RU170167U1 - Высоковольтный конденсатор - Google Patents
Высоковольтный конденсатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU170167U1 RU170167U1 RU2016117419U RU2016117419U RU170167U1 RU 170167 U1 RU170167 U1 RU 170167U1 RU 2016117419 U RU2016117419 U RU 2016117419U RU 2016117419 U RU2016117419 U RU 2016117419U RU 170167 U1 RU170167 U1 RU 170167U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- capacitor
- voltage capacitor
- pressure sensor
- filler neck
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 241001538234 Nala Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
- H01G11/18—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors against thermal overloads, e.g. heating, cooling or ventilating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
- H01G2/08—Cooling arrangements; Heating arrangements; Ventilating arrangements
Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, в частности к высоковольтным конденсаторам. Высоковольтный конденсатор содержит металлический корпус (1), включающий боковые стенки (2), днище (3), монтажные петли (4), крышку корпуса (5), единичные конденсаторные секции (6), заправочную горловину (7), токовыводы (8). Боковые стенки (2) имеют внутреннюю гофрированную поверхность для улучшения перемещения пузырьков воздуха и газа из единичных конденсаторных секций (6) в направлении заправочной горловины (7). Электромагнитный предохранительный клапан (9) в сборе с датчиком давления (14) и сильфоном (15) устанавливается на заправочную горловину (7). Блок управления (16) соединен с датчиком давления (14) и с электромагнитным предохранительным клапаном (9). Предлагаемая конструкция высоковольтного конденсатора с предохранительным электромагнитным клапаном и датчиком давления значительно повышает надежность и безопасность конструкции. Удаленный мониторинг датчика давления и управление электромагнитным клапаном позволяют контролировать работу высоковольтного конденсатора в любых сложных условиях эксплуатации (высокие и низкие температуры, повреждение корпуса, повышенный ток, повышенное напряжение, гармонические составляющие и другие факторы). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным конденсаторам.
Известен высоковольтный конденсатор (а.с. №1355017, кл. МПК6 H01G 4/228, «Силовой высоковольтный импульсный конденсатор», опубл. 20.02.95, Бюл. №5), содержащий размещенные в цилиндрическом металлическом корпусе пружины, полый цилиндрический пакет из последовательно соединенных пропитанных цилиндрических секций положительной и отрицательной полярности, металлическую крышку с изолятором, дно и токовыводы, компенсаторы температурного расширения пропитывающего диэлектрика внутри жесткого корпуса конденсатора, установленные на внутренней поверхности дна и под крышкой. Один из токовыводов размещен внутри изолятора и соединен с торцом пакета секций положительной полярности, а другой токовывод закреплен на дне и соединен с торцом пакета секций отрицательной полярности и металлическим корпусом.
В ходе эксплуатации конденсатор может находиться в среде с различной температурой. Изменение температуры вызывает значительное изменение объема внутренних компонентов конденсатора (секций, жидкого диэлектрика и др.). Суммарное изменение объема указанных элементов конденсатора, работающего в широком диапазоне температур, может быть значительным и требует наличия температурного компенсатора соответствующего объема. При недостаточном рабочем объеме компенсатора может происходить его срабатывание до отказа, после чего при дальнейшем нагреве конденсатора внутри него быстро создается большое избыточное давление, способное привести к разрушению конструкции. В свою очередь при охлаждении, если расширительная способность компенсаторного объема недостаточна, в объеме конденсатора возникает разрежение, способствующее появлению в жидком диэлектрике пузырьков газов, освобождающихся из растворенного состояния при падении давления. Это может привести к росту интенсивности частичных разрядов, ведущих к старению диэлектрика и к пробою изоляции конденсатора.
