一種變級(jí)式大電容放電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種變級(jí)式大電容放電機(jī)，包括柜體骨架、柜體面板、散熱風(fēng)機(jī)組、可變電阻單元、控制盒，柜體骨架為整體框架式組焊結(jié)構(gòu)，并設(shè)置兩個(gè)便于起吊運(yùn)輸?shù)牡醵喜垦b有可變電阻單元，中部設(shè)有負(fù)極接線端子、正極接線端子和航空插頭，下部懸掛安裝散熱風(fēng)機(jī)組，可變電阻單元為六組電阻元件；控制盒焊接在柜體骨架上，其外部表面為操作顯示界面，內(nèi)部布設(shè)由主電路和控制電路組成的控制單元。本實(shí)用新型低噪音、防水、放電時(shí)間短，且具備變級(jí)、高壓滅弧、電壓顯示、過流保護(hù)、短路保護(hù)、工作狀態(tài)監(jiān)控、報(bào)警、急停等多種功能。
【專利說明】—種變級(jí)式大電容放電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電容放電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其適用于一種儲(chǔ)能式電力機(jī)車大電容放電機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]大電容是儲(chǔ)能式電力機(jī)車的關(guān)鍵部件，當(dāng)對(duì)儲(chǔ)能式電力機(jī)車進(jìn)行檢修時(shí)，需將大電容電壓從900V放至IV?0V，以確保檢修人員的作業(yè)安全。
[0003]大電容放電機(jī)應(yīng)用于檢修基地，且使用較頻繁，鑒于檢修人員舒適度的要求，風(fēng)機(jī)噪聲值須控制在75dB (A級(jí))以下,否則會(huì)對(duì)人體健康造成危害；另外，放電機(jī)在露天環(huán)境下運(yùn)行，所以要承受強(qiáng)風(fēng)、暴雨、暴曬等惡劣天氣影響，同時(shí)應(yīng)具有防止小動(dòng)物出入等情況，柜體防護(hù)等級(jí)為IP20，電氣設(shè)備防護(hù)等級(jí)> IP65 ;當(dāng)放電機(jī)在大電容放電工作時(shí)，配套警示燈、警示音需開啟，當(dāng)放電機(jī)停止工作時(shí)，警示燈、警示音需熄滅；放電機(jī)需配置相應(yīng)大電容電壓值顯示接口 ；采用具有滅弧作用的接觸器，能滿足DC900V電壓的正常斷開、閉合，必須在一定時(shí)間內(nèi)將大電容電放至IV?0V，且放電過程中需有過電流保護(hù)及短路保護(hù)環(huán)節(jié)，以防電流過高或短路；當(dāng)放電過程中遇到緊急情況時(shí)需要能夠立即切斷電源，考慮到作業(yè)人員的安全，風(fēng)機(jī)冷卻風(fēng)出風(fēng)口要避免正面出風(fēng)。
[0004]現(xiàn)有的大電容放電機(jī)一般安裝在室內(nèi)，其防水、防曬能力差，且配置比較簡(jiǎn)單，不具備降噪、防水、高壓滅弧、電壓顯示、過流保護(hù)、短路保護(hù)、工作狀態(tài)監(jiān)控、報(bào)警、急停等多種功能。因此，須研發(fā)低噪音、防水、放電時(shí)間短，且具有高壓滅弧、電壓顯示、過流保護(hù)、短路保護(hù)、工作狀態(tài)監(jiān)控、報(bào)警、急停等多功能的變級(jí)式大容量放電機(jī)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種低噪音、防水、放電時(shí)間短，且具備變級(jí)、高壓滅弧、電壓顯示、過流保護(hù)、短路保護(hù)、工作狀態(tài)監(jiān)控、報(bào)警、急停等多種功能的變級(jí)式大容量放電機(jī)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種變級(jí)式大電容放電機(jī)，包括柜體骨架1、柜體面板2、散熱風(fēng)機(jī)組3、可變電阻單元4、控制盒5，柜體骨架I為整體框架式組焊結(jié)構(gòu)，并設(shè)置兩個(gè)便于起吊運(yùn)輸?shù)牡醵?