一种动态智能电容器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种动态智能电容器，包括机箱，所述机箱内由纵向隔板将机箱内腔分隔为前腔体和后腔体，后腔体内容置有自愈式低压电力滤波电容器，前腔体下部固定有晶闸管功率模块，前腔体上部设有L形安装架，L形安装架的纵向连接板和横向连接板上分别固定有熔断器开关和可控硅电路板，熔断器开关的前端盖延伸出机箱前端面，熔断器开关的前端盖下方的机箱前端面安装有智能控制面板，智能控制面板与晶闸管功率模块电性连接；所述机箱后端面的上下端分别设有上安装孔和下安装孔；所述机箱两侧面分别开设有电路板侧散热孔、功率模块侧散热孔以及电容器侧散热孔；结构分布合理、散热性能好、线路保护可靠、具有动态补偿功能和智能化故障诊断功能。
【专利说明】一种动态智能电容器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电容器【技术领域】，尤其是一种结构分布合理、散热性能好、线路保护可靠、具有动态补偿功能的智能电容器。
【背景技术】
[0002]目前的智能电容器由微型断路器、复合开关投切装置、电力电容器、智能测控单元组合而成，与传统低压无功补偿成套装置相比，具有体积小，安装灵活、维护方便、无涌流过零投切等特点；但在实际使用过程中，产品存在明显的缺陷和问题:
[0003](1)、线路保护可靠性问题:微型断路器作为线路保护单元，其分断特征曲线不能有效保护半导体和电容器，而且分断能力只有6kA~25kA，分断故障电流依靠热磁脱扣方式(机械形式)，一旦机构受热变形或其它外力因素造成机械损坏后，便会导致失效。
[0004](2)、过零投切问题:复合开关投切装置虽然具有无涌流过零投切的功能，但只能在无谐波或谐波不超标的理想状况下运行，随着现代电子产品的大量应用，电网的谐波超标现象已越来越普遍，而谐波会引起过零点漂移问题，使复合开关在投切过程中的电流不在零点位置，这便会导致投切电流值超出复合开关的承受能力，从而导致复合开关起火烧毁。
[0005](3)、动态补偿问题:复合开关的响应时间虽然比交流接触器少，通常为0.1s^ls,但与动态补偿的响应时间标准50ms还差很多，因此采用复合开关的智能电容器不能满足动态补偿的要求；
[0006](4)、散热问题:常规智能电容器把微型断路器、复合开关、智能测控单元安装与电力电容器的顶部，并紧靠电容器的接线端，而电力电容器在运行中会产生一定的热量，电容器的接线端也可能因接触不良而产生发热问题，这些问题都会影响产品的运行可靠性；
[0007](5)、安全问题:常规智能电容器中的低压电力电容器采用椭圆形或长方形外壳结构，电容器内部采用油式或半干式填充物进行散热，但是，当电容器内部产生故障电流时，电容器内部压力会在外壳的转角位产生集中应力，容易使外壳破裂或密封面破损，从而使内部填充物飞溅到电力设备内部，甚至产生火灾。
[0008](6)、维护问题:常规智能电容器采用座地式安装，安装和拆卸需要在正面和背面进行操作，对维护不方便；而且控制面板比较简单，仅能显示部分参数，检修判断比较麻烦。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于解决上述现有技术的不足，而提供一种结构简单、合理的智能电容器，与传统低压无功自动补偿成套装置相比，本产品改变了散件装配的模式，简化结构，缩小体积，并具有故障自检功能；与常规智能电容器相比，本产品特别具备动态无功补偿功能，并采用液晶面板自动显示产品运行中的投切状态和温度、电流、电压参数，还自动累计电容器投切的次数，采用熔断器开关、晶闸管功率模块和自愈式圆柱型低压电力滤波电容器分别替代了常规智能电容器中的微型断路器、复合开关投切装置和低压电力电容器，并优化了产品的散热结构，使产品的运行可靠性和响应速度得到大幅度提高，扩大了产品的应用范围。
[0010]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0011]一种动态智能电容器，包括机箱，其特征是，所述机箱内由纵向隔板将机箱内腔分隔为前腔体和后腔体，后腔体内容置有自愈式低压电力滤波电容器，前腔体下部固定有晶闸管功率模块，前腔体上部设有L形安装架，L形安装架的纵向连接板和横向连接板上分别固定有熔断器开关和可控硅触发控制电路板，熔断器开关的前端盖延伸出机箱前端面，熔断器开关的前端盖下方的机箱前端面安装有液晶智能控制面板，液晶智能控制面板与可控硅触发控制电路板及晶闸管功率模块电气连接，熔断器开关与晶闸管功率模块及自愈式低压电力滤波电容器电气连接。
