专利名称：自动接入式双回路阻容吸收器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电カ系统的过电压保护装置，具体涉及ー种衰减及消除断路器，如真空断路器、接触器等，开断感性负荷设备，如电动机、发电机、变压器等所产生的高频振荡过电压带来极大危害的具有过电压保护功能的自动接入式双回路阻容吸收器。
背景技术：
随着真空断路器的广泛应用，由真空断路器操作时产生的过电压事故也不断发生。真空断路器操作时尤其是开断感性负载电气设备，如电动机、发电机、变压器、电抗器等，所产生的截流过电压、多次重燃过电压、三相同时开断过电压，都具高频率、高陡度、高幅值的特点，这种高频振荡过电压对电气设备的绝缘危害性大，单纯用优秀的氧化锌避雷器来保护是不够的，因为氧化锌避雷器只能限制过电压的幅值，而对频率的响应速度迟缓，赶不上高频振荡频率的变化速度，而阻容吸收器或叫阻容过电压保护器，在衰减高频振荡频率方面就具有独到之处的特点。现有技术中的阻容吸收器产品存在下列缺陷一种是传统式的阻容吸收器，采用油浸式电容器串联金属线性电阻，体积大，且有漏油的麻烦，一旦发生事故易引起火灾，而且高压配电装置的无油化要求不允许在每台开关柜中安装三台充油电容器，也就不适应于装在开关柜中。另ー种是用聚丙烯金属薄膜制作，灌封阻燃环氧，外壳为DMC压制而成的高压自愈式电容器串联金属线性电阻的ZR型干式阻容吸收器，由于我国经济持续高速发展，炼钢炉、电弧炉、鉄道、地铁、轻轨、家电、IT等等，各行业使用的整流设备日益增多，所产生的各阶次谐波涌入，严重污染了电网，谐波作用在阻容吸收器产品上，将造成谐波过电压，即电压每升高10%，电容器的寿命大约缩短近半、过电流，即引起发热，一般认为温度每升高8°C，其寿命也缩短过半、过负荷迭加在产品工作中的额外负担，引起电容器局部放电强度増大，绝缘老化，产品异常发热，电阻也经常烧坏，还能引起极板机械谐振或极板弹性振动导致产品损坏，缩短寿命，常有爆炸事故发生。还有ー种是带有串联间隙的阻容吸收器，是针对解决谐波污染电网而采取的措施。正常工作吋，间隙不击穿，隔开电源，以免高次谐波的侵扰，而且节约电能。问题是，间隙的引入，其放电电压分散性大，且易受环境条件，如温度、湿度、海抜高度等影响，若使用不当，间隙烧坏熄灭不了电弧，易引起产品爆炸。值得注意的ー个重要因素是用金属线性电阻串联电容器组成的阻容吸收器，通常取电容0. IiI F，电阻100Q，容抗值远大于电阻值，它安装在相线和大地之间，无疑会增大单相接地时的电容电流值。我国66kV及以下电カ系统为中性点不接地系统，规定可以带故障运行2h，通常情况下单相接地电流不会超过IOA0如果6kV系统内装有30组RC阻容吸收器保护装置，则仅RC保护装置产生的电容电流就达到10. 8A，加上我国城网改造电缆 线路日益増加，再计及电缆等电气设备的电容，単相接地的电流可达15A以上，对发电厂而言，此值将导致该系统馈电回路全部跳闸，造成大面积断电事故，且严重影响发电机的正常运行，对此切不可忽视。发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的缺点，提供一种不增加系统电容性电流、抗谐波干扰、节能、可同时相与相之间和相与地之间保护的自动接入式双回路阻容吸收器。为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决自动接入式双回路阻容吸收器，包括四支阻容吸收器単元，所述的每支阻容吸收器単元的一端相互连接在一起为中性点0，另一端则分别连接于被保护设备的A相线、B相线、C相线和地线D上。作为优选，所述的阻容吸收器単元包括串联连接的电阻器与电容器。