一种直流支撑电容器用压力释放阀

技术领域

本发明属于电容器保护领域，具体涉及一种直流支撑电容器用压力释放阀。

背景技术

在直流支撑电容器是变流器的关键器件，在变流器中的直流侧起到稳定电压、滤波等作用。目前，在轨道交通、柔直工程、新能源等领域广泛选用金属化薄膜的直流支撑电容器。这类电容器通常采用不绣钢外壳，一旦内部发生故障或工作寿命终了时，介质在高温、高电场或电弧作用下会产生大量气体，在电容器箱体内形成高压，可能致使箱体开裂，发生爆炸，造成严重事故。为防止电容器爆裂，在这类电容器上装设压力释放阀是一项有效措施。

目前，有些电容器的压力释放阀材质为工程塑料，长期处于电容器最高工作温度（85℃）下容易老化和变形；其动作压力值受温度变化影响大，容易引起误动作；故不能有效地防止故障电容器的爆裂。

文件CN204558259U提供一种用于干式电容器的防爆阀，此防爆阀特点：电容器内部气体通过阀体内间隙由上阀芯侧壁与阀腔之间的间隙排出阀外；当电容器内气压迅速上升，压力将弹性挡圈从阀腔内的卡槽中冲出去，从而快速泄压；当恢复正常时，将弹性挡圈重新装进卡槽内，电容器可以得到再次使用。从而可知，此类防爆阀虽然能泄压，存在缺点：下阀芯底部与阀腔地步接触面太大，间隙比较小，压力释放能力差；压力大时，阀不能自动恢复工作，需要人工恢复。

文件CN206711761U提供 一种干式大容量电力电子电容器用压力释放阀，此压力释放阀特点：定位导向柱底部放在底座的底部中央圆孔中，压力变大时推动定位导向柱向上,压力只能通过定位导向柱与底座之间出现缝隙排出阀外。此阀存在缺点：定位导向柱底部放在底座的底部中央圆孔中，使得排压过程中缝隙比较小，压力释放能力差。

综上所述，这类压力释放阀是需要解决其技术问题，同时也是直流支撑电容器的保护的安全运行需要解决的关键技术。

发明内容

为了克服现用压力释放阀不能有效地保护直流支撑电容器，本发明提出一种直流支撑电容器用压力释放阀。

本发明所采用的技术方案如下。

本发明提供一种直流支撑电容器用压力释放阀，压力释放阀主要由弹性固定圈、阀体、上定位导向柱、弹簧、下定位导向柱、密封圈和底座螺母构成。阀体为“T”形圆柱体，其中间有空腔，其侧面有3个泄气孔，其下端为外螺纹的圆柱形，其底部中央有圆形通气孔，其材料为铝。阀体的空腔内壁的上端有圆形卡槽，向下1mm处空腔直径变小呈现圆环形阶面，空腔最底部呈锥形。弹性固定圈放置在阀体空腔内部的圆形卡槽内，与上定位导向柱上端表面直接接触。上定位导向柱的上端扁形圆柱体与阀体空腔的圆形阶面直接接触。上定位导向柱与下定位导向柱之间通过弹簧连接，弹簧套在下定位导向柱的上部分圆柱体上，上定位导向柱下端在下定位导向柱上部分圆柱体的内腔内。下定位导向柱的底部套有密封圈与阀体通气孔直接接触。阀体下端与底座螺母通过螺纹紧密连接。

弹性固定圈材质锰钢，发黑工艺处理。

上定位导向柱材料为不绣钢，上端为扁形圆柱体，下端为细长型圆柱体。

下定位导向柱材料为铜，上部分为有内腔的圆柱体，中间部分为锥形，下部分为圆柱体。

弹簧所用材料为高级弹簧钢，表面电镀处理，以防止生锈、减小在长时间高温下弹性的变化。

密封圈由氟素橡胶制成，“O”型，在100℃的高温下历时10

底座螺母材料为不绣钢，中间有通孔，内螺纹结构。

根据直流支撑电容器干式、自愈式和容量大小等特点，可通过上定位导向柱与下定位导向柱之间弹簧有效长度的调节，控制压力释放阀的额定开启和关闭压力值，以达到动作的准确性。

