一种电力电容器专用放电装置的制作方法

1.本发明属于电力工具技术领域，尤其是涉及一种电力电容器专用放电装置。


背景技术：

2.电容器属于储能设备，就算设备停运，内部也会有一定的残余电荷，为保证作业人员安全，电力作业人员在检修作业时的流程是先停电、验电、接地、对检修设备充分放电。而变电站10kv电容器组内部的单只电容器，因为单只电容器有两极出线套管,必须两极套管同时短接接地才可充分释放参与电荷。为保证电力生产安全，工作人员在进行电容器组检修工作前，必须先使用电容器组放电工具对其逐个多次放电后方可进行工作。现有放电工具都针对整组电容器进行放电，在进行放电作业过程中耗时耗力，难以快速有效充分放电。
3.cn 212011603u公开了一种y型电容器放电装置，涉及电力设备技术领域，包括电容器，所述电容器的一侧活动连接有放电尖头，所述放电尖头的内部一端固定连接有电流线，所述电流线的一端固定连接有保险电阻，所述保险电阻位于电流线的中部，所述电流线远离放电尖头的一端固定连接有输电柱，所述输电柱的顶部与底部均开设有限位槽，所述限位槽的内部固定连接有第一弹簧。该y型电容器放电装置，通过在放电尖头的内部设置保险电阻，使电流通过保险电阻进行传输，当电容器发生短路时，电流量会变大，当较大的电流经过保险电阻时，则会超过保险电阻的承载电流，因此会使保险电阻损坏，从而对电流进行阻断，保护后边设备不被损坏。放电头部为一个棒状，不便于快速放电。
4.cn207069085u公开了一种电容器接地放电工具，包括第一尖端金属棒、绝缘支架、万向节、伸缩式任意锁绝缘杆、短路接地线和第二尖端金属棒，所述第一尖端金属棒和所述第二尖端金属棒安装在具有滑动槽的绝缘支架上，所述绝缘支架的中部设有滑线电阻器，所述滑线电阻器的一端通过带透明保护套的短路接地线与所述第一尖端金属棒相连接，另一端与所述第二尖端金属棒相连接，所述短路接地线的裸线端与大地相连接，所述万向节的一端与所述绝缘支架相连接，另一端与伸缩式任意锁绝缘杆相连接。本实用新型改善放电条件和放电方法，提高放电效率，减少作业风险。电容器两极无法夹紧，接触不良，易造成放电不充分。
5.cn 103560004a公开了一种电容器专用放电棒，它含有放电臂和支撑杆，所述放电臂为两个，所述支撑杆的上端分别与两个所述放电臂的下端连接；每一所述放电臂的上端均设置一个放电尖端，每一所述放电臂的内腔中均设置一个放电电阻，所述放电电阻的上端与所述放电尖端连接，所述放电电阻的下端接地；所述放电尖端上设置有直接接地插孔，所述放电电阻的末端设置有电阻接地插孔。至少一个所述放电臂的下端通过转动及固定机构与所述支撑杆连接，能够改变夹角。所述放电臂和支撑杆均为天线式伸缩结构，能够改变长度。本发明能够对电容器进行一次性有效放电，确定变电人员的人生安全，保证了设备的可靠，提高检修科学性。放电棒是7位置的一极已先接地，已不符合最新的放电要求。
6.cn 2859995y公开了便携式散装电容器，它克服了现有技术的不足，它是由可伸缩绝缘杆、放电头部、放电引下线、接地夹钳、铜螺丝、铜锣帽、垫圈、弹簧垫圈、紫铜接触头连
接而成，可伸缩绝缘杆的顶端有放电头部，放电头部上的垫圈、弹簧垫圈套在铜螺丝上，铜锣帽由丝固定在铜螺丝的顶端，紫铜接触头固定在放电头部上；放电引下线一端固定在放电头部上，其另一端连接着接地夹钳；使用时，将可伸缩绝缘杆拉开，放电头部上的紫铜接触头与电容器接触，接地夹钳插到地下进行放电，待电荷放尽时，再收缩绝缘杆。需拆卸螺栓锁定，且对电容器两极夹紧、接触不良，易滑落。
7.因此，行业内期待相关高效、快速、可靠放电的电力电容器专用放电装置。


技术实现要素：

8.为解决上述问题，本发明的目的是揭示一种电力电容器专用放电装置，它是采用以下技术方案实现的。
9.一种电力电容器专用放电装置，具有短接部件、绝缘握把部件、接地部件、可调节万向节，其特征在于所述短接部件由短接伸缩杆、触指部分、触指连接部分构成，所述短接伸缩杆具有短接伸缩杆管体、短接伸缩杆管体内部具有伸缩弹簧及伸缩杆本体，伸缩杆本体连接在短接伸缩杆管体的内部顶部及底端部，伸缩弹簧套在伸缩杆本体上，短接伸缩杆上连接端位于短接伸缩杆管体的顶端，短接伸缩杆下连接端位于短接伸缩杆管体的底端，调节旋把从短接伸缩杆管体的外部伸入到伸缩杆本体上并可上下滑动调节，所述触指部分包含有第一接触杆及第二接触杆，所述触指连接部分也可称为短路接地线；第一接触杆由第一接触杆本体、第一接触头构成，第一接触头的平面部分与第一接触杆本体的一端相连接，第一接触杆本体的另一端连接