Недостатками указанного высоковольтного конденсатора являются:
- малый рабочий объем компенсатора теплового расширения, ограничивающий диапазон рабочих температур;
- размещение компенсатора температурного изменения объема в полезном объеме конденсатора, приводящее к уменьшению его энергоемкости и повышению индуктивности;
- ограничение ресурса конденсатора временем старения жидкого диэлектрика из-за частичных разрядов при атмосферном давлении, поддерживаемом внутри конденсатора.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является высоковольтный конденсатор, корпус которого снабжен крышкой со встроенными в нее фарфоровыми выводами и заправочной горловиной с резьбовым фланцем для закручивания заглушки (болт) [Берковский A.M., Лысков Ю.И. Мощные конденсаторные батареи (шунтовые). М., «Энергия», 1967, стр. 12], выбранный в качестве прототипа. Пропитывающая диэлектрическая жидкость к единичным конденсаторам (несколько свитков из фольги и диэлектрического материала), находящимся в герметично закрытом корпусе, подается через заправочную горловину. Герметичность готового изделия, после термовакуумной обработки, достигается завариванием заглушки вне вакуумной камеры. Попадание влаги и воздуха внутрь конденсаторов из окружающей среды, как известно, приводит к возрастанию проводимости диэлектрика, увеличению тангенса угла диэлектрических потерь, снижению электрической прочности и, следовательно, к преждевременному выходу конденсаторов из строя. В изоляции конденсаторов наиболее интенсивно разрушается жидкий диэлектрик, что проявляется в изменении физико-химических характеристик, сопровождаемых выделением газа, увеличением tgδ и проводимости. Возникновение и развитие частичных разрядов в конденсаторном диэлектрике во многом определяются напряженностью поля в жидком диэлектрике и свойствами пропитывающей жидкости. В последующем возникают разрушения твердой фазы, которые при интенсивном протекании завершаются пробоем изоляции.
Недостатком конструкции высоковольтного конденсатора, описанного ранее, является низкая надежность из-за разгерметизации корпуса и насыщение воздухом в процессе заваривания заглушки. Для заваривания заправочной горловины конденсаторы вынимают из вакуумной камеры и транспортируют на производственный участок сварки. В этот промежуток времени возможно проникновение влаги и воздуха из окружающей среды внутрь конденсатора (до заваривания), что резко ухудшает его электрические характеристики и приводит к быстрому выходу из строя. Также вследствие плотного заполнения внутреннего объема корпуса высоковольтного конденсатора единичными конденсаторными секциями возникающие в пропитывающей жидкости газы не имеют возможности перемещения внутри объема корпуса и по внутренней поверхности гладких боковых стенок корпуса, что ведет к ухудшению электрических характеристик конденсатора. Кроме того, конструкция не позволяет осуществить контроль давления рабочей среды внутри его корпуса через заправочную горловину и опасные значения давления могут привести к разгерметизации корпуса высоковольтного конденсатора.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение надежности работы высоковольтного конденсатора за счет непрерывного контроля давления рабочей среды его корпуса через заправочную горловину с целью контроля избыточного давления (опасных значений давления рабочей среды) в высоковольтном конденсаторе, способного привести к разгерметизации корпуса.
Данный технический результат достигается тем, что предложена конструкция высоковольтного конденсатора, внутри металлического корпуса с крышками которого размещены пропитанные конденсаторные секции, помещенные в жидкий диэлектрик, и токовыводы. Одна из крышек установлена герметично через резиновые уплотнители, с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса конденсатора. Компенсатор размещен снаружи и выполнен в виде упругого деформируемого элемента с устройством, регулирующим усилие, создающее заданное избыточное давление внутри корпуса.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:
- фиг. 1 - общий вид высоковольтного конденсатора с электромагнитным предохранительным клапаном;
- фиг. 2 - схема процесса термовакуумной обработки высоковольтного конденсатора с последующей эксплуатацией.
Высоковольтный конденсатор содержит металлический корпус 1, включающий боковые стенки 2, днище 3, монтажные петли 4, крышку корпуса 5, установленную герметично с корпусом, расположенные внутри корпуса пропитанные конденсаторные секции 6, помещенные в жидкий диэлектрик, заправочную горловину 7 и токовыводы 8, расположенные на крышке 5 корпуса 1, согласно полезной модели заправочная горловина содержит датчик давления 14, электромагнитный предохранительный клапан 9 и сильфон (сбросная свеча) 15. Боковые стенки 2 корпуса имеют внутреннюю гофрированную поверхность (выполненную из гофрированного листа) с вертикальными пазами, для улучшения перемещения пузырьков воздуха и газа из единичных конденсаторных секций 6 в направлении заправочной горловины 7.
