电容器架的制作方法

本公开总体上涉及一种用于减轻电容器架(capacitor rack)内产生的绝缘故障电流的接地系统。更特别地，本发明涉及通过限制电容器架的壳体与电容器架的电容器模块中的对应电容器单元之间的绝缘故障电流来为电容器架提供保护方法。

背景技术：

1、电容器模块或超级电容器模块广泛用于statcom项目。若干数量的电容器模块构成一个电容器架，并且若干数量的这种电容器架串联连接，以便构建电容器串，如图1所示。若干数量的这样的电容器串用于构成超级电容器能量存储系统(supercapacitor energystorage system，scess)。

2、对于超级电容器架，通地母线连接到其对应电压电势的中点。电容器模块中的每一者的底盘连接到通地母线。电容器模块的底盘和电容器模块内部的电容器单元之间的绝缘电平约为1500v，但是由于来自电容器单元的电解质泄漏，可能发生闪络和绝缘失效。如果电容器模块的底盘和相同电容器模块的端子之间存在绝缘失效，如图2所示，由于绝缘失效导致的故障电流流过电容器架中的一个或多个电容器模块，并且故障电流的峰值可能为40ka甚至更高。故障电流高可能导致严重后果，包括产生电弧、爆炸和火灾等。

3、因此，需要一种用于使超级电容器架通地/接地的改进的装置。

技术实现思路

1、因此，本公开的目的是提供一种用于多个电容器模块的改进的电容器架，以减轻、缓解或消除目前已知解决方案的以上讨论的缺点中的全部或至少一些缺点。

2、这个目的和其他目的是通过如所附权利要求中所限定的保护装置来实现。术语“示例性”在本上下文中被理解为用作实例、示例或说明。

3、根据本公开的第一方面，提供了用于多个电容器模块cm的电容器架。电容器架包括串联连接的至少一个cm的第一支路和串联连接的至少一个cm的第二支路，第一支路和第二支路通过中心节点串联连接。进一步，电容器架具有接地网络，该接地网络包括封装cm的壳体和将第一支路和第二支路中的cm中的每一者的壳体电连接到公共节点的接地支路。中心节点经由电阻器连接到公共节点，和/或每个接地支路(120)包括电阻器，并且中心节点连接到公共节点，并且电阻器的连接使得当存在任何绝缘故障时故障电流流过电阻器，从而优化电容器架内产生的故障电流。

4、根据一个实施例，第一支路中的cm的数量等于第二支路中的cm的数量。

5、根据一个实施例，第一支路中的cm的数量多于或少于第二支路中的cm的数量。

6、根据一个实施例，其中公共节点是接地母线。

7、根据一个实施例，其中当中心节点经由电阻器连接到公共节点时，电阻器连接到cm的极性中的一者。

8、根据一个实施例，其中cm中的每一者的壳体与电容器架绝缘。

9、根据一个实施例，其中电阻器包括两个或更多个电阻器的组合。

10、根据一个实施例，其中两个或更多个电阻器包括具有相同值的电阻器或具有不同值的电阻器。

11、有利的是，所提出的发明提供了针对泄漏故障电流的有效保护装置。

12、对于本领域技术人员来说，其他优点可能是清楚的。某些实施例可以具有列举的优点中的一些或全部。

技术特征：

1.一种电容器架(100)，所述电容器架用于多个电容器模块(105)，其特征在于，所述电容器架包括：

2.根据权利要求1所述的电容器架(100)，其特征在于，所述第一支路中的电容器模块(105)的数量等于所述第二支路中的电容器模块(105)的数量。

3.根据权利要求1所述的电容器架(100)，其特征在于，所述第一支路中的电容器模块(105)的数量多于或少于所述第二支路中的电容器模块(105)的数量。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电容器架(100)，其特征在于，所述公共节点(130)是接地母线。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的电容器架(100)，其特征在于，当所述中心节点(110)经由所述电阻器(135a)连接到所述公共节点(130)时，所述电阻器(135a)连接到所述电容器模块(105)的极性中的一者。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的电容器架(100)，其特征在于，所述电容器模块(105)中的每一者的所述壳体(125)与所述电容器架(100)绝缘。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的电容器架(100)，其特征在于，所述电阻器(135a，135b)包括两个或更多个电阻器的组合。

8.根据权利要求7所述的电容器架(100)，其特征在于，所述两个或更多个电阻器包括具有相同值的电阻器或具有不同值的电阻器。

技术总结
本文中的实施例提供了一种电容器架，该电容器架用于多个电容器模块CM，该电容器架包括串联连接的至少一个CM的第一支路和串联连接的至少一个CM的第二支路。第一支路和第二支路通过中心节点串联连接。进一步，电容器架包括接地网络，该接地网络包括封装CM的壳体和将第一支路和第二支路中的CM中的每一者的壳体电连接到公共节点的接地支路。中心节点经由电阻器连接到公共节点，和/或每个接地支路包括电阻器，并且中心节点连接到公共节点。当存在任何绝缘故障时，电阻器的连接使得故障电流流过电阻器，从而优化电容器架内产生的故障电流。

技术研发人员：张自驰,A·瑟德尔布罗姆,柏浩峰,G·英格斯特罗姆,陈楠,F·格雷夫斯米尔
受保护的技术使用者：日立能源有限公司
技术研发日：20231031
技术公布日：2025/1/9