CN205901308U - 具有对壳击穿检测保护的电容器柜 - Google Patents

Abstract

具有对壳击穿检测保护的电容器柜用于冶金、化工等行业的矿热炉的低压电容补偿，工厂、矿山供电系统低压配电补偿，是利用空气开关过流保护特性，创造性用于电容器壳体保护，电容器的壳体通过小电流高分断的空气开关接地，这里简称接地空开，而不直接接地；在极对壳短路时，接地空开快速断开、切断电弧的电流通道、最大程度降低电弧能量，第一时间保护电容器安全，同时接地空开动作被控制系统检测到，也第一时间切除投用的投切开关、隔离电容器，提出检修报警。可广泛应用冶金、化工等行业的矿热炉的低压电容补偿，工厂、矿山供电系统低压配电补偿。

Description

具有对壳击穿检测保护的电容器柜

技术领域

本发明用于冶金、化工等行业的矿热炉的低压电容补偿，工厂、矿山供电系统低压配电补偿。

背景技术

按电气设备安全规范要求，电气柜体及元件均需进行有效接地和分断保护元件，当前的电容器补偿柜均采用柜体有效接地，柜内电容器直接安装在接地的金属件上、或通过接地端用电缆接地；在矿热炉用的电容补偿柜内，大部份没有分断保护元件，如熔断器、空开等、而有分断保护元件的不是被严重放大就是结构不合理，而常见的有几只电容器一只保护熔断器。在电容器极间短路时，主回路上有保护元件，如熔断器、空开等的大多还能够进行保护，但是效果都不理想；而电容器极对壳短路时，壳体将被立即击穿，而油、微晶蜡等填充物外漏，会被后序的电弧引燃、造成灾难。

发明内容

本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种安全可靠、结构优化、保护完备可靠的具有对壳击穿检测保护的电容器柜。

本发明所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜，是利用空气开关过流保护特性，由电容器柜柜体、电容器安装组件、支撑绝缘子、接地空开、电容器、投切开关、保护容断器、水冷铜管(母线)、测温元件和各元件间的连接电缆组成，通过支撑绝缘子将电容器安装组件安装在电容器柜柜体上、电容器安装组件与电容器柜柜体之间形成绝缘结构，固定好后将电容器安装在电容器安装组件上，电容器外壳和电容器安装组件之间为有效导通固定连接；通过接地空开将与电容器外壳接通的电容器安装组件与电容器柜柜体连接并接地，水冷铜管位于电容器柜柜体的上部，贯通柜体，其下方连接有保护容断器，保护容断器与电容器一一对应，投切开关与保护容断器连接，接地空开、投切开关分别与控制系统信号传输连接，电容器柜柜体、电容器安装组件、支撑绝缘子、接地空开、电容器间通过电缆连接。

所述的电容器柜柜体内安装有测温元件，测温元件通过报警系统与控制系统连接。

所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜，在电容器壳与地之间使用的接地空开为小电流高分断的空气开关。在极对壳短路时快速切断电弧的电流通道、限制电弧能量，保护电容器安全，同时切除投用的投切开、隔离电容器，提出检修报警。

所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜，使用绝缘子隔离电容器外壳与地的直接连接。所述的绝缘子是一种常用绝缘材料，通过它将电容器安装组件安装、固定电容器柜柜体上，使它们之间绝缘隔离。使用绝缘子和电容器安装组件有效分隔、支撑、固定、安装电容器，使电容器与地、电容器与柜体之间形成稳定绝缘结构。

所述的电容器安装组件是导电良好的金属安装件。

所述的电容器安装组件是镀锌处理的角钢、条钢。通过组合后达到支撑、固定电容器；电容器装好后与电容器外壳连通成一体，有接地端的电容器需通过导丝连接到电容器安装组件上。

所述的接地开关信号直接串入投切开关的控制回路，进行信号传输并与控制系统连接。

所述的电容器安装组件是导电良好金属安装件，如镀锌处理的角钢、条钢等，通过组合后达到支撑、固定电容器；电容器装好后与电容器外壳连通成一体，有接地端的电容器需通过导丝连接到电容器安装组件上。电容器安装组件在与电容器外壳成为一个导体的同时，也形成了一个共同的散热体，金属的良好导热作用大大增加了电容器的散热效果。