，上部裝有可變電阻單元4，中部設(shè)有負(fù)極接線端子10、正極接線端子11和航空插頭12，下部懸掛安裝散熱風(fēng)機(jī)組3，柜體骨架I上還設(shè)有圓孔或焊接帶螺紋的螺母座；柜體面板2包括左側(cè)板21、右側(cè)板22、正面上方板23、正面下方板24、背面板25、頂板26、底板27，其中，左側(cè)板21、右側(cè)板22、后背板25、頂板26、底板27均帶有通風(fēng)柵格，左側(cè)板21、右側(cè)板22、后背板25下方?jīng)_缺，各柜體面板上均設(shè)有與柜體骨架2相對(duì)應(yīng)的圓孔，各面板搭接于柜體骨架2上，通過螺栓將其與柜體骨架2相互緊固形成一個(gè)整體，頂板26上安裝出風(fēng)網(wǎng)罩8和報(bào)警器9，出風(fēng)網(wǎng)罩8除正面板和頂板封閉外，其余左側(cè)、右側(cè)和后背三方面板均帶有通風(fēng)柵格，正面下方板24與左側(cè)板21鉸鏈連接，需要拆裝連接電纜線時(shí)，正面下方板24可呈90度打開狀態(tài)；可變電阻單元4為六組電阻元件；控制盒5焊接在柜體骨架I上，其外部表面為操作顯示界面，操作顯示界面上設(shè)有智能數(shù)顯表16、啟動(dòng)開關(guān)17、提示燈18和急停開關(guān)19，在正面上方板23上也設(shè)有一塊與該操作顯示界面相對(duì)應(yīng)的、由透明玻璃14和金屬邊框15組成的玻璃罩7，其內(nèi)部布設(shè)控制單元，控制單元包括主電路和控制電路。
[0007]作為優(yōu)選方案之一，主電路包括接線端子R+和R-、短路保護(hù)環(huán)節(jié)、過流保護(hù)環(huán)節(jié)、智能數(shù)顯表16、六組電阻元件、直流接觸器KM1、直流接觸器KM3，接線端子R+、R-接待放電電容的正負(fù)極。
[0008]作為優(yōu)選方案之一，控制電路由散熱風(fēng)機(jī)控制、電源轉(zhuǎn)換、過流保護(hù)、短路保護(hù)、警示報(bào)警、電壓顯示、信號(hào)監(jiān)控等電氣元件集成，外部三相四線制AC380V交流電U、V、W、N連接至航空插頭12上，外界信號(hào)線X1、X2也通過該航空插頭12引入，在散熱風(fēng)機(jī)組接線端處，U、V、W三相通過風(fēng)機(jī)交流接觸器KM2與風(fēng)機(jī)電機(jī)連接，N極與W相形成AC220V開關(guān)電源，一路為風(fēng)機(jī)交流接觸器KM2、停止按鈕SO提供工作電源，另一路為一級(jí)放電啟動(dòng)按鈕S1、直流接觸器KMl、直流接觸器KM3提供IlOV電源。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]1、柜體面板采用搭接方式，結(jié)構(gòu)分為內(nèi)、外兩大部分，內(nèi)部為整體焊接骨架，其上部安裝六組電阻元件，下部懸掛風(fēng)機(jī)；外部全為面板，面板上開有一些圓孔，各面板搭接于骨架上后利用骨架上配套的圓孔和帶螺紋的螺母座，通過螺栓緊固與骨架形成一個(gè)整體。此結(jié)構(gòu)具有很好的穩(wěn)定性，且易于拆卸維護(hù)。
[0011]2、柜體下方三面沖缺，底部用網(wǎng)板，正面封閉、有利于風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)，且降低正面方向風(fēng)機(jī)噪音。柜體頂部出風(fēng)網(wǎng)罩，三面出風(fēng)，正面封閉，從而避免操作人員被熱氣燙傷。操作界面設(shè)置于柜體正面上方，便于操作人員正面操作。
[0012]3、放電機(jī)采用二級(jí)可變電阻式控制。電阻柜共六組電阻元件，當(dāng)超級(jí)電容電壓為900疒250V時(shí)，六組電阻元件同時(shí)工作，消耗大量的熱。當(dāng)電壓低至250V時(shí)，電阻元件由六組自動(dòng)切換為兩組，此時(shí)電阻元件電壓增大，功率增大，可有效降低放電時(shí)間。
[0013]4、控制單元由多種電氣元件集成，具有變電阻、電源轉(zhuǎn)換、過流保護(hù)，短路保護(hù)，警示報(bào)警、電壓顯示、信號(hào)監(jiān)控等多種功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)組成構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型柜體面板之正面下方板及玻璃罩打開后示意圖。
[0016]圖3為控制盒的操作顯示界面示意圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型控制單元主電路接線原理圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型控制單元控制電路接線原理圖。
