一种串联补偿装置用信号采集箱的制作方法

1.本发明属于电力电子领域，涉及一种应用于串联电容器补偿装置平台上的防设备，特别涉及一种带屏蔽结构的信号采集箱。


背景技术：

2.随着高压交流输电技术的迅速发展，各种类型的串联电容器补偿装置获得广泛应用。
3.串联电容器补偿装置将电力电容器串联运行在输电线路中，通过调节电容器输出的无功功率来调节输电线路的压降变化、功角差。对提高交流输电系统的稳定低、提高输送容量起到至关重要的作用。
4.因为是串联安装运行在输电线路中，串补装置具有与输电线路相同的电压等级。其由处于高电位的一次设备与处于地面的控制保护设备两大类设备共同组成。其中一次设备包含串联电容器组、金属氧化物限压器(mov)、火花间隙、阻尼装置、平台信号采集箱等，通常安装于串补支撑平台上，对地绝缘水平与被补偿线路对地绝缘水平相同。平台上的电压、电流电气量、设备状态信息在平台信号采集箱中汇总，经模数转换成数字量，然后以光纤通信方式传递给地面的控制保护系统。为保证系统工作的可靠性，串补平台上安装了两套完全独立的数据采集系统，分别接入平台测量箱a和平台测量箱b。同样，地面的控制保护系统也分为ab两套系统。
5.串补平台通常工作在高电压环境下，平台上的设备具有复杂的工作性质，如平台上的火花间隙存在间歇性放电行为、串补装置的快速旁路开关时常根据需要动作，补偿电容器、金属避雷器在动作或者故障情况下，都将产生频率成分复杂的电磁干扰，对信号采集箱的电磁屏蔽要求很高。
6.另一方面，串补平台通常工作在露天环境下，信号采集箱所处的自然环境较为恶劣，维护维修不便，客观上需要高ip防护等级的箱体支撑。
7.基于串补用信号采集箱的上述高电磁屏蔽、高防护等级的需求，本案由此产生。