在第一连接体上，短接伸缩杆上连接端连接在第一连接体上，短接伸缩杆与第一接触杆本体相垂直，第二接触杆由第二接触杆本体及第二接触头构成，第二接触头的平面部分与第二接触杆本体的一端相连接，第二接触杆本体的另一端连接在第二连接体上，短接伸缩杆下连接端连接在第二连接体上，短接伸缩杆与第二接触杆本体相垂直，第一接触杆本体的轴线与第二接触杆本体的轴线在同一平面内；触指连接部分由短路接地线本体构成，短路接地线本体是螺旋状体结构，短路接地线本体的上端为短路接地线第一端，短路接地线本体的下端为短路接地线第二端，短路接地线第一端连接在第一连接体上，短路接地线第二端连接在第二连接体上；绝缘握把部件由可伸缩绝缘杆、手持绝缘柄构成；接地部件由阻放部件、接地线、接地端线夹构成；阻放部件的位于可伸缩绝缘杆内，阻放部件的一端与短路接地线第二端相连接，可伸缩绝缘杆具有多节且相邻节之间通过可调节万向节连接，所述电力电容器专用放电装置中，从上到下第一个可调节万向节处具有阻放接地端，阻放部件的另一端与阻放接地端相连接，接地线的一端连接阻放接地端，接地线的另一端连接接地端线夹，手持绝缘柄套接在可伸缩绝缘杆的下端。
10.本发明具有如下有益效果：电容器中的电荷释放更彻底、电力工作人员人身安全、相关设备运行更安全、缩短了电容器检修作业的人工时。
附图说明
11.图1为本发明的整体的结构示意图。
12.图2为本发明中使用的短接伸缩杆的结构示意图。
13.图3为本发明中使用的第一接触杆连接的结构示意图。
14.图4为本发明中使用的第二接触杆连接的结构示意图。
15.图5为本发明中使用的短路接地线的结构示意图。
16.图6为本发明中使用的可伸缩绝缘杆的结构示意图。
17.图7为本发明中使用的手持绝缘柄的结构示意图。
18.图中：1—短接伸缩杆、2—第一接触杆、3—短路接地线、4—第二接触杆、5—阻放部件、6—阻放接地端、7—可调节万向节、8—可伸缩绝缘杆、9—手持绝缘柄、11—短接伸缩杆管体、12—伸缩弹簧、13—伸缩杆本体、14—调节旋把、15—短接伸缩杆上连接端、16—短接伸缩杆下连接端、20—第一连接体、21—第一接触杆本体、22—第一接触头、41—第二接触杆本体、42—第二接触头、411—第二接触杆本体连接端、30—短路接地线本体、31—短路接地线第一端、32—短路接地线第二端、91—手持绝缘柄防滑部件。
具体实施方式
19.请见图1至图7，一种电力电容器专用放电装置，具有短接部件、绝缘握把部件、接地部件、可调节万向节7，其特征在于所述短接部件由短接伸缩杆1、触指部分、触指连接部分3构成，所述短接伸缩杆1具有短接伸缩杆管体11、短接伸缩杆管体11内部具有伸缩弹簧12及伸缩杆本体13，伸缩杆本体13连接在短接伸缩杆管体11的内部顶部及底端部，伸缩弹簧12套在伸缩杆本体13上，短接伸缩杆上连接端15位于短接伸缩杆管体11的顶端，短接伸缩杆下连接端16位于短接伸缩杆管体11的底端，调节旋把14从短接伸缩杆管体11的外部伸入到伸缩杆本体13上并可上下滑动调节，所述触指部分包含有第一接触杆2及第二接触杆4，所述触指连接部分也可称为短路接地线；第一接触杆2由第一接触杆本体21、第一接触头22构成，第一接触头22的平面部分与第一接触杆本体21的一端相连接，第一接触杆本体21的另一端连接在第一连接体20上，短接伸缩杆上连接端15连接在第一连接体20上，短接伸缩杆1与第一接触杆本体21相垂直，第二接触杆4由第二接触杆本体41及第二接触头42构成，第二接触头42的平面部分与第二接触杆本体41的一端相连接，第二接触杆本体41的另一端连接在第二连接体上，短接伸缩杆下连接端16连接在第二连接体上，短接伸缩杆1与第二接触杆本体41相垂直，第一接触杆本体21的轴线与第二接触杆本体41的轴线在同一平面内；触指连接部分3由短路接地线本体30构成，短路接地线本体30是螺旋状体结构，短路接地线本体30的上端为短路接地线第一端31，短路接地线本体30的下端为短路接地线第二端32，短路接地线第一端31连接在第一连接体20上，短路接地线第二端32连接在第二连接体上；绝缘握把部件由可伸缩绝缘杆8、手持绝缘柄9构成；接地部件由阻放部件5、接地线、接地端线夹构成；阻放部件5的位于可伸缩绝缘杆8内，阻放部件5的一端与短路接地线第二端32相连接，可伸缩绝缘杆8具有多节且相邻节之间通过可调节万向节7连接，所述电力电容器专用放电装置中，从上到下第一个可调节万向节7处具有阻放接地端6，阻放部件5的另一端与阻放接地端6相连接，接地线的一端连接阻放接地端6，接地线的另一端连接接地端线夹，手持绝缘柄9套接在可伸缩绝缘杆8的下端。
