CN207675927U - 一种改进型便携式电容器负载箱 - Google Patents

Abstract

一种改进型便携式电容器负载箱，含箱体和设置在箱体内的控制电路系统；所述控制电路系统由干式低电压并联电容器、热过载继电器、切换电容器接触器、小型漏电保护断路器电源总开关依序连接，并联电容器采用干式低电压并联电容器，电容器接线方式按△形接线，电源总开关采用三相三线小型漏电保护断路器作为短路和漏电保护；设有数显交流电压、电流双显表和电源指示灯，可判断A、B、C三相及电源接入是否正常。本实用新型采用小型漏电保护断路器作为保护，投切操作通过遥控模块实现远距离投切操作，电源指示灯、投切指示灯、数显交流电压、电流双显表，能够直观判断负载箱运行状况和便于电能计量装置倍率的分析判断，并具有体积小、重量轻等优点。

Description

一种改进型便携式电容器负载箱

技术领域

本实用新型属于电能计量装置接线检查工具技术领域，具体为用于低压电能计量装置无负荷电流时的周首检工作或错误接线检查和倍率判断的电容器负载箱。

背景技术

电能计量装置的接线检查或周首检工作中，必须具备的一个条件是电能计量装置中要有一定的负荷电流，但对于新装用户，99％以上在接火送电当天因无负荷电流而不能及时检查出计量装置接线是否正确，需要在一个月内进行首检，而70％以上客户在首检时也无负荷电流，或仅使用单相负荷，需要多次到现场进行检查处理，十分麻烦。为解决此问题，电力企业设置制做了便携式电容器负载箱，可以对无负荷电流的新装用户的电能计量装置的综合接线进行接线检查与分析，杜绝错误接线发生。但现有的便携式电容器负载箱未设置漏电保护断路器、数显交流电压、电流表等，不能实现远距离遥控投切操作，对工作现场的适应性较差，难以保障操作人员的安全。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种对工作现场适应性强、可实现远距离遥控投切操作、使用方便、安全可靠的改进型便携式电容器负载箱。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种改进型便携式电容器负载箱，包括箱体和设置在箱体内的控制电路系统；所述控制电路系统由干式低电压并联电容器、热过载继电器、切换电容器接触器、小型漏电保护断路器电源总开关依序连接，其中，并联电容器采用干式低电压并联电容器，电容器接线方式按△形接线，电源总开关采用小型漏电保护断路器电源总开关，电源总开关采用三相三线小型漏电保护断路器作为短路和漏电保护；

设有数显交流电压、电流双显表和电源指示灯，其中数显交流电压、电流双显表中的数显电压表的接线取在A、C两相，数显电流表的接线取在B相，通过电压值判断A、C两相是否正常，通过电流值可判断B相是否正常；电源指示灯分别接线取在A、N两相之间的D1，B、 N两相之间的D2，C、N两相之间的D3，电源指示灯在电源接入并合上总电源开关后，判断电源接入是否正常；

在三相四线电源连接线中设置一控制回路，控制回路电源取自C、N两相，采用小型断路器QF2作为控制回路的控制开关，该控制回路由电容器切除按钮、切换控制按钮、投入按钮、切换电容器接触器线圈依序连接组成；其中SB1为电容器切除按钮，SB2为电容器投入按钮， SB3为“远方”和“就地”切换控制按钮；在电容器切除按钮、切换控制按钮之间设有遥控模块YK1作为远距离遥控模块常闭接点；在切换控制按钮、投入按钮之间设有遥控模块YK2 作为远距离遥控模块常开接点；在切换控制按钮、投入按钮之间还设有切换电容器接触器辅助常开触头，投入按钮、切换电容器接触器线圈之间还设有热过载继电器常闭辅助触头；切换电容器接触器线圈并联设有投切指示灯；

所述箱体为矩形体结构，在箱体控制版面上分别设置电源引入端子包括：A、B、C三相电源引入端子、零线端子N和地线端子；包括电源指示灯D1、D2、D3和投切指示灯；切除按钮、投入按钮、“远方”和“就地”切换控制按钮；包括数显交流电压、电流双显表、控制开关、电源总开关；电容器、热过载继电器、切换电容器接触器、小型漏电保护断路器封闭安装于负载箱箱体内。

本实用新型能够实现远距离投切电容器，能够在电能计量装置的周首检或接线检查工作中，当用户无用电负荷时可通过接入便携式电容器负载箱，利用电容器产生的一次电容电流对电能计量装置进行周首检工作或错误接线、倍率等检查，第一时间保证新投入运行的电能计量装置运行正常。