作为优选，所述的阻容吸收器単元I的一端连接于中性点0，另一端连接于被保护设备的A相线；阻容吸收器単元II的一端连接于中性点0，另一端连接于被保护设备的B相线；阻容吸收器単元III的一端连接于中性点0，另一端连接于被保护设备的C相线；阻容吸收器单元IV的一端连接于中性点0，另一端连接于被保护设备的D相线。 作为优选，所述的电阻器为非线性氧化锌电阻片。作为优选，所述的电容器为高压干式电容器。作为优选，所述的电阻器与电容器密封于绝缘外壳和硅橡胶外套内。本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果本实用新型不增加系统电容性电流、抗谐波干扰、节能、可同时相与相之间和相与地之间保护，同时与组合式避雷器并联使用，保护效果更佳。
图I是本实用新型实施例I的结构示意图。图2是可控电阻器R的非线性伏安特性示意图。以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下其中I一阻容吸收器単元I、2—阻容吸收器単元II、3—阻容吸收器単元111、4一阻容吸收器単元IV、5—电阻器、6—电容器。
具体实施方式
以下结合附图1、2与实施例对本实用新型作进ー步详细描述实施例I自动接入式双回路阻容吸收器，如图1、2所示，包括四支阻容吸收器単元，所述的每支阻容吸收器単元的一端相互连接在一起为中性点0，另一端则分别连接于被保护设备的A相线、B相线、C相线和地线D上。图中A、B、C、D，分别为被保护设备的A相线、B相线、C相线和地线，1、2、3、4虚线框内为阻容吸收器单元，每只单元组成一条支路，0为四条支路的连接在一起的公共点或中性点，其另一端分别连接于被保护设备的A相线、B相线C相线和地线D上，其中A0D、BOD、COD分别构成A相、B相、C相的相对地的保护；A0B、B0C、AOC分别构成AB相间、BC相间和AC相间的保护。阻容吸收器为三相四极式结构，整体布置直观、美观、轻巧、牢固、便于安装，既保护相与相间的过电压又保护相与地之间的过电压对设备的危害。由于本实用新型自控式自动接入电网，动作电压稳定，分散性小、节能。、[0021]阻容吸收器単元包括串联连接的电阻器5与电容器6。所述阻容吸收器单元由可控电阻器5、电容器6串联连接，用来改变电路的工作状态，将高频振荡过程强烈衰减，使振荡电路的频率和陡度大大降低。阻容吸收器単元I I的一端连接于中性点0，另一端连接于被保护设备的A相线；阻容吸收器単元II 2的一端连接于中性点0，另一端连接于被保护设备的B相线；阻容吸收器単元III 3的一端连接于中性点0，另一端连接于被保护设备的C相线；阻容吸收器単元IV 4的一端连接于中性点0，另一端连接于被保护设备的D相线。电阻器5为非线性氧化锌电阻片。所述电阻器5 是以氧化锌(ZnO)为主要原料，添加微量的氧化铋(Bi203)、氧化钴(Co203)、氧化锰(Mn02)、氧化铬(Cr203)、氧化锑(Sb203)、氧化娃(Si02)等原料,通过球磨粉碎一混合一喷雾造粒一含水一压制成形一去结合剤一高温烧成一研磨一热处理一喷镀铝电极等多道エ序而成的非线性氧化锌电阻片，多片迭加整齐，再用环氧玻璃丝带缠绕、环氧固化后以阻燃硅橡胶材料整体模压硫化成形外套而成，具有优异的非线性伏安特性，小电流下阻值极大，相当于绝缘体，一旦达到某ー电压时就会导通成导体，此状态下其阻值又与电流成反比，随着电流的増大电阻值随之变小，所以电流増大，电阻上的压降上升很小。电阻元件采用非线性优异的氧化锌非线性电阻，系统正常工作时，它相当于绝缘体，使阻容吸收器与系统隔离，即电容器未接入电网；当过电压幅值达某ー设定值时，由于电阻的非线性特性其阻值变小，阻容吸收器自动接入电网，发挥它的保护作用。因此其显著特点是①即使多台使用也不会增加电网的接地电容性电流；②系统正常工作情况下，流过阻容吸收器的电流极小，不大于20mA，节省能源；③正常工作状态下，由于串联有非线性电阻的作用，减小谐波的侵扰，且电容器上承受的电压很小，负荷轻，阻容吸收器上的热效应大大改善。