Электромагнитный предохранительный клапан 9 устанавливается на резьбовые отверстия фланца заправочной горловины 7 крышки корпуса 5 конденсаторной батареи и содержит корпус 10, электромагнит 11, разъем со встроенным выпрямителем 12, клапанный узел 13, датчик давления 14 с встроенным разъемом, сильфон 15. Сильфон 15 монтируется на резьбовое отверстие электромагнитного предохранительный клапана 9. Крышка корпуса 5 может быть выполнена из стали или алюминия. Датчик давления 14 соединен каналом связи 19 с блоком управления 16, который предназначен для контроля давления рабочей среды (воздуха) внутри высоковольтного конденсатора и соединен по каналу связи 20 с электромагнитным предохранительным клапаном 9, предназначенным для выравнивая давления высоковольтного конденсатора.
Каналы связи 19 и 20 могут быть выполнены как проводными, так и беспроводными.
В ходе термовакуумной обработки высоковольтный конденсатор в сборе помещается в термовакуумную камеру 17. Подача диэлектрической жидкости в корпус 1 высоковольтного конденсатора осуществляется через заправочный трубопровод 18.
По достижении заданного уровня подача диэлектрической жидкости в корпус высоковольтного конденсатора прекращается. При отключении подачи диэлектрической жидкости по трубопроводу 18 в камере 17 по заданному циклу создается вакуум и повышается температура. Излишки рабочей среды (воздуха) в виде пузырьков постепенно выходят из секций конденсаторов и фольги, продвигаясь в сторону разрежения к заправочной горловине, датчика давления 14, электромагнитного предохранительного клапана 9. Выход пены (излишков смеси воздуха и диэлектрика) производится через сильфон (сбросную свечу) 15. О наличии остатков воздуха и его давлении сигнализирует датчик давления 14 по каналу связи 19. Операция удаления воздуха завершается подачей сигнала блока управления 16 на электромагнитный предохранительный клапан 9 по каналу связи 20. После этого давление в термовакуумной камере выравнивается с атмосферным давлением, готовые высоковольтные конденсаторы вынимаются и отправляются на контрольные высоковольтные испытания.
На этапе эксплуатации высоковольтный конденсатор находится под напряжением. В нормальном режиме работы датчик давления 14 по каналу 19 подает сигнал на блок управления 16, что корпус герметичен (изменений давления нет). При изменении давления (по причине пробоя корпуса или разложения диэлектрика с выделением газа) датчик давления 14 по проводной или беспроводной линии 19 подает сигнал «авария» на блок управления 16. Если рост давления продолжается и существует опасность разгерметизации корпуса, то блок управления 16 подает сигнал на открытие электромагнитного предохранительного клапана 9 по каналу связи 20. Избыточное давление «стравливается» через сильфон 15. После этого может выполняться определение причин аварийного отключения и их устранение.
Предлагаемая конструкция высоковольтного конденсатора исключает проникновение влаги и воздуха из окружающей среды внутрь высоковольтного конденсатора как во время сборки, так и в ходе эксплуатации. Повышает надежность эксплуатации за счет возможности удаленного контроля давления газа и жидкости внутри корпуса высоковольтного конденсатора, а также аварийного сброса избыточного давления, тем самым предотвращая большое избыточное давление внутри корпуса, способное привести к разрушению конструкции высоковольтного конденсатора.
Заявляемое устройство выполнено с возможностью контроля избыточного давления внутри металлического корпуса конденсатора, что позволяет повысить энергоемкость, надежность и ресурс конденсатора при работе в широком диапазоне температур и не допустить избыточного давления (опасных значений давления рабочей среды) в высоковольтном конденсаторе, способного привести к разгерметизации корпуса.
Claims (2)
1. Высоковольтный конденсатор, содержащий металлический корпус, включающий боковые стенки, днище, монтажные петли, крышку корпуса, установленную герметично с корпусом, расположенные внутри корпуса пропитанные конденсаторные секции, заправочную горловину и токовыводы, расположенные на крышке корпуса, отличающийся тем, что заправочная горловина содержит датчик давления, электромагнитный предохранительный клапан.