技术实现要素：

8.本发明的目的，在于提供一种串联补偿装置用信号采集箱，其适用于串补平台，既能实现高ip防护等级，又能兼顾电磁屏蔽性能。
9.为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
10.一种串联补偿装置用信号采集箱，包括承担ip防护功能的防护箱体和承担电磁屏蔽功能的电磁屏蔽箱体，其中，防护箱体由不锈钢材料制成，且防护箱体上还设有门板，门板通过铰链与防护箱体可翻门地连接，提供ip65防护等级的环境及气候保护；
11.电磁屏蔽箱体设于防护箱体内，电磁屏蔽箱体由铁磁性材料制成，且电磁屏蔽箱体上设有箱盖，箱盖通过铰链与电磁屏蔽箱体可翻门地连接；电磁屏蔽箱体内设置有滤波器屏蔽箱和处理模块屏蔽箱，滤波器屏蔽箱内置滤波器；处理模块屏蔽箱为双层结构，内置
处理模块。
12.上述防护箱体的箱体和门板之间的缝隙采用非金属密封件进行密封。
13.上述电磁屏蔽箱体与箱盖之间使用导电簧片或导电泡棉处理接缝，并形成电连接。
14.上述滤波器屏蔽箱设于进入电磁屏蔽箱体的入口处，并在电缆进线侧和电磁屏蔽箱体共用电磁屏蔽箱体的侧壁，所述滤波器屏蔽箱与电磁屏蔽箱体之间使用导电簧片或导电泡棉处理接缝，并形成电连接。
15.上述处理模块屏蔽箱的外层材质为铁磁性材料，内层材质为高导电率的良导体材料，如铜、铝或铜铝合金等金属材料。
16.上述处理模块屏蔽箱的外层包含采用相同材质的第一箱体和第一箱盖，第一箱体通过铰链与第一箱盖可翻门地连接，第一箱体与第一箱盖之间使用导电簧片或导电泡棉处理接缝。
17.上述处理模块屏蔽箱的内层包含采用相同材质的第二箱体和第二箱盖，第二箱体通过铰链与第二箱盖可翻门地连接，第二箱体与第二箱盖之间使用导电簧片或导电泡棉处理接缝，并形成电连接。
18.上述电磁屏蔽箱体的信号电缆入口处设置有接地排，且信号电缆的屏蔽层固定于接地排。
19.上述滤波器屏蔽箱和处理模块屏蔽箱之间的电缆配置抗干扰磁环。
20.采用上述方案后，本发明特别适用于在具有复杂电磁环境、复杂气候环境下使用，例如串联电容器补偿装置的高压平台上使用。在本发明提供的技术方案中，所述箱体的ip防护与电磁防护分仓处理，提供ip防护和电磁防护的双重保证；电磁防护箱体的内置滤波器屏蔽箱和处理模块屏蔽箱体采用分仓处理，最大限度避免电磁干扰能力的串扰；处理模块屏蔽箱体采用双层屏蔽技术，提供更为优越的电磁干扰防护能力。
附图说明
21.图1是本发明的第一实施例结构示意图；
22.图2是本发明的第二实施例结构示意图。
具体实施方式
23.以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
24.首先将承担ip防护功能的最外层箱体1和承担电磁屏蔽功能的内部箱体分仓处理，最外层箱体采用不锈钢材料焊接成密闭箱体，采用带铰链的翻门结构，方便维修和操作，翻门和箱体之间采用性能良好的非金属密封件，如密封条、密封垫等，翻门与箱体的材质箱体；在箱体的进线采用高防护等级的线缆锁紧结构。在本层箱体，因为不需要过多考虑边缝的电气连接完整性，因此能获得好的ip防护等级；箱体板材的厚度、材质选用的依据是结构强度、防锈、使用寿命等。
25.内部箱体为由电磁屏蔽箱2、滤波器屏蔽箱7、处理模块屏蔽箱4及处理模块屏蔽箱5构成的三层复合型屏蔽结构，有层次地综合应用提高电磁屏蔽的各种技术多层屏蔽、滤波、接地、材料选用等技术，提高信号采集箱的电磁防护能力。箱体材料的选用应考虑可能
存在的电磁干扰，如电磁屏蔽箱2选用磁导率较高的碳钢板，是内部器件同时获得良好的干扰低频磁场及电磁波的抑制能力。
26.电磁屏蔽箱2的箱体本体由高磁导率的铁磁性材料焊接组成，箱盖采用和箱体本体相同材质，且为带铰链的可翻门结构，方便维修和操作；箱体和盖板之间使用导电簧片或导电泡棉处理接缝，并形成完整的电连接。所述的铁磁性材料通常为碳钢板、镀锌钢板等，其相对磁导率不低于300。
27.串补平台用信号采集箱，通常设置有滤波器8，本发明有利地采用了滤波器屏蔽箱和处理模块屏蔽箱在电磁屏蔽箱体内分仓布置方案，根据本发明，滤波器箱体在进入电磁屏蔽箱2的入口处布置，其在电缆进线侧和电磁屏蔽箱2共用屏蔽箱体的侧壁，这使得滤波器的进出线之间的电磁能量耦合大幅减少，使得经过滤波器后的出线电缆没有接受电磁耦合的可能，分仓设置为含有滤波器配置的电磁屏蔽箱体提供一个相对电磁洁净的腔体。为了充分说明分仓布置的效果，本发明给出了两个滤波器屏蔽箱的实施例子，在图2的实施例中，滤波器箱也可以制造成和滤波器的金属外壳的一部分形成可靠导电连接的型式，进一步阻止滤波器进出线之间的电磁耦合。
28.在本实施例中，带屏蔽层的电缆10在进入电磁屏蔽箱2和滤波器箱共用侧壁后，立即就近固定在箱体底部附近的接地排9，并可靠固定。本发明给出了两个就近接地的实施例子，图1给出了接地排就近固定在箱体1底部的情形，图2给出了接地排就近固定在屏蔽箱体侧面的情形，两种方案都遵循就近固定并在空间上处在滤波器箱体内部的分仓原则。
29.同样的，滤波器箱体在固定于箱体1的侧板时采用导电簧片或导电泡棉等材料实现两者之间的可靠电气连接；固定方式通常采用螺栓紧固或卡扣式。
30.在电磁屏蔽箱2的内部分仓构造中，处理模块屏蔽箱由两层屏蔽箱组成，用于放置处理模块pcb 6，第一层屏蔽箱，其箱体本体由高磁导率的铁磁性材料焊接组成，箱盖采用和箱体本体相同材质，且为带铰链的可翻门结构，方便维修和操作；箱体和盖板之间使用导电簧片处理接缝，并形成完整的电连接。所述的铁磁性材料通常为碳钢板、镀锌钢板等，其相对磁导率不低于300。
31.在电磁屏蔽箱2的内部分仓构造中，其处理模块屏蔽箱由两层屏蔽箱组成，用于放置处理模块pcb 6，第二层屏蔽箱，其箱体本体由高导电率的金属材料(铜、铝及其合金材料)组成，箱盖采用和箱体本体相同材质，箱体和盖板之间使用导电簧片或导电泡棉处理接缝，并形成完整的电连接。所述的高导电率材料通常为铜、铝及其合金，其导电率不低于20℃下纯铜导电率的40％。
32.在电磁屏蔽箱2的内部分仓构造中，滤波器箱体和处理模块屏蔽箱之间的电缆可以选择性地配置抗干扰磁环3。
33.以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。