电容器制造技术

本申请公开了一种电容器，涉及电力设备技术领域。该电容器包括电容器壳体和安装在所述壳体内的电容器心子，所述电容器心子内设置有刚度谐振元件，所述刚度谐振元件到所述电容器心子的一端的距离为第一距离，所述第一距离根据所述刚度谐振元件的刚度确定，所述刚度谐振元件的刚度根据所述电容器的固有频率和所述电容器的电场力频率确定；所述刚度谐振元件包括至少两个谐振板以及安装在每两个相邻的谐振板之间的金属弹性件。本申请实施例提供的电容器可以去除电容器的固有频率与电场力频率发生共振降低电容器的噪声。

capacitor

【技术实现步骤摘要】
电容器
本申请涉及电力设备
，特别是涉及一种电容器。
技术介绍
电容器是电力系统的重要设备，在各个行业中广泛使用。然而，电容器存在严重的噪声污染问题。相关技术中，电容器的电容器心子内设置有吸音空腔，吸音空腔可以吸收入射的声波，从而起到隔振作用。但是，上述技术中，安装了吸音空腔的电容器心子容易与电容器的其他元器件发生共振，导致电容器的噪声不降反升。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述存在的电容器的噪声的问题，提供一种电容器。本申请实施例提供了一种电容器，电容器包括电容器壳体和安装在壳体内的电容器心子，电容器心子内设置有刚度谐振元件，刚度谐振元件到电容器心子的一端的距离为第一距离，第一距离根据刚度谐振元件的刚度确定，刚度谐振元件的刚度根据电容器的固有频率和电容器的电场力频率确定；刚度谐振元件包括至少两个谐振板以及安装在每两个相邻的谐振板之间的金属弹性件。在其中一个实施例中，第一距离满足第一公式；第一公式为：coskL-kLαcoskL1sink(L-L1)＝0其中，ω为调谐频率，调谐频率根据电容器的电场力频率确定；为波速，E为弹性模量，ρ为质量密度，弹性模量和质量密度根据电容器的固有频率确定；L为电容器心子的包封长度，L1为第一距离，为刚度谐振元件的无量纲参数，A为电容器心子的截面积，K为刚度谐振元件的刚度。在其中一个实施例中，金属弹性件为弹簧或者碟簧或者板簧。在其中一个实施例中，金属弹性件为拱形弹片。在其中一个实施例中，电容器的顶面位置安装有顶面隔音罩，电容器的底面位置安装有底面隔音罩，顶面隔音罩和/或底面隔音罩内设置有塑料泡沫。在其中一个实施例中，电容器的壳体的顶部和底部均设置有减振元件，电容器心子设置于顶部和底部的减振元件之间，减振元件为弹簧。在其中一个实施例中，制造谐振板的材料为不锈钢或铝。。在其中一个实施例中，电容器壳体由不锈钢或铝合金制成。在其中一个实施例中，谐振板的长度与电容器心子的截面的长度相同，谐振板的宽度与电容器心子的截面的宽度相同。在其中一个实施例中，谐振板采用磨具一次成型。本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本申请实施例提供的电容器，可以去除电容器的固有频率与电场力频率发生共振降低电容器的噪声。该电容器包括电容器壳体和安装在壳体内的电容器心子，电容器心子内设置有刚度谐振元件，其中，刚度谐振元件到电容器心子的一端的距离为第一距离，第一距离根据刚度谐振元件的刚度确定，刚度谐振元件的刚度根据电容器的固有频率和电容器的电场力频率确定，刚度谐振元件包括至少两个谐振板以及安装在每两个相邻的谐振板之间的金属弹性件。本申请实施例中，通过在电容器心子中设置刚度谐振元件，并根据电容器的固有频率和电场力频率确定刚度谐振元件的刚度以及刚度谐振元件到电容器心子的一端的第一距离的大小，根据确定好的第一距离和刚度谐振元件的刚度可以改变电容器的固有频率，使得电容器的固有频率与电容器的电场力频率不会发生共振，实现了去除共振效应降低电容器噪声的目的。附图说明图1为本申请实施例提供的一种电容器的结构示意图；图2为本申请实施例提供的电容器心子的弹性模量测定示意图；图3为本申请实施例提供的电容器心子的结构示意图；图4为本申请实施例提供的一种刚度谐振元件的结构示意图；图5为本申请实施例提供的扫频试验的示意图；图6为本申请实施例提供的电容器的振动频率响应曲线示意图；图7为本申请实施例提供的有刚度谐振元件的电容器与没有设置刚度谐振元件的电容器的振动频率响应曲线的对比示意图；图8为本申请实施例提供的1#加载条件下有刚度谐振元件的电容器和没有刚度谐振元件的电容器的声压级分布的示意图；图9为本申请实施例提供的2#加载条件下有刚度谐振元件的电容器和没有刚度谐振元件的电容器的声压级分布的示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。换流站是特高压直流输电系统中将交流电转换为直流电或者将直流电转换为交流电的能量转换站。换流站的重要组成部分包括电力电容器，电力电容器的主要作用是对电力系统进行滤波和无功补偿。