滤波电容的容量和耐压值选择(干货实物图解低压滤波电容器)

序言

低压电力电容器,在电压等级1000V及以下,有很多种用途,如耦合电容器、均压电容器、电热电容器、串联电容器等等。

当电力系统进行无功补偿时,就需要并联型电容器,及传统的无源滤波器必须安装滤波式电容器。

今天小编偶得一只滤波电容器,突发奇想试着拆解瞧瞧

希望对和小编一样的广大童靴们有所帮助

挽起袖口,说干就干

工具

一字螺丝刀,斜口钳,老虎钳,钢锯,电烙铁(十八般刑具!!)

外观

该三相电容器大致分为三个部分:

①A、B、C三相外部电缆接线端子;

②圆柱形壳体;

③型号标识。

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咱们先看下标识

☛所指“△”三相电容芯首尾接线方式为三角形连接(后面将打开电容壳体验证)。

那有别的方式吗?还有像“Щ”的三相 N的分补连接。哪位仁兄有现成的,也发图共享...

☛所指为“CE”标志,“(度娘提供)是制造商打开并进入欧洲市场的护照,产品加贴此标识就表明产品符合欧盟《技术协调与标准化新方法》指令的基本要求,到目前为止欧盟共颁布了32种指令。”貌似很强大!!

先从最高处电缆接线端子开拆吧。黑色硬质塑料PBT,术语:聚什么二什么酯神马东东(拗口呀)。其优良的机械性能,生产节能易加工,耐热性好,无应力开裂。

重要的是阻燃,介电强度高,耐电弧性能好而得到广泛使用。

本只电容外壳防护等级达IP20,手指是触不到带电体。

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端子盖是左右耳朵凸点卡装,直接上一字螺丝刀。

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端子盖的

②号孔为倒喇叭形,方便电缆接入,有效开口9×12/mm,感觉25平电缆压接端头后,接入应该没问题。

①螺丝锁紧孔(只能用一字螺丝刀)

钢制固定螺丝间距不足3mm,通过端子盖把将其分隔在各个端子小室,能保证足够的爬电距离和电气绝缘,设计还算紧凑。

旁边三个站立的是放电电阻,外裹热缩套管。

用电烙铁去除焊锡可拿下。

(我们在低压配电柜中也常见到热缩管的身影,像铜排或导线的相序区分,提升带电体绝缘强度及人身安全,隔绝腐蚀性气体、灰尘、水分,提升导体温升性能等特点,具有无法替代的地位)

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三电阻呈星型连接,一端焊接在铜端子上,公共端用焊锡固定(有些简陋...)。

剪开热缩管,里面是色环电阻,阻值是...是多少?眼晕!!

后求助专业人士,经计算为120KΩ。

为方便小伙伴计算,小编也找了个五色环快速读取表

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(点击图片放大查看)

端子卸掉后,剩下密闭的圆筒。真正的干式结构,区别于传统的浸渍,内部填充惰性气体——氮气,对于密封性,只会比油式,固体填充要求更高,因为它自称360°任意位置安装。

如果泄露,相信内部散热及绝缘强度及寿命都要大打折扣。

但是怎么拆,也是个问题。

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外壳是铝制金属罐壳,外磨砂表面,质感还不错。底部安装16×25的螺栓柱,锯齿状的弹垫。

壳体底部,箭头方向有一组数字:15070020082,猜测应该是出厂编号,包含批次号、生产日期等信息,每个产品可追溯性。

最后只能来次破坏性实验,这回该上利器——钢锯了,就沿着红线部分的折边下手。

(钣金师傅叮嘱)钢锯使用也挺讲究:

先找个凹形木槽把电容固定住,开始锯物品时,用左手的大拇指指甲压在线的左侧,用右手握锯柄,使锯条靠在大拇指旁,锯齿压在线上,锯条与材料平面成一个适当的角度(例如15°左右)。轻轻推动锯条,锯出一个小口

反复几次,待锯口达到一定深度后,开始双手控制进行正常锯切。慢工出细活呀!