所述的接地空开是一种常用于4A以内的小额定电流、5KA以上的高分断能力的空气开关，正常时电容器通过它有效接地，保证生身安全。而在电容器极对壳短路时，10A内的很小电流就能够动作，断开，第一时切断电容器极对壳的放电通道，保证电容器中的油、微晶蜡等填充物不被连续的电弧加热、引燃；在空开断开同时，信号被送到控制系统，立即切断投用的投切开关将电容器隔离；或者信号被串入投切开关的控制回路，进行信号传输并与控制系统连接，直接进行报警提示专业人员处理。

应用了本发明技术后，电容器的极对壳短路时，大多电容器柜壳体均还完好，最严重的击穿仅有直径不到1.5mm的小孔，并快速切断电弧放电通道，切除投用的电容器。

本发明按电气安全要求，即3C要求配置电容器、投切开关、与电容器一对一的保护容断器，电容器柜体有效接地；同时还配有的铂电阻测温系统，实时监测柜内温度、报警、切除投用电容器柜保护。

本发明利用空气开关过流保护特性，创造性在于电容器壳体保护，电容器的壳体通过小电流高分断的空气开关，即接地空开接地，而不直接接地；在极对壳短路时，接地空开快速断开、切断电弧的电流通道、最大程度降低电弧能量，第一时间保护电容器安全，同时接地空开动作被控制系统检测到，也第一时间切除投用的投切开关、隔离电容器，提出检修报警。使用时、通过支撑绝缘子将电容器安装组件安装在电容器柜柜体上、之间形成绝缘结构，固定好后将电容器安装在电容器安装组件上，并保证电容器外壳和电容器安装组件有效导通固定；通过接地空开将与电容器外壳接通的电容器安装组件与电容器柜柜体连接接地。本发明中，电容器安装组件将电容器壳有效连接在一起，构成更大的散热整体，提高电容器散热效果，利于更高环境温度下的运行、或增加单柜工作容量。

本发明针对各元件对温度的耐受力不同，冷却气流从下往上运动特点进行布置，散热最好的底部安装对工作温度要求严格的电容器、向上是次之的投切开关、最上面是耐受最好的保护熔断器，有效提高电容器柜的运行温度。

本发明保护完备可靠，结构优化实用，使用安全。

附图说明

图1为电容器柜结构图。

图2为电路图。

图中：1-电容器柜柜体、2-电容器安装组件、3-绝缘子、4-接地空开、5-电容器、6-投切开关、7-保护容断器、8-水冷铜管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但不限于以下实施方式。

实施例1

具有对壳击穿检测保护的电容器柜利用空气开关过流保护特性，由电容器柜柜体、电容器安装组件、支撑绝缘子、接地空开、电容器、投切开关、保护容断器、水冷铜管、测温元件和各元件间的连接电缆组成，通过支撑绝缘子将电容器安装组件安装在电容器柜柜体上、电容器安装组件与电容器柜柜体之间形成绝缘结构，固定好后将电容器安装在电容器安装组件上，电容器外壳和电容器安装组件之间为有效导通固定连接；通过接地空开将与电容器外壳接通的电容器安装组件与电容器柜柜体连接并接地，水冷铜管位于电容器柜柜体的上部，贯通柜体，其下方连接有保护容断器，保护容断器与电容器一一对应，投切开关与保护容断器连接，接地空开、投切开关分别与控制系统信号传输连接，电容器柜柜体、电容器安装组件、支撑绝缘子、接地空开、电容器间通过电缆连接。

实施例2

所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜利用空气开关过流保护特性，由电容器柜柜体、电容器安装组件、支撑绝缘子、接地空开、电容器、投切开关、保护容断器、水冷铜管、测温元件和各元件间的连接电缆组成，通过支撑绝缘子将电容器安装组件安装在电容器柜柜体上、电容器安装组件与电容器柜柜体之间形成绝缘结构，固定好后将电容器安装在电容器安装组件上，电容器外壳和电容器安装组件之间为有效导通固定连接；通过接地空开将与电容器外壳接通的电容器安装组件与电容器柜柜体连接并接地，水冷铜管位于电容器柜柜体的上部，贯通柜体，其下方连接有保护容断器，保护容断器与电容器一一对应，投切开关与保护容断器连接，接地空开、投切开关分别与控制系统信号传输连接，电容器柜柜体、电容器安装组件、支撑绝缘子、接地空开、电容器间通过电缆连接，测温元件通过报警系统与控制系统连接；