[0019]圖中:1_柜體骨架，2-柜體面板，3-散熱風(fēng)機(jī)組，4-可變電阻單元，5-控制盒，6-吊耳，7-玻璃罩，8-出風(fēng)網(wǎng)罩，9-報(bào)警器，10-負(fù)極接線端子，11-正極接線端子，12-航空插頭，13-電阻元件，14-透明玻璃，15-金屬邊框，16-智能數(shù)顯表，17-啟動(dòng)開關(guān)，18-提示燈，19-急停開關(guān)，20-負(fù)極接線端子，21-左側(cè)板，22-右側(cè)板，23-正面上方板，24-正面下方板,25-背面板,26-頂板,27-底板。

【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1?3所示，變級(jí)式大電容放電機(jī)包括柜體骨架1、柜體面板2、散熱風(fēng)機(jī)組3、可變電阻單元4、控制盒5，柜體骨架I為整體式框架焊接結(jié)構(gòu)，并設(shè)置兩個(gè)便于起吊運(yùn)輸?shù)牡醵?。上部裝有可變電阻單元4，中部設(shè)有負(fù)極接線端子10、正極接線端子11和航空插頭12，下部懸掛安裝散熱風(fēng)機(jī)組3。柜體骨架I上還設(shè)有圓孔或焊接帶螺紋的螺母座。柜體面板2包括左側(cè)板21、右側(cè)板22、正面上方板23、正面下方板24、背面板25、頂板26、底板27，其中，左側(cè)板21、右側(cè)板22、后背板25、頂板26、底板27均帶有通風(fēng)柵格，左側(cè)板21、右側(cè)板22、后背板25下方?jīng)_缺,各柜體面板上均設(shè)有與柜體骨架2相對(duì)應(yīng)的圓孔，各面板搭接于柜體骨架2上，通過螺栓將其與柜體骨架2相互緊固形成一個(gè)整體，頂板26上安裝出風(fēng)網(wǎng)罩8和報(bào)警器9，出風(fēng)網(wǎng)罩8除正面板和頂板封閉外，其余左側(cè)、右側(cè)和后背三方面板均帶有通風(fēng)柵格，正面下方板24與左側(cè)板21鉸鏈連接，需要拆裝連接電纜線時(shí)，正面下方板24可呈90度打開狀態(tài)?？勺冸娮鑶卧?為六組電阻元件?？刂坪?焊接在柜體骨架I上，其外部表面為操作顯示界面，操作顯示界面上設(shè)有智能數(shù)顯表16、啟動(dòng)開關(guān)17、提示燈18和急停開關(guān)19，在正面上方板23上也設(shè)有一塊與該操作顯示界面相對(duì)應(yīng)的、由透明玻璃14和金屬邊框15組成的玻璃罩7 ;其內(nèi)部布設(shè)控制單元，控制單元包括主電路和控制電路。
[0021]風(fēng)機(jī)懸掛于柜體下部，柜體面板下方三面沖缺，底部開網(wǎng)孔，利于風(fēng)機(jī)抽風(fēng)。放電機(jī)有六個(gè)電阻單元，采用二級(jí)可變電阻控制方式，可有效降低放電時(shí)間，變級(jí)式的切換采用自動(dòng)切換的方式。放電電阻工作時(shí)，電阻元件接入電路給超級(jí)電容放電，同時(shí)散發(fā)大量熱量，冷卻空氣從風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，通過電阻元件后從頂部三面吹出，帶走電阻放電產(chǎn)生的熱能，操作顯示界面可實(shí)現(xiàn)放電啟動(dòng)，急停及顯示放電電壓監(jiān)控、放電狀態(tài)等。
[0022]如圖4所示，主電路包括接線端子R+和R-、短路保護(hù)環(huán)節(jié)、過流保護(hù)環(huán)節(jié)、智能數(shù)顯表16、六組電阻元件、直流接觸器KM1、直流接觸器KM3，接線端子R+、R-接待放電電容的正負(fù)極。電阻元件由電阻帶、云母管、絕緣子、不銹鋼結(jié)構(gòu)件等組成，電阻帶由多個(gè)電阻片首尾焊接串聯(lián)而成，電阻片兩端開孔，穿過絕緣瓷件，瓷件中心穿過一根不銹鋼螺桿，螺桿外套一絕緣用云母管，構(gòu)成一次絕緣。螺桿兩端裝配有絕緣子，絕緣子與外殼通過螺栓相連，構(gòu)成二次絕緣。當(dāng)電容電壓由900V逐漸下降時(shí)，直流接觸器KMl閉合，由短路保護(hù)環(huán)節(jié)、過流保護(hù)環(huán)節(jié)、智能數(shù)顯表16、六組電阻元件、直流接觸器KMl形成串聯(lián)回路，風(fēng)機(jī)將風(fēng)吹進(jìn)發(fā)熱的電阻元件，對(duì)電阻元件進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷；當(dāng)電壓低至250V時(shí)，直流接觸器KM3閉合，由短路保護(hù)環(huán)節(jié)、過流保護(hù)環(huán)節(jié)、智能數(shù)顯表16、二組電阻元件、直流接觸器KM1、直流接觸器KM3形成串聯(lián)回路。