[0012]所述机箱后端面的上下端分别设有上安装孔和下安装孔；
[0013]所述机箱两侧面对应可控硅触发控制电路板、晶闸管功率模块以及自愈式低压电力滤波电容器的位置分别开设有电路板侧散热孔、功率模块侧散热孔以及电容器侧散热孔。
[0014]本实用新型在智能电容器中装配晶闸管功率模块，作为电容器的投切装置，实现真正的动态补偿，响应时间小于20ms，而且能承受冲击电流，解决了谐波电流引起的过零点漂移问题。
[0015]再者，采用高可靠的环保干式充气型自愈式滤波电容器，电容器的外壳是一次性成形的圆柱形铝合金外壳，具有压力切断保护装置，而圆形的结构避免了内部应力不均匀的问题，具备防爆功能，干式充气型结构不会发生填充物飞溅现象，滤波电容器采用优质耐高温薄膜作介质，对应使用于AC400V电压等级的产品额定电压选用450V至525V，有效抵抗因谐波而引起电容器电流和电压升高的问题，因此，产品安全性高，性能稳定。
[0016]再者，晶闸管功率模块、自愈式圆柱型低压电力滤波电容器内部设置温度传感器，传感器连接到液晶智能控制面板上，使关键零部件的运行温度由液晶智能控制面板进行监控，一旦温度超标，便会暂时退出运行，直到温度冷却到正常值后才恢复使用，从而保障产品的运行安全和使用寿命。
[0017]再者，采用熔断器开关进行线路保护，分断能力120kA，保护可靠性高。
[0018]再者，产品适应超宽的电压波动范围，从AC320V到AC480V均可正常自动投切。
[0019]再者，液晶智能控制面板、熔断器开关、晶闸管功率模块、自愈式圆柱型低压电力滤波电容器组合在机箱内，模块化结构，体积小，灵活组合，接线简单，维护方便。
[0020]再者，采用工业化设计和计算机仿真设计，实现对产品美观性、紧凑性、散热性能三者的和谐结合。
[0021]本实用新型还可以采用以下技术措施解决:
[0022]所述机箱顶面对应可控硅电路板的位置开设有电路板顶散热孔；提高散热效果，延长使用寿命。
[0023]所述机箱后端面对应自愈式低压电力滤波电容器的位置开设有散热开口 ；提高散热效果，保障产品的使用寿命。
[0024]所述自愈式低压电力滤波电容器为圆柱形，该电容为干式充气型，具有防爆功能。
[0025]采用液晶智能控制面板，在机箱前端面进行操作，方便操作。[0026]本实用新型的有益效果是:
[0027](I)、本实用新型的动态智能电容器，采用熔断器开关进行线路保护，分断能力120kA，而且分断故障电流采用热熔断方式，不受热变形或其它外力因素影响，简单直接而且快速，能有效保护晶闸管和电容器。
[0028](2)、本实用新型的动态智能电容器，采用晶闸管功率模块对电容器进行投切操作，晶闸管功率模块能承受大电流冲击，不必担心过零点漂移问题，运行可靠性高。
[0029](3)、本实用新型的动态智能电容器，晶闸管功率模块的投切响应时间小于20ms，完全满足动态补偿的要求，适用于汽车制造、码头、电梯大厦等场所，使用范围更为广阔。
[0030](4)、本实用新型的动态智能电容器，干式充气型圆柱型滤波电容器具备防爆功能，不会发生填充物飞溅现象，有效抵抗谐波的影响，安全性高、寿命长。
[0031](5)、本实用新型的动态智能电容器，优化散热结构和保护措施，把晶闸管功率模块和电力电容器按前后布置，有设置在中间的纵向隔板分隔，配合功率模块侧散热孔以及电容器侧散热孔，使其独立散热，互不影响；而熔断器开关和可控硅触发控制电路板(智能测控单元)位于晶闸管功率模块的上部(位于机箱前腔体)，同样有L形安装架分隔，运行时不受热量影响；此外，在晶闸管功率模块和电力电容器上设置温度保护传感器，当高于温度设定值时会自动退出运行，确保设备安全。
[0032](6)、本实用新型的动态智能电容器，机箱后端面的上安装孔和下安装孔，可以构成挂墙式安装，接线和控制面板均可在正面操作，方便分层布置和接线，维护简单而方便快捷；而且控制面板上的液晶显示面板能显示产品在运行过程中的投切状态和电流、电压、温度参数，并显示和自动累计产品的投切次数，方便判断产品的使用寿命，使维护更方便直观。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本实用新型的结构示意图。
[0034]图2为本实用新型另一角度的结构示意图。
[0035]图3为本实用新型移除部分部件后的结构示意图。