在电容器壳与地之间使用的接地空开为小电流高分断的空气开关。在极对壳短路时快速切断电弧的电流通道、限制电弧能量，保护电容器安全，同时切除投用的投切开、隔离电容器，提出检修报警。

使用绝缘子隔离电容器外壳与地直接连接。所述的电容器安装组件是导电良好的金属安装件，如镀锌处理的角钢、条钢等。通过组合后达到支撑、固定电容器；电容器装好后与电容器外壳连通成一体，有接地端的电容器需通过导丝连接到电容器安装组件上。

实施例3

所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜，其接地开关信号直接串入投切开关的控制回路，进行信号传输并与控制系统连接。其余同实施例1。

实施例4

所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜，其安装方法为：

第1步、按附图的结构，制作柜体及安装件(含电容器安装组件)，同时采购绝缘子、接地空开、电容器、投切开关、保护容断器、铜管铜排、连接导线、铜鼻子等辅材。

第2步、将铜排打孔，好后焊接到铜管上用于连接导线固定。

第3步、安装电容器柜柜体内的支撑件和固定件。

第4步、安装绝缘子在柜体内的支撑件件上、但不紧固，在绝缘子上安装电容器安装组件，位置确定后上紧连接螺栓、同时紧固绝缘子螺栓。

第5步、放置电容器到电容器安装组件上，定位后夹紧固定，并用导线将电容器的接地端接到电容器安装组件。

第6步、就位固定投切开关、保护容断器、水冷铜管等器件，按电气图连接各元器件间的连接导线，测温铂电阻等。

第7步、安装接地空开，用导线将空开的一端接到电容器安装组件上，另一端接到电容器柜柜体接地点，将空开的辅助触点接入到系统(无控制系统则接到投切开关的控制回路内)。

第8步、进行出厂前的检验和试验。

第9步、现场安装：电容器柜就位固定，后将电容器接地点与现场的接地网接到一起，同时将铜管连接到母线上。

第10步、上电调试，检测接地空开的保护动作，完成后试运行、优化投用。

Claims (6)

1.具有对壳击穿检测保护的电容器柜，由电容器柜柜体、电容器安装组件、支撑绝缘子、接地空开、电容器、投切开关、保护容断器、水冷铜管、测温元件和各元件间的连接电缆组成，通过支撑绝缘子将电容器安装组件安装在电容器柜柜体上、电容器安装组件与电容器柜柜体之间形成绝缘结构，固定好后将电容器安装在电容器安装组件上，电容器外壳和电容器安装组件之间为有效导通固定连接；通过接地空开将与电容器外壳接通的电容器安装组件与电容器柜柜体连接并接地，水冷铜管位于电容器柜柜体的上部，贯通柜体，其下方连接有保护容断器，保护容断器与电容器一一对应，投切开关与保护容断器连接，接地空开、投切开关分别与控制系统信号传输连接，电容器柜柜体、电容器安装组件、支撑绝缘子、接地空开、电容器间通过电缆连接。

2.根据权利要求1所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜，其特征在于，所述的电容器柜柜体内安装有测温元件，测温元件与控制系统连接，过温时进行报警、保护。

3.根据权利要求1所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜，其特征在于，在电容器壳与地之间使用的接地空开为小电流高分断的空气开关。

4.根据权利要求1所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜，其特征在于，使用绝缘子隔离电容器外壳与地直接连接。

5.根据权利要求1所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜，其特征在于，所述的电容器安装组件是镀锌处理的角钢或条钢中的一种，电容器安装组件通过组合后达到支撑、固定电容器；电容器装好后与电容器外壳连接成一体，有接地端的电容器需通过导丝连接到电容器安装组件上。

6.根据权利要求1所述的具有对壳击穿检测保护的电容器柜，其特征在于，所述的接地开关信号直接串入投切开关的控制回路，进行信号传输并与控制系统连接。