本实用新型电源总开关采用三相三线小型漏电保护断路器，能够在负载箱漏电或内部短路故障时动作并切除电源，保证操作人员的人身安全和设备安全；电容器采用干式低电压并联电容器，具有无油、环保、耐腐蚀、防爆炸等特性，安全性高；负载箱设置远方与就地控制切换按钮，采用遥控模块和遥控器实现远距离投切操作，在投切时能够确保操作人员的安全；负载箱设置有电源指示灯和投切指示灯，便于直观查看电源线连接是否正常，电容器是否已投入使用；安装了数显交流电压、电流双显表，可以直观查看电压、电流值，便于电能计量装置倍率的分析判断。整个负载箱具有体积小、重量轻等优点，便于现场应用。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是本实用新型的面板布置图；

图3是三相四线纯容性负载相量图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

见图1，图2、图3，一种便携式电容器负载系统，包括箱体和控制电路系统；所述控制电路系统由干式低电压并联电容器1、热过载继电器4、切换电容器接触器3、小型漏电保护断路器电源总开关2依序连接，其中，并联电容器1采用干式低电压并联电容器，电容器接线方式按△形接线，电源总开关2采用小型漏电保护断路器电源总开关，电源总开关2采用三相三线小型漏电保护断路器作为短路和漏电保护。

本实用新型设有数显交流电压、电流双显表5和电源指示灯6，其中数显交流电压、电流双显表5中的数显电压表的接线取在A、C两相，数显电流表的接线取在B相，通过电压值判断A、C两相是否正常，通过电流值可判断B相是否正常；电源指示灯6分别接线取在A、 N两相之间的D1，B、N两相之间的D2，C、N两相之间的D3，电源指示灯6在电源接入并合上总电源开关后，判断电源接入是否正常。

在三相四线电源连接线中设置一控制回路，采用小型断路器QF2作为控制回路的控制开关7，该控制回路由电容器切除按钮8、切换控制按钮9、投入按钮10、切换电容器接触器线圈16依序连接组成；其中SB1为电容器切除按钮8，SB2为电容器投入按钮10，SB3为“远方”和“就地”切换控制按钮9；在电容器切除按钮8、切换控制按钮9之间设有遥控模块 YK1作为远距离遥控模块常闭接点11；在切换控制按钮9、投入按钮10之间设有遥控模块YK2 作为远距离遥控模块常开接点12；在切换控制按钮9、投入按钮10之间还设有切换电容器接触器辅助常开触头13，投入按钮10、切换电容器接触器线圈16之间还设有热过载继电器常闭辅助触头14；切换电容器接触器线圈16并联设有投切指示灯15。

所述箱体为矩形体结构，在箱体控制版面上分别设置电源引入端子包括：A、B、C三相电源引入端子、零线端子N和地线端子；包括电源指示灯D1、D2、D3和投切指示灯；切除按钮、投入按钮、“远方”和“就地”切换控制按钮；包括数显交流电压、电流双显表、控制开关、电源总开关；其余电容器1、热过载继电器4、切换电容器接触器3、小型漏电保护断路器及其它元器件封闭安装于负载箱箱体内。

应用实例：

选用一台额定容量为10kvar、额定电压为0.45kV、额定电流为12.8A的干式低电压并联电容器1作为负载，接线方式为△形接线，电容器带有自动放电电阻。电容器内部填充介质为干式阻燃材料，本体为圆柱形铝拉伸壳体，内装过压力断电机构，具有无油、环保、耐腐蚀、防爆炸等特性，安全性高。

电容器接线方式按△形接线，电源总开关2采用三相三线小型漏电保护断路器作为短路和漏电保护，电容器额定电流为12.8A，电容电流一般情况下稳定不会波动，因此，漏电保护断路器额定电流选用16A，保证操作人员和负载箱的安全。

采用与电容器专门配套使用的切换电容器接触器3和热过载继电器4，切换电容器接触器KM带有抑制涌流装置和放电装置，能够有效减少合闸电流对电容器的冲击，并能够实现对电容器进行频繁的投切操作和自动放电功能，在断电时能够自动断开电容器的主回路，防止电容器反送电至负载箱接线柱上造成操作人员触电。热过载继电器FR具有断相和温度补偿结构，当电流过大时金属片膨胀，起到切断电源的作用，实现电容器故障时的过载保护和电源断相保护。