2. Высоковольтный конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что боковые стенки корпуса имеют внутреннюю гофрированную поверхность с вертикальными пазами, предназначенными для улучшения перемещения пузырьков рабочей среды из конденсаторных секций в направлении заправочной горловины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016117419U RU170167U1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Высоковольтный конденсатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016117419U RU170167U1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Высоковольтный конденсатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU170167U1 true RU170167U1 (ru) | 2017-04-18 |
Family
ID=58641440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016117419U RU170167U1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Высоковольтный конденсатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU170167U1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130662C1 (ru) * | 1997-08-26 | 1999-05-20 | Анатолий Яковлевич Картелев | Высоковольтный импульсный конденсатор |
JP2001068387A (ja) * | 1999-08-26 | 2001-03-16 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサおよび電解コンデンサ装置 |
KR20110121074A (ko) * | 2010-04-30 | 2011-11-07 | 현대자동차주식회사 | 에너지 저장장치 |
JP2012234973A (ja) * | 2011-05-02 | 2012-11-29 | Toyota Motor Corp | 電気二重層キャパシタ |
WO2013043448A1 (en) * | 2011-09-20 | 2013-03-28 | Corning Incorporated | Method to monitor safe operation of an ultracapacitor |
JP2015015173A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置及び蓄電装置モジュール |
-
2016
- 2016-05-04 RU RU2016117419U patent/RU170167U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130662C1 (ru) * | 1997-08-26 | 1999-05-20 | Анатолий Яковлевич Картелев | Высоковольтный импульсный конденсатор |
JP2001068387A (ja) * | 1999-08-26 | 2001-03-16 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサおよび電解コンデンサ装置 |
KR20110121074A (ko) * | 2010-04-30 | 2011-11-07 | 현대자동차주식회사 | 에너지 저장장치 |
JP2012234973A (ja) * | 2011-05-02 | 2012-11-29 | Toyota Motor Corp | 電気二重層キャパシタ |
WO2013043448A1 (en) * | 2011-09-20 | 2013-03-28 | Corning Incorporated | Method to monitor safe operation of an ultracapacitor |
JP2015015173A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置及び蓄電装置モジュール |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7718899B2 (en) | High pressure, high voltage penetrator assembly for subsea use | |
JP5140190B2 (ja) | ガス絶縁真空遮断器 | |
CN201004366Y (zh) | 阻爆内油式外挂储油柜 | |
CN101840788A (zh) | 电解电容器及电气设备 | |
CN106455393A (zh) | 一种电气设备防爆柜的三无防爆方法 | |
RU170167U1 (ru) | Высоковольтный конденсатор | |
CN203103365U (zh) | 多层结构的动力电池盖板防爆装置 | |
RU2516307C2 (ru) | Способ защиты маслонаполненного трансформатора от взрыва и маслонаполненный трансформатор с защитой от взрыва | |
CN103680834B (zh) | 一种活塞结构的变压器储油柜 | |
CN103077824A (zh) | 内压可调式电容器 | |
CN101752062A (zh) | 阻爆式变压器套管 | |
CN110797198B (zh) | 一种内部填充高强度固体的交流防爆薄膜电容器 | |
CN105826041B (zh) | 盾构机组合式油浸变压器 | |
CN201758065U (zh) | 阻爆式变压器套管 | |
CN209216805U (zh) | 一种干式高压自愈式并联电容器用压力开关的转接结构 | |
RU2580101C1 (ru) | Корпус генератора импульсных напряжений | |
CN203631250U (zh) | 一种活塞结构的变压器储油柜 | |
CN203931812U (zh) | 断路器电容器 | |
RU169333U1 (ru) | Конденсатор связи взрывобезопасный | |
CN203423414U (zh) | 真空加热注油维修箱 | |
CN210609756U (zh) | 电磁固定式互感器加热装置 | |
CN209462162U (zh) | 防爆接线盒装置 | |
CN219832422U (zh) | 一种可隔热防爆的电容器 | |
CN205307655U (zh) | 一种油箱灭火抑爆装置 | |
RU2130662C1 (ru) | Высоковольтный импульсный конденсатор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180505 |