20.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述短接伸缩杆1为弹簧阻尼伸缩杆，伸缩范围大于5厘米，伸长5厘米阻尼小于3牛顿；弹簧阻尼伸缩杆的优选长度为10米。
21.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于第一接触头的形状是球头形。
22.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于第二接触头的形状是球头形。
23.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述触指部分是的材料优选的是铜。
24.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述触指连接部分是螺旋短接线，接触电阻小于40uω。
25.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述可伸缩绝缘杆8的伸长长度大于1.5m、收缩长度小于0.7m。
26.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述可伸缩绝缘杆8的材料是环氧树指绝缘管，绝缘杆耐压强度大于42kv。
27.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述手持部分是螺纹指直柄，手持部分有护环，100n拉力下手持部分位移量小于2mm。
28.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述手持绝缘柄9的材料是绝缘橡胶。
29.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述阻放部件5是由多个色环电阻串接构成的, 单只电容器放电时间小于6s且所有环电阻不明显发热。
30.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述接地线部分是可以拆卸的，且由软铜线制作而成，接地线部分的接地线长度大于3m。
31.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述接地端线夹是钳式的，接触电阻小于1mω。
32.上述所述的一种电力电容器专用放电装置，其特征在于所述电力电容器专用放电装置用于电力电容器专放电时，单只电容器短接用时小于8s。
33.本发明创造中，申请人做了大量的试验，主要如下。
34.申请人还对于单只电容器高压桩头支柱半径现场勘察及记录、两只电容器安装间距现场勘察及记录，得到的结论是：电容器高压桩头支柱半径范围为6cm-8cm，相邻两只电容器间隙距离范围为20cm-26cm，在进行放电接线时，为了满足现场实际工作的需要，放电工具的触指需与电容器的桩头接触良好，不易脱落，最终确定制作触指的长度应为10cm。最终确认采用铜质材料，球头形状制作长度为10cm的触指部分效果最好。
35.申请人还采用了以下试验：当采用螺旋短接线连接上下触指部分时，将螺旋短接线和弹簧阻尼伸缩式短接杆进行组装，为保证拉伸时接触电阻满足目标要求，现进行10次螺旋短接线连接上下触指的接触电阻试验，将连接部分拉长至5cm。
36.螺旋短接线在伸缩状态下，测得接触电阻值均在40μω以内。
37.申请人采用环氧树脂材质制作绝缘杆时，为了验证其绝缘的可靠性，现对其进行耐压试验，对绝缘杆施加电压42kv，并持续一分钟，得到如下结果。
38.申请人为了验证螺纹指直柄型形状橡胶制作手持部分的摩擦力，对其进行拉力脱落试验，该放电工具总重为5kg，考虑到4倍裕量，试验目标定为100n拉力下，封口位移量小于2mm。试验方法为：将带有螺纹指直柄绝缘橡胶手持部分的绝缘杆横向放置，并将绝缘杆固定，用精密弹簧秤重复拉动螺纹指直柄绝缘橡胶25次，封口位移量小于2mm为合格，更改拉力大小分别进行10次试验。
39.由拉力试验数据可知，在试验的过程中，手持部分的位移量没有超过2mm，因此采用螺纹指直柄绝缘橡胶制作的手持部分是合格的。