[0023]如圖5所示，控制電路由散熱風(fēng)機(jī)控制、電源轉(zhuǎn)換、過流保護(hù)、短路保護(hù)、警示報(bào)警、電壓顯示、信號(hào)監(jiān)控等電氣元件集成，外部三相四線制AC380V交流電U、V、W、N連接至航空插頭12上，外界信號(hào)線X1、X2也通過該航空插頭12引入，在散熱風(fēng)機(jī)組接線端處，U、V、W三相通過風(fēng)機(jī)交流接觸器KM2與風(fēng)機(jī)電機(jī)連接，N極與W相形成AC220V開關(guān)電源，一路為風(fēng)機(jī)交流接觸器KM2、停止按鈕SO提供工作電源，另一路為一級(jí)放電啟動(dòng)按鈕S1、直流接觸器KMl、直流接觸器KM3提供IlOV電源。
[0024]開關(guān)電源將輸入端AC220V轉(zhuǎn)換為DC110V、DC220V后提供給控制電路，直流接觸器KMl和KM3具有滅弧作用，主觸點(diǎn)常開，當(dāng)線圈電壓接通DCllOV后，主觸點(diǎn)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)放電狀態(tài)，且能為控制電路提供多組常開、常閉輔助觸點(diǎn)，其中一組常閉開關(guān)與外界形成回路，實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)信號(hào)的監(jiān)控。風(fēng)機(jī)交流接觸器KM2，當(dāng)線圈接通DC220V時(shí)主觸點(diǎn)閉合，可啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，并能為控制電路提供多組常閉、常開輔助觸點(diǎn)。智能數(shù)顯表的工作電壓為DC220V，可顯示超級(jí)電容電壓值，當(dāng)放電機(jī)工作電壓低于250V時(shí)，智能數(shù)顯表輔助觸點(diǎn)由常開轉(zhuǎn)為閉合，為控制電路變電阻提供常開開關(guān)；指示燈LI，放電狀態(tài)時(shí)常亮；報(bào)警器9帶紅色閃爍燈L2并帶警示音。ΚΜ1-1、ΚΜ1-2分別為直流接觸器KMl的常開觸點(diǎn)，KM1-3為直流接觸器KMl的常閉觸點(diǎn)。
[0025]當(dāng)外界電源連線接好并通電后，放電機(jī)可開始工作，工作時(shí)急停開關(guān)處于閉合狀態(tài)。手動(dòng)按下按鈕開關(guān)，開啟冷卻風(fēng)機(jī)，接通放電電阻，開始放電，放電警示燈亮并發(fā)出警報(bào)音。起始輸入電壓900V，放電電阻使用6*R0進(jìn)行放電；當(dāng)放電持續(xù)至數(shù)顯電壓表顯示電壓在250V時(shí)，自動(dòng)切換至2*R0進(jìn)行放電；當(dāng)數(shù)顯電壓表顯示放電電壓低于IV時(shí)按下按鈕開關(guān)，完成放電。
[0026]電源開關(guān)將AC380V交流電源W、N兩級(jí)AC220V轉(zhuǎn)換為接觸器線圈及按鈕開關(guān)等所需的DC220V與DC110V。操作時(shí)先打開玻璃罩7(如圖2所示玻璃罩7可呈90度打開)。按下啟動(dòng)開關(guān)，直流接觸器KMl線圈接通DCllOV后主觸點(diǎn)閉合，六組電阻元件全部串聯(lián)于電路中，并發(fā)熱消耗超級(jí)電容電量，直流接觸器KMl常開觸點(diǎn)KM1-2閉合，交流接觸器KM2線圈接通AC220V后主觸點(diǎn)閉合，散熱風(fēng)機(jī)組3開始工作，風(fēng)機(jī)運(yùn)行并由下往上吹風(fēng)，流經(jīng)電阻元件將電阻元件熱量帶走后從出風(fēng)網(wǎng)罩8三面出風(fēng)。當(dāng)放電電壓低至250V時(shí)，智能電壓數(shù)顯表的ALMl開關(guān)閉合，直流接觸器KM3線圈接通DCllOV后主觸點(diǎn)閉合，從而電阻由六組放電變?yōu)槎M放電，實(shí)現(xiàn)了放電機(jī)的自動(dòng)變級(jí)。此時(shí)放電機(jī)電阻變小，放電功率增大，有效的縮短了放電時(shí)間。在整個(gè)放電過程中，智能數(shù)顯表16顯示大電容兩端電壓，警示燈L2閃爍并發(fā)出報(bào)警音。直流接觸器KMl常閉觸點(diǎn)KM1-3打開，從而向外界輸出低電頻，從而實(shí)現(xiàn)外界對(duì)放電狀態(tài)的監(jiān)控。當(dāng)放電機(jī)出現(xiàn)異常情況時(shí)，可按下急停開關(guān)切斷整個(gè)放電機(jī)電路，實(shí)現(xiàn)放電狀態(tài)的急停。