当直流支撑电容器发生故障内部压力增大到压力释放阀的额定开启压力值时，内部压力施加在下定位导向柱的底端，推动下定位导向柱向上运动，压缩弹簧，出现较大空间的间隙，压力通过泄气孔中得以快速释放，从而可避免电容器爆裂。当直流支撑电容器内部压力低于压力释放阀的关闭压力值时，弹簧的反弹力使下定位导向柱的底部与阀体通气孔再次直接接触，达到自动恢复的功能。

本发明的有益效果是：可调节控制适当的额定开闭的压力值，保证动作的准确性，有效防止电容器爆裂，保障系统的运行安全。

本发明结构简单，安装使用方便，具有自恢复功能，可以满足直流支撑电容器在长期安全、稳定、可靠工作的要求。

附图说明

图1为本发明安装在直流支撑电容器上的示意图；

图2为图1中A部分放大的本发明纵剖面构造图；

图3为本发明的各组件示意图；

图中，1-直流支撑电容器箱壳；2-直流支撑电容器箱盖；3-压力释放阀；4-直流支撑电容器接线端子；

31-弹性固定圈；32-阀体；33-上定位导向柱；34-弹簧；35-下定位导向柱；36-密封圈；37-底座螺母。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

在图1中可见，直流支撑电容器由直流支撑电容器箱壳(1)、直流支撑电容器箱盖(2)、压力释放阀(3)、直流支撑电容器接线端子(4)构成。

图2是图1中A部分放大的压力释放阀纵剖面构造图。

从图2和图3中可见：压力释放阀(3)主要由弹性固定圈(31)、阀体(32)、上定位导向柱(33)、弹簧(34)、下定位导向柱(35)、密封圈(36)和底座螺母(37)构成；阀体(32)为“T”形圆柱体，其中间有空腔，其侧面有3个泄气孔，其下端为外螺纹的圆柱形，其底部中央有圆形通气孔，其材料为铝；阀体(32)的空腔内壁的上端有圆形卡槽，向下1mm处空腔直径变小呈现圆环形阶面，空腔最底部呈锥形；弹性固定圈(31)放置在阀体(32)空腔内部的圆形卡槽内，与上定位导向柱(33)上端表面直接接触；上定位导向柱(33)的上端扁形圆柱体与阀体(32)空腔的圆形阶面直接接触；上定位导向柱(33)与下定位导向柱(35)之间通过弹簧(34)连接，弹簧(34)套在下定位导向柱(35)的上部分圆柱体上，上定位导向柱(33)下端在下定位导向柱(35)上部分圆柱体的内腔内；下定位导向柱(35)的底部套有密封圈(36)与阀体(32)底部通气孔直接接触；阀体(32)下端与底座螺母(37)通过螺纹紧密连接；底座螺母(37)与直流支撑电容器箱盖(2)通过焊接连接在一起。

根据直流支撑电容器干式、自愈式和容量大小等特点，可通过上定位导向柱(33)与下定位导向柱(35)之间弹簧(34)有效长度的调节，控制压力释放阀(3)的额定开启和关闭压力值，以达到动作的准确性。

当直流支撑电容器发生故障内部压力增大到压力释放阀(3)的额定开启压力值时，内部压力施加在下定位导向柱(35)的底端，推动下定位导向柱(35)向上运动，压缩弹簧(34)，出现较大空间的间隙，压力通过阀体(32)泄气孔中得以快速释放，从而可避免直流电容器爆裂。当直流支撑电容器内部压力低于压力释放阀(3)的关闭压力值时，弹簧(34)的反弹力使下定位导向柱(35)的底部与阀体(32)通气孔再次直接接触，达到自动恢复的功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。