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左边为电容圆柱形罐壳,右边为电容芯子。

如果大家注意的话,之前会发现圆筒罐壳上边有一个褶皱的凹槽。锯完发现还是拿不出来容芯部分。

芯子上罩的黑色塑料盖家注(箭头所指),其周边刚好在凹槽的下方,最后只能拿老虎钳了。把壳体开花,将受压抑的黑盖及容芯彻底解救出来。

铝桶还可以细分,内部还另有构件——0铝合金罐壳,厚度1mm,

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一次性拉伸成型工艺,外表面阳极化处理(其耐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性、耐热性等均有大幅度提高)

①为一张深绿色覆膜的绝缘纸(围在桶内壁,把容芯隔离开来)

②为钢质波浪形垫圈(减震,抗上下冲击),处于最下层;

③为绝缘垫底,在垫圈上面;

④为树脂底座,处于绝缘垫上面;该设计结构把容芯与壳体彻底隔离开来。

四重防护,牛!

容芯结构看似复杂,实际也容易理解,待小编细细拆分。

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每个芯子为一个单元,通过铜带,铜编织带首尾相连,验证了△连接方式;

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导线到底能不能承受正常工作电流呃?

来验证。

先用电烙铁焊掉导线

电容器型号串联电抗器
CPC-33.4/480/3P2.338Kvar,电抗率P=7%
额定电流In=36.1A 每相电流I=20.8A

先说线电流回路:

☛Φ4铜杆(A、C两相)截面积50平,承受36A电流绰绰有余。

☛B相使用4平电缆×2根(12AWG,600V,105℃多芯软线)也承受1.78倍In;

☛相电流回路:△联接的每相计算电流为20.8A。

☛铜编织带截面积:12.8平,铜带截面积9平,按5A/平经验估算,载流量也能达2倍I相。

结论:导体选型可满足1.5~2.5倍电流要求。

小编在主导线铜柱上暗藏玄机,如下所示,A相与C相都有一个缺口

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经查相关资料了解到,这个是过压力拉断机制,动作原理如下图所示。

当走到寿命尽头时,内部气体(氮气混合金属蒸汽)压力过大,推动顶盖位移,从导线薄弱点(缺口处)拉断,电容退出电网,消除爆炸风险。

该点要特殊硬化处理,凹口尺寸精确经计算,才能可靠动作。

考验加工企业的工艺水平啊!

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下一步是电容芯子,测量上下两面喷金层厚度约0.5mm。开拆电容芯

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目前容芯电介质为聚丙烯电工膜(是一种有机膜,介质损耗小,比重小,耐压/热强度高,性能稳定,节能等优势

为加强绝缘,无镀层的聚丙烯薄膜多绕近15米,从红线开始1、2号两张金属化聚丙烯薄膜(上下错开)开始同轴卷绕。

图示如下

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▶蓝色1#膜的金属涂层与下面1号喷金层接触

▶2#与上面2号喷金层电气连接

▶平行的1#与2#金属导电层中间夹着一层聚丙烯薄膜。

目前国内一线品牌,金属镀层采用锌铝合金,相比于铝膜优势:

①性能稳定,寿命长;

②耐电压/电流冲击能力强;

③损耗低

但是镀层长时间暴露空气中,容易氧化,所以对加工工艺要求严格,卷绕、封装过程在真空状态下完成。

电容计算公式:C=ε *ε0* S/d;

电容C,单位F;

ε:相对介电常数;

ε0:真空介电常数

8.86×10(-12方)单位F/m;

有效面积S,单位平方米;

极板间距d,单位米

有兴趣的小伙伴可以计算下这个电容芯子中膜的长度,大概要绕几圈。

最后来张全集,展示下小编的拆卸成果。

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小柒寄语:看不完学不会的麻溜收藏,记得如果动手操作一定要小心割伤(⊙o⊙)哦

作者:李俊

配电通

了解电力行业,服务零距离

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