电容器6为高压干式电容器。所述电容器6为优质高性能聚丙稀金属薄膜为绝缘介质，用阻燃环氧灌封而成的高压干式电容器，其特征在干耐电强度高，且具有自愈功能。阻容元件设计成全封闭、全绝缘结构，密封性能优。非线性电阻通流容量大(热容量大5kj/kV 6kj/kV)，是一般阻容吸收器线性电阻热容量的几十倍。产品适用于柜内使用，吸收真空开关或断路器开断时产生的高频振荡过电压，不能用于防雷，也不能用于长时间吸收系统高次谐波。与组合式避雷器并联使用，保护效果更佳。电阻器5与电容器6密封于绝缘外壳和娃橡胶外套内。电阻、电容兀件密封于绝缘外壳和硅橡胶外套内，阻燃、防爆性能好。电阻器5为可控电阻，其非线性伏安特性，參看图2，正常工作情况下，如图2中V2所示，此时电阻器5的阻值极大，所流过的电流只有几个微安，相当于绝缘体横切在电网的相线与电容器6之间，也就是说阻容吸收器未接入电网系统，不消耗电能，也不向系统提供电容电流；当有过电压侵入且幅值到达Vl值时(伏安特性曲线的拐点)，电阻器5开始导通，此称为阻容吸收器的起始动作电压，阻容吸收器自动接入电网系统，而当过电压超过Vl吋，则进入电阻非线性伏安特性曲线的平坦阶段，电阻器5变为导体，阻容吸收器非常迅速地发挥阻尼振荡和衰减振荡频率的作用，将高频振荡过电压的频率衰减缓慢下来，其过电压幅值也将大大降低，保护了被保护设备的绝缘免受到高频振荡过电压的损坏。当过电压过去后，可控电阻或电阻器5又恢复绝缘状态，系统恢复正常运行。由图2中电阻器5或可控电阻R非线性伏安特性曲线可见，在曲线平坦的部分代表着操作过电压下产生的操作电流值，此阶段随着电流值的増大，其电阻上的电压降増加不大，有利于充分发挥阻容吸收器的作用。优选可变电阻R的起始动作电压及其优异的伏安特性，以控制其电阻值，可得到阻容吸收器的良好的热平衡效应。 总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
权利要求1.自动接入式双回路阻容吸收器，包括四支阻容吸收器単元，其特征在于所述的每支阻容吸收器単元的一端相互连接在一起为中性点O，另一端则分别连接于被保护设备的A相线、B相线、C相线和地线D上。
2.根据权利要求I所述的自动接入式双回路阻容吸收器，其特征在于所述的阻容吸收器单元包括串联连接的电阻器(5)与电容器(6)。
3.根据权利要求I所述的自动接入式双回路阻容吸收器，其特征在于所述的阻容吸收器单元I (I)的一端连接于中性点O，另一端连接于被保护设备的A相线；阻容吸收器単元II (2)的一端连接于中性点O，另一端连接于被保护设备的B相线；阻容吸收器単元III(3)的一端连接于中性点O，另一端连接于被保护设备的C相线；阻容吸收器単元IV (4)的一端连接于中性点O，另一端连接于被保护设备的D相线。
4.根据权利要求2所述的自动接入式双回路阻容吸收器，其特征在于所述的电阻器(5)为非线性氧化锌电阻片。
5.根据权利要求2所述的自动接入式双回路阻容吸收器，其特征在于所述的电容器(6)为高压干式电容器。
6.根据权利要求2所述的自动接入式双回路阻容吸收器，其特征在于所述的电阻器(5)与电容器(6)密封于绝缘外壳和娃橡胶外套内。
专利摘要本实用新型涉及电力系统的过电压保护装置，公开了一种衰减及消除断路的自动接入式双回路阻容吸收器。包括四支阻容吸收器单元，所述的每支阻容吸收器单元的一端相互连接在一起为中性点O，另一端则分别连接于被保护设备的A相线、B相线、C相线和地线D上。具有不增加系统电容性电流、抗谐波干扰、节能、可同时相与相之间和相与地之间保护，同时与组合式避雷器并联使用，保护效果更佳。
文档编号H02H9/04GK202435028SQ20122004161
公开日2012年9月12日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者赵章开 申请人:浙江中能电气有限公司