[0027]本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在所屬【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種變級(jí)式大電容放電機(jī)，包括柜體骨架(1)、柜體面板(2)、散熱風(fēng)機(jī)組(3)、可變電阻單元(4)、控制盒(5)，其特征在于: A、所述柜體骨架(1)為整體框架式組焊結(jié)構(gòu)，并設(shè)置兩個(gè)便于起吊運(yùn)輸?shù)牡醵?6)，上部裝有可變電阻單元(4)，中部設(shè)有負(fù)極接線端子(10)、正極接線端子(11)和航空插頭(12)，下部懸掛安裝散熱風(fēng)機(jī)組(3)，柜體骨架(1)上還設(shè)有圓孔或焊接帶螺紋的螺母座； B、所述柜體面板(2)包括左側(cè)板(21)、右側(cè)板(22)、正面上方板(23)、正面下方板(24)、背面板(25)、頂板(26)、底板(27)，其中，左側(cè)板(21)、右側(cè)板(22)、后背板(25)、頂板(26)、底板(27)均帶有通風(fēng)柵格，左側(cè)板(21)、右側(cè)板(22)、后背板(25)下方?jīng)_缺，所述各柜體面板上均設(shè)有與柜體骨架(2)相對(duì)應(yīng)的圓孔，各面板搭接于柜體骨架(2)上，通過螺栓將其與柜體骨架(2)相互緊固形成一個(gè)整體，所述頂板(26)上安裝出風(fēng)網(wǎng)罩(8)和報(bào)警器(9)，出風(fēng)網(wǎng)罩(8)除正面板和頂板封閉外，其余左側(cè)、右側(cè)和后背三方面板均帶有通風(fēng)柵格，所述正面下方板(24)與左側(cè)板(21)鉸鏈連接，需要拆裝連接電纜線時(shí)，正面下方板(24)可呈90度打開狀態(tài)； C、所述可變電阻單元(4)為六組電阻元件； D、所述控制盒(5)焊接在柜體骨架(1)上，其外部表面為操作顯示界面，所述操作顯示界面上設(shè)有智能數(shù)顯表(16)、啟動(dòng)開關(guān)(17)、提示燈(18)和急停開關(guān)(19)，在所述正面上方板(23)上也設(shè)有一塊與該操作顯示界面相對(duì)應(yīng)的、由透明玻璃(14)和金屬邊框(15)組成的玻璃罩(7)，其內(nèi)部布設(shè)控制單元，所述控制單元包括主電路和控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變級(jí)式大電容放電機(jī)，其特征在于:所述主電路包括接線端子R+和R-、短路保護(hù)環(huán)節(jié)、過流保護(hù)環(huán)節(jié)、智能數(shù)顯表(16)、六組電阻元件、直流接觸器KM1、直流接觸器KM3，接線端子R+、R-接待放電電容的正負(fù)極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變級(jí)式大電容放電機(jī)，其特征在于:所述控制電路由散熱風(fēng)機(jī)控制、電源轉(zhuǎn)換、過流保護(hù)、短路保護(hù)、警示報(bào)警、電壓顯示、信號(hào)監(jiān)控等電氣元件集成，外部三相四線制AC380V交流電U、V、W、N連接至航空插頭(12)上，外界信號(hào)線X1、X2也通過該航空插頭(12)引入，在散熱風(fēng)機(jī)組接線端處，U、V、W三相通過風(fēng)機(jī)交流接觸器KM2與風(fēng)機(jī)電機(jī)連接，N極與W相形成AC220V開關(guān)電源，一路為風(fēng)機(jī)交流接觸器KM2、停止按鈕SO提供工作電源，另一路為一級(jí)放電啟動(dòng)按鈕S1、直流接觸器KM1、直流接觸器KM3提供110V電源。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK204103567SQ201420596992
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】曹峰, 李友瑜, 眭鐵杰, 曾虎彪 申請(qǐng)人:株洲聯(lián)誠集團(tuán)有限責(zé)任公司