40.申请人选用色环电阻组合来制作放电工具的接地阻放，为了验证色环电阻组合制作的接地阻放部分是否满足放电的需求，根据制作的放电工具对现场电容器组进行放电试验。试验方法为：选用容量为334kvar单只电容器一只，将色环电阻组合及电流表串联于电容器的两个桩头之间，用5kv绝缘摇表对其充电1min，移走绝缘摇表后，合上刀闸，记录电流表指针偏转至零时所用的时间，即可得到电容器的放电时间。色环电阻组合部分是由5个单个的色环电阻组成，更改电阻值的大小，试验得到如下的结果。
41.经过上表中的放电数据可知，当色环电阻组合的阻值过小时，放电过程中会造成电阻发热、损坏，甚至会导致电容器内部保险丝烧毁；当色环电阻组合的阻值过大时，则会导致放电时间过长。依据该试验，确定色环电阻组合的阻值为37.5mω。根据放电工具的原
理，依据电路图绘制电路板图，加工电路板，并在电路板上焊接元件，采用色环电阻组合由多个色环电阻串联而成，它的特点是拆卸方便，可组合出不同的阻值，且具有造价低，寿命长的优点。通过对制作成的色环电阻组合电路板电阻进行测量，并进行放电试验，得到如下记录。
42.通过以上的阻值测量结果可知，制作成的色环电阻组合电路板成品符合标准。
43.申请人对于放电棒接地线采用黄绿相间的16平方毫米多股软铜线制作接地线，考虑采用可拆线螺母对软铜线和绝缘杆进行组装，选取最佳接地线长度，现对电容器上桩头与接地端最大距离进行现场勘察，现场勘察数据得知，各电容器上桩头与接地端最大距离皆大于3m，故接地线选取长度应大于3m。考虑现场实际工作需要与收纳便捷性，最终制作的可拆卸式接地线长度为4m。
44.申请人将本发明中的放电装置进行试验，将组装完成的10kv电容器逐只放电工具携带至110kv前进变电站进行现场测试，在变电站10kv电容器组现场使用该工具进行了10次单只电容器短接用时测试，单只电容器短接用时目标值小于8s为合格。在使用10kv电容器逐只放电工具之后，10kv电容器组逐只充分放电时间平均为4分36秒，小于目标值5分钟。达到了目标值5分钟内的目标。
45.本发明的原理是：因为电容器有两极套管，要想充分对其放电，就必须将电容器的两极套管同时短接接地，而常规的试验用放电棒只能满足单极接地的要求，而且不能可靠接触。致使放电不彻底。通过重新设计，由于各厂家电容器两极套管的间距尺寸标准不同，为了本装置能够涵盖所以电容器，本发明中将放电棒顶部改造为一个可伸缩调节的弹簧拉杆，弹簧拉杆的调节区间通过对各类电容器的尺寸测量，换算出一个能够兼顾所有电容的标准尺寸，在拉杆的两端加装固定两根黄铜材质的放电接触杆，接触杆的方向和上下位置均设计成可调锁定式，为了解决放电棒与电容器套管直接接触不良的问题，通过弹簧的拉力将两极放电接触杆与被测电容器的两极触头可靠的向中间夹紧，通过测量电阻验证了夹紧力度符合接触良好的要求。由于两根接触杆中间为弹簧拉杆，考虑到弹簧拉杆连接不可靠，接触电阻过大，可能造成电容器两极套管短接不充分，又对两根接触杆之间加装了30平方毫米的弹簧式接地线，让弹簧拉杆调节的同时，接地线长度也随之自动调节，让电容器两极之间都能够可靠短接，而放电装置的接地端我们在绝缘杆的内部加装了电阻，让其可以限制短路放电电流，不会产生电弧，保护设备不被破坏。
46.本技术与200520031258.4不同的地方在于本放电棒专为10kv电容器组单只电容
放电发明，且放电棒的放电头部为可伸缩可调节式，同时接触电容器组两极放电。本技术与201310519384.3不同之处在于本放电棒放电头部为可伸缩夹紧设计，可将电容器两极夹紧，这样就能使放电棒与电容器两极导体接触可以，放电更充分。本技术与201721047677.6不同之处在于本放电棒两放电头部距离是两种可调状态，可适应多种型号及规格的电容器，如果查过内部弹簧杆的可调区间，还可以通过端部第一个放电头部的锁紧螺栓来调节最大区间。且电容放电要求两极先短接在接地，而201721047677.6放电棒是7位置的一极已先接地。不符合放电要求。本技术与202021138042.9不同之处在于本专利调节部分无需拆卸螺栓锁定，且对电容器两极通过弹簧杆的夹紧力，有保证接触良好，不易滑落的功能。
47.本技术主要具有以下有益技术效果：应用本技术后能使电容器组逐个多次放电工作进行更彻底，电容器中的电荷彻底放净，有效保障电力工作人员人身安全，避免残留电荷伤害，故确保了人身安全；本技术保障了相关设备运行安全，通过放电电阻防止放电过程中放电电流过大，损坏电容器，故设备更安全；本技术缩短了电容器检修作业的人工时，新工具使用后10kv电容器组逐只充分放电时间缩短至5分钟，相较之前放电时长，节省了70%的时间。
48.上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。