负载箱设置数显交流电压、电流双显表5、电源指示灯6、投切指示灯15，数显电压表V 可查看电压值是否正常，数显电流表A可查看投切后产生的一次电流值，能够更加直观的进行计量装置倍率检查和判断。而为了减轻负载箱的重量和体积，数显电压表的接线取在A、C 两相，数显电流表的接线取在B相，通过电压值可判断A、C两相是否正常，通过电流值可以判断B相的电流是否正常，从而可以推断出B相电压是否正常，仅安装一只电流表和一只电压表能够满足工作要求，因为电容器在正常情况下产生的三相电流值平衡且恒定，显示电流值主要是为了直观地查看电容器产生的电流值来判断计量装置的倍率，只要有一相电流值，则三相电流是否平衡可通过电能表二次电流进行判断和分析。电源指示灯(D1-D3)6在电源接入并合上总电源开关后，可以判断电源接入是否正常。投切指示灯(D4)15可以直观查看电容器是否已投入运行。

在控制回路中，采用小型断路器QF2作为控制回路的控制开关7，SB1、SB2为电容器切除按钮8和投入按钮10，SB3为“远方”和“就地”切换控制按钮9。、YK为遥控模块，其中，YK1为远距离遥控模块常闭接点11、YK2为远距离遥控模块常开接点12。在默认状态下，切换按钮SB3的常闭接点与遥控装置连接，即电容器采用遥控来实现投切，在该状态下，SB2 控制按钮处于“无效”状态。当按下切换按钮SB3时，SB3常开触点接通，常闭触点断开， YK遥控装置处于“无效”状态。远程遥控装置分为遥控器和接收模块两部分，接收模块接收遥控器发送的信号，遥控器面板上设置两个按钮，分别为“A”和“B”键，按下“A”投入键， YK2短时接通，切换电容器接触器线圈得电，使电容器投入运行，按下“B”切除键，YK1断开，切换电容器接触器线圈失电，电容器退出运行，采用远程遥控装置来实现远距离投切电容器，确保操作人员的安全。并且不论在“远方”或“就地”状态下，当电容器投入运行时，只要按下切除按钮SB1，电容器都退出运行，能够在负载箱遇到需要紧急停用时使用。

切换电容器接触器辅助常开触头13、切换电容器接触器线圈16，其作用是当电容器操作投入时，切换电容器接触器线圈得电，接触器主触头和辅助常开触头闭合，线圈具有自保持功能，能够保证电路处于运行状态。切除时，切换电容器接触器线圈失电，电容器退出运行。热过载继电器常闭辅助触头14在正常状态下为接通，当电容器故障发热后会使电流过大时金属片膨胀，起到切断电源的作用。

便携式电容器负载箱电源线采用长度在2.5至3米，截面不小于4mm²的软铜线，用绝缘护套对电源线进行外层保护，防止使用过程中电源线绝缘受损。电源线与负载箱连接处采用电源接线柱，另一侧与低压电源连接处则采用夹钳式，夹钳手柄处采用绝缘材料制作，保证操作过程中绝缘安全可靠。电源线、电源接线柱和电源夹钳有明显的黄、绿、红、黑颜色和 A、B、C、N等标识，防止错误接线。同时，接地线与电源线采用不同颜色，截面不低于4mm²的软铜线作为接地线，箱体外壳和电容器接地端、元器件外壳进行可靠接地，保证设备和人员安全。

按照图1所示的便携式电容器负载箱电路原理图，将干式低电压并联电容器C作为负载，按△形接线方式进行接线，用漏电保护断路器电源总开关QF1、切换电容器接触器KM、热过载继电器FR、电源指示灯D1、D2、D3、数显交流电压、电流双显表组成主电路。用控制开关 QF2、控制按钮SB1、SB2和切换按钮SB3、遥控模块YK、切换电容器接触器辅助常开触头和线圈KM、热过载继电器常闭辅助触头FR、投切指示灯D4组成控制回路。并按照如图2所示的便携式电容器负载箱面板布置图，将元器件布置在负载箱内，负载箱尺寸不大于370×250×190mm(长×宽×高mm)，电源线采用截面为4mm2的软铜线，电源线与负载箱连接处采用电源接线柱，另一侧与低压电源连接处则采用夹钳式，夹钳手柄处采用绝缘材料制作，保证操作过程中绝缘安全可靠。电源线、电源接线柱和电源夹钳有明显的黄、绿、红、黑颜色和 A、B、C、N等标识，防止错误接线。同时，接地线与电源线采用不同颜色，截面为4mm2的软铜线作为接地线，箱体外壳和电容器接地端、元器件外壳进行可靠接地，保证设备和人员安全。

使用前需先检查确认接地线、电源线及线夹无破损、或无影响绝缘的情况。接线前先确认电源总开关和控制开关在分闸状态，接线时必须先接箱体端子，接地线与负载箱接地端正确连接，电源线按黄、绿、红、黑与A、B、C、N电源引入端子连接，确认接地线和电源线均连接可靠后再与电能计量装置之后的低压出线开关连接，连接时必须戴绝缘手套。