随着我国电力行业的高速发展，换流站的规模越来越大，换流站中使用的电力电容器的数量也越来越多，电力电容器导致的噪声污染问题更为突出，对换流站周围居民带来很多干扰。其中，电力电容器产生噪声的原因主要是：在交变电场作用下，电容器的极板受到电场力作用而产生振动，该振动传递给电容器壳体，引起电容器壳体振动并产生噪声向周围辐射。相关技术中，改善电力电容器噪声污染的方法包括：在电力电容器的电容器心子内安装有吸音空腔，电容器的极板受到电场力作用产生振动时，该振动入射到吸音空腔时，可以被吸音空腔吸收，这样传递给电容器壳体的振动减弱，使得电容器壳体的振幅减小，从而降低噪声。但是，上述技术中，由于电容器的机械固有频率与电容器的电场力频率相同或相近时，会导致电容器本体发生共振，导致电容器的壳体的振幅增大，振动加剧。针对共振产生的噪声，吸音空腔的吸音效果较差，不能有效地降低噪声。而且，研究人员发现长期使用后，一部分吸音空腔的吸音效果出现了明显的衰减，并且在长期使用后，电力电容器中的浸渍剂可能会渗入吸音空腔中，这样不仅会导致吸音空腔的隔音功能失效，不能降低电力电容器的噪声，而且会导致电力电容器内部浸渍不足，绝缘性能下降，使得电力电容器存在安全隐患。本申请实施例提供的电容器，可以去除电容器的固有频率与电场力频率发生共振降低电容器的噪声。该电容器包括电容器壳体和安装在壳体内的电容器心子，电容器心子内设置有刚度谐振元件，其中，刚度谐振元件到电容器心子的一端的距离为第一距离，第一距离根据刚度谐振元件的刚度确定，刚度谐振元件的刚度根据电容器的固有频率和电容器的电场力频率确定，刚度谐振元件包括至少两个谐振板以及安装在每两个相邻的谐振板之间的金属弹性件。本申请实施例中，通过在电容器心子中设置刚度谐振元件，并根据电容器的固有频率和电场力频率确定刚度谐振元件的刚度以及刚度谐振元件到电容器心子的一端的第一距离的大小，根据确定好的第一距离和刚度谐振元件的刚度可以改变电容器的固有频率，使得电容器的固有频率与电容器的电场力频率不会发生共振，实现了去除共振效应降低电容器噪声的目的。请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种电容器的结构示意图，该电容器包括电容器壳体和安装在电容器壳体内的电容器心子，电容器心子中设置有刚度谐振元件，其中刚度谐振元件的刚度根据电容器的固有频率和电场力频率确定，刚度谐振元件在电容器心子中的安装位置根据刚度谐振元件的刚度确定。在本申请的实施例中，电容器的基本结构包括电容器心子101、浸渍剂、紧固件、引线(图1中未示出)、电容器壳体102和出线套管103，其中，电容器心子101由多个心子单元105构成，心子单元105是用一定厚度和层数的固体介质与铝箔电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容器，其特征在于，所述电容器包括电容器壳体和安装在所述壳体内的电容器心子，所述电容器心子内设置有刚度谐振元件，所述刚度谐振元件到所述电容器心子的一端的距离为第一距离，所述第一距离根据所述刚度谐振元件的刚度确定，所述刚度谐振元件的刚度根据所述电容器的固有频率和所述电容器的电场力频率确定；/n所述刚度谐振元件包括至少两个谐振板以及安装在每两个相邻的谐振板之间的金属弹性件。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容器，其特征在于，所述电容器包括电容器壳体和安装在所述壳体内的电容器心子，所述电容器心子内设置有刚度谐振元件，所述刚度谐振元件到所述电容器心子的一端的距离为第一距离，所述第一距离根据所述刚度谐振元件的刚度确定，所述刚度谐振元件的刚度根据所述电容器的固有频率和所述电容器的电场力频率确定；
所述刚度谐振元件包括至少两个谐振板以及安装在每两个相邻的谐振板之间的金属弹性件。


2.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第一距离满足第一公式；所述第一公式为：
coskL-kLαcoskL1sink(L-L1)＝0
其中，ω为调谐频率，所述调谐频率根据所述电容器的电场力频率确定；为波速，E为弹性模量，ρ为质量密度，所述弹性模量和所述质量密度根据所述电容器的固有频率确定；L为所述电容器心子的包封长度，L1为所述第一距离，为刚度谐振元件的无量纲参数，A为所述电容器心子的截面积，K为刚度谐振元件的刚度。


3.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述金属弹性件为弹簧或者碟簧或者板...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝令瑜，汲胜昌，李金宇，高璐，姜智桐，杨航，党永亮，张壮壮，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61