[0036]图4为本实用新型的模块示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0038]如图1至图4所示，一种动态智能电容器，包括机箱1，其特征是，所述机箱I内由纵向隔板2将机箱I内腔分隔为前腔体101和后腔体102，后腔体102内容置有自愈式低压电力滤波电容器3，前腔体101下部固定有晶闸管功率模块4，前腔体101上部设有L形安装架8，L形安装架8的纵向连接板801和横向连接板802上分别固定有熔断器开关5和可控硅触发控制电路板6，熔断器开关5的前端盖501延伸出机箱I前端面103，熔断器开关5的前端盖501下方的机箱I前端面103安装有液晶智能控制面板7，液晶智能控制面板7与可控硅触发控制电路板6及晶闸管功率模块4电气连接，熔断器开关5与晶闸管功率模块4及自愈式低压电力滤波电容器3电气连接。
[0039]所述机箱I后端面104的上下端分别设有上安装孔104-1和下安装孔104_2 ；[0040]所述机箱I两侧面105对应可控硅触发控制电路板6、晶闸管功率模块4以及自愈式低压电力滤波电容器3的位置分别开设有电路板侧散热孔105-1、功率模块侧散热孔105-2以及电容器侧散热孔105-3。
[0041]本实用新型还可以采用以下技术措施解决:
[0042]采用晶闸管功率模块4对电容器3进行投切操作，晶闸管功率模块能承受大电流冲击，而且响应时间短，完全满足动态补偿的要求。
[0043]所述自愈式低压电力滤波电容器3为圆柱形，干式充气型，具有防爆功能。
[0044]采用液晶智能控制面板7，在机箱I前端面103进行操作，数字化显示。
[0045]采用熔断器开关5作为线路保护，分断能力高，快速而且简单直接，能有效保护晶闸管和电容器。
[0046]所述机箱I后端面104对应自愈式低压电力滤波电容器3的位置开设有散热开口104-3 ;提高散热效果，延长使用寿命。
[0047]本实用新型动态智能电容器，是以自愈式圆柱型低压电力滤波电容器为主体，以自动投切处理器为控制中心，采用微电子软硬件技术对晶闸管功率模块的触点进行有效控制，实现对低压电力电容器的智能、快速、无涌流投切技术的自动无功补偿装置；动态智能电容器由智能测控单元(可控硅电路板6)、晶闸管功率模块开关单元(晶闸管功率模块4)、熔断器开关保护单元(熔断器开关5)、Λ型或Y型自愈式圆柱型低压电力电容器(自愈式低压电力滤波电容器3)构成，可实现三相共补和分相分补，具备先进的通信功能，具有模块化结构、体积小、灵活组合、现场接线简单、维护方便等特点，替代常规无功补偿成套装置多种分散件组装的方式，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的智能无功补偿模式。
[0048]以上所述的具体实施例，仅为本实用新型较佳的实施例而已，举凡依本实用新型申请专利范围所做的等同设计，均应为本实用新型的技术所涵盖。
【权利要求】
1.一种动态智能电容器，包括机箱(1)，其特征是，所述机箱(I)内由纵向隔板(2)将机箱(I)内腔分隔为前腔体(101)和后腔体(102)，后腔体(102)内容置有自愈式低压电力滤波电容器(3 )，前腔体(101)下部固定有晶闸管功率模块(4 )，前腔体(101)上部设有L形安装架(8)，L形安装架(8)的纵向连接板(801)和横向连接板(802)上分别固定有熔断器开关(5)和可控硅触发控制电路板(6)，熔断器开关(5)的前端盖(501)延伸出机箱(I)前端面(103)，熔断器开关(5)的前端盖(501)下方的机箱(I)前端面(103)安装有液晶智能控制面板(7)，液晶智能控制面板(7)与可控硅触发控制电路板(6)及晶闸管功率模块(4)电气连接，熔断器开关(5)与晶闸管功率模块(4)及自愈式低压电力滤波电容器(3)电气连接； 所述机箱(I)后端面(104)的上下端分别设有上安装孔(104-1)和下安装孔(104-2)； 所述机箱(I)两侧面(105)对应可控硅触发控制电路板(6)、晶闸管功率模块(4)以及自愈式低压电力滤波电容器(3)的位置分别开设有电路板侧散热孔(105-1)、功率模块侧散热孔(105-2)以及电容器侧散热孔(105-3)。
2.根据权利要求1所述动态智能电容器，其特征是，采用晶闸管功率模块(4)作为电容器的投切装置，机箱(I)顶面(106 )对应可控硅触发控制电路板(6 )的位置开设有电路板顶散热孔(106-1)。
3.根据权利要求1所述动态智能电容器，其特征是，所述机箱(I)后端面(104)对应自愈式低压电力滤波电容器(3)的位置开设有散热开口(104-3)。
4.根据权利要求1或3所述动态智能电容器，其特征是，所述自愈式低压电力电滤波容器(3)为圆柱形，干式充气型。
【文档编号】H02B1/04GK203707782SQ201320757374
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】林劲辉 申请人:佛山市益胜电能设备有限公司