负载箱投入运行操作时，先合上电源总开关QF1，观察电源指示灯D1、D2、D3是否常亮，数显电压表电压值是否正常，再合上控制开关QF2，默认状态为采用“远方”遥控投切操作，按下遥控器“A”键，YK2短时接通，切换电容器接触器线圈得电，使电容器投入运行，观察投切指示灯D4是否常亮，数显电流表电流值是否正常(应与电容器额定电流值相接近，但电流值的大小与实际运行电压有关)，电容器投入运行状态。按下遥控器“B”键，YK1短时断开，切换电容器接触器线圈失电，电容器停止运行。若需要采用“就地”投切操作，将远方和就地切换控制按钮SB3按下，切换控制按钮常亮，SB3常闭触点长时断开，常开触点长时闭合，YK遥控装置处于“无效”状态。点击投入按钮SB2，常开触点短时接通，切换电容器接触器线圈得电，电容器投入运行，按下切除按钮SB1，切换电容器接触器线圈失电，电容器退出运行。不论切换按钮在“远方”或“就地”状态下，只要按下切除按钮SB1，电容器都退出运行，能够在负载箱遇到需要紧急停用时使用。

当负载箱电容器投入运行后，会产一个三相平衡且恒定的一次电容电流，在无其他用电负荷的情况下，查看电能表的二次电流值，判断电流互感器二次回路是否有开路、短路情况，通过电容器产生的一次电流值除以电能表二次电流值，计算出该户的倍率是否正确无误。

最后，利用三相电能表现场校验仪或相位伏安表等仪器，测量电能计量装置的接线是否正确无误，多功能电能表无功误差是否合格。在无其他用电负荷的情况下，投入的负载是纯容性负载，电流的相位角超前于电压π/2，三相四线纯容性负载相量图如图3所示，功率因数 检查判断是通过实测相量图与图3比较分析，判断出电能计量装置的接线是否正确无误，多功能电能表无功误差是否合格等。

本实用新型利用电容器作为负载，并使用遥控器远距离投切操作，产生一个三相平衡且恒定的一次电容电流，用于电能计量装置的周首检、接线检查、倍率判断等工作，使新投入运行的电能计量装置在第一时间保证正常运行。

Claims (1)

1.一种改进型便携式电容器负载箱，其特征在于，包括箱体和设置在箱体内的控制电路系统；所述控制电路系统由干式低电压并联电容器(1)、热过载继电器(4)、切换电容器接触器(3)、小型漏电保护断路器电源总开关(2)依序连接，其中，并联电容器(1)采用干式低电压并联电容器，电容器接线方式按△形接线，电源总开关(2)采用小型漏电保护断路器电源总开关，电源总开关(2)采用三相三线小型漏电保护断路器作为短路和漏电保护；

设有数显交流电压、电流双显表(5)和电源指示灯(6)，其中数显交流电压、电流双显表(5)中的数显电压表的接线取在A、C两相，数显电流表的接线取在B相，通过电压值判断A、C两相是否正常，通过电流值可判断B相是否正常；电源指示灯(6)分别接线取在A、N两相之间的D1，B、N两相之间的D2，C、N两相之间的D3，电源指示灯(6)在电源接入并合上总电源开关后，判断电源接入是否正常；

在三相四线电源连接线中设置一控制回路，控制回路电源取自C、N两相，采用小型断路器QF2作为控制回路的控制开关(7)，该控制回路由电容器切除按钮(8)、切换控制按钮(9)、投入按钮(10)、切换电容器接触器线圈(16)依序连接组成；其中SB1为电容器切除按钮(8)，SB2为电容器投入按钮(10)，SB3为“远方”和“就地”切换控制按钮(9)；在电容器切除按钮(8)、切换控制按钮(9)之间设有遥控模块YK1作为远距离遥控模块常闭接点(11)；在切换控制按钮(9)、投入按钮(10)之间设有遥控模块YK2作为远距离遥控模块常开接点(12)；在切换控制按钮(9)、投入按钮(10)之间还设有切换电容器接触器辅助常开触头(13)，投入按钮(10)、切换电容器接触器线圈(16)之间还设有热过载继电器常闭辅助触头(14)；切换电容器接触器线圈(16)并联设有投切指示灯(15)；

所述箱体为矩形体结构，在箱体控制版面上分别设置电源引入端子包括：A、B、C三相电源引入端子、零线端子N和地线端子；包括电源指示灯D1、D2、D3和投切指示灯；切除按钮、投入按钮、“远方”和“就地”切换控制按钮；包括数显交流电压、电流双显表、控制开关、电源总开关；电容器(1)、热过载继电器(4)、切换电容器接触器(3)、小型漏电保护断路器封闭安装于负载箱箱体内。