一種基于智能電容的節能無功補償柜的制作方法
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及電力控制裝置，尤其涉及一種基于智能電容的節能無功補償柜。
【背景技術】：
[0002] 電網中的電力負荷如電動機、變壓器等，大部分屬于感性負荷，在運行過程中需向 這些設備提供相應的無功功率。在電網中安裝并聯電容器等無功補償設備以后，可以提供 感性負載所消耗的無功功率，減少了電網電源向感性負荷、由線路輸送的無功功率，由于減 少了無功功率在電網中的流動，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損 耗。電容補償柜的作用相當于在電力負荷上并聯電容器，電容器的電流將抵消一部分電感 電流，從而使電感電流減小，總電流隨之減小，電壓與電流的相位差變小，使功率因數提高。
[0003] 在現有的技術中，由于用戶負載用到變頻器較多，在電容補償柜采用的投切開關 采用的是復合開關，耐電壓能力差、抗涌流過載能力差、極易損壞等缺點且現有補償方式多 是采用三相同時補償，對各相負荷不能起到良好的補償效果。且，現有技術中電容補償柜的 柜體一般采用單一材質制成，無法滿足電容補償柜運行時所需的性能要求，導致其使用壽 命較短。
【發明內容】
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[0004] 本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供補償效果良好，不易損壞，使用壽 命長的無功補償柜，其技術方案如下：
[0005] -種基于智能電容的節能無功補償柜，包括柜體，其特征在于：所述柜體內設置斷 路器、控制器和補償電路，所述補償電路包括若干組三相共補電路和單相分補電路；所述三 相共補電路和單相分補電路均包括電容器和用于控制電容器提供無功補償的投切開關；所 述斷路器與三相電網電源連接，用于控制整個無功補償柜的電力的通斷，所述控制器串聯 在斷路器和補償電路之間，每一相的電源上安裝有電壓檢測器和電流檢測器；其中所述的 柜體由復合材料制成。
[0006] 在上述的基于智能電容的節能無功補償柜中，所述的復合材料包括如下組分及重 量百分比：
[0007] 環氧樹脂 50_60wt% ;
[0008] 無堿玻璃纖維10-25wt% ;
[0009] 碳纖維 10-25wt% ;
[0010] 流動改性劑〇? 5-5wt% ;
[0011] 耐熱改性劑l_3wt% ;
[0012] 相容劑 3-5wt% ;
[0013] 主抗氧劑 0? 3-0. 5wt% ;
[0014] 輔助抗氧劑 0? 3-0. 5wt% ;
[0015] 加工助劑l-3wt%。
[0016] 本發明無功補償柜柜體的復合材料以環氧樹脂為基體，同時添加了增強材料作共 同強化樹脂的無堿玻璃纖維和碳纖維，環氧樹脂基體在復合材料中不僅起包裹增強材料并 把它們粘合在一起的作用，而且具有支撐和穩定又細又長的纖維柱，防止它們相互滑移和 磨損的作用。當復合材料受載時，環氧樹脂基體還起到傳遞載荷和均衡載荷的作用。纖維 纏繞復合材料中，纖維承受著主要載荷，環氧樹脂充分發揮纖維的固有潛能，不僅在縱向壓 縮、橫向拉伸與壓縮、剪切等載荷作用下起著重要的作用，還支配著樹脂的其他力學性能， 如層間剪切強度和模量、壓縮強度及縱向彎曲強度等。這些性能的高低明顯影響無功補償 柜柜體對內、外載荷的承受能力。環氧樹脂本身具有的高性能，通過與增強材料無堿玻璃纖 維和碳纖維，耐熱改性劑、流動改性劑等物料的共同作用得到進一步的提高，提高了復合材 料的綜合性能，尤其是耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、耐氣候、耐火焰、耐老化等與環境有關的性 能。
[0017] 作為優選，復合材料中所述的環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂或TDE85環氧樹脂。雙 酚A型環氧樹脂的分子結構中含有羥基和醚鍵，隨著固化反應的進行，將進一步生成更多 的羥基和醚鍵，羥基和醚鍵的存在使固化后的產物有較高的內聚力，而且與被粘物表面可 產生很強的粘附力。由于其分子結構中含有硬鏈節，因而，固化收縮率比較低，內應力比較 小，通過添加的耐熱改性劑可以進一步改善其耐熱性。而TDE85(1，2 -環氧環已烷一 4. 5- 二甲酸二縮水甘油酯）環氧樹脂是一種三官環氧基的樹脂，它集脂環族環氧樹脂與甘油脂 環氧樹脂的特性于一身。在脂環族環氧樹脂中，環氧基直接依附在脂環骨架上，具有結構緊 密的特點，固化產物熱變溫度較高，在150-200°C范圍內熱穩定性良好，此外，脂環族環氧樹 脂基體的機械性能和耐大氣老化性能都很突出。縮水甘油酯型環氧，具有粘度低、活性高的 特點，作為膠粘劑使用，其粘接強度大，耐候性良好。
[0018] 作為優選，復合材料中所述的無堿玻璃纖維表面涂覆有厚度為0. 3-0. 8ym的氧 化石墨烯涂層。本發明在無堿玻璃纖維的表面涂覆的氧化石墨烯涂層增加了無堿玻璃纖維 的力學性能，顯著提高了無堿玻璃纖維的強度和彎曲模量，從而提高了復合材料的力學性 能。氧化石墨烯是在石墨烯的表面通過化學方法引入大量的活性基團，可增加氧化石墨烯 與基體樹脂的相容性。作為優選本發明中采用十六烷基三甲基溴化銨通過Hummers法改性 制得。經過氧化處理后的氧化石墨烯仍保持石墨烯的層狀結構，但在每一層的石墨烯單片 上引入了許多氧基功能團，這些功能團可以增加與樹脂的接觸，從而使氧化石墨烯和樹脂 的連接更緊密。當材料受到外力拉伸時，纖維增強樹脂的分子鏈沿著拉伸方向取向，同時分 子鏈之間產生滑移，使得材料的斷裂伸長率提高。
[0019] 作為優選，復合材料中所述的無堿玻璃纖維為短切玻璃纖維，短切玻璃纖維的長 度為l-4mm，直徑為10-15ym。理論上無堿玻纖直徑越細，長度越長，增強效果越好，但是達 到某一臨界點時，增強效果不增反減。若玻纖直徑太細，易被螺桿剪切成細微粉末，從而失 去玻纖的增強作用。若玻纖直徑太粗，與樹脂的粘接性就差，降低產品的力學性能。因此， 本發明將無堿玻纖的長度和直徑控制在上述范圍，不僅可以保證無堿玻纖的增強效果，還 可提高纖維與樹脂之間的相容性。
[0020] 作為優選，所述的碳纖維為表面氧化處理后的碳纖維。空氣氧化處理后，碳纖維表 面的含氧量大幅度提高。隨著含氧量的增加，碳纖維表面被活化，改善了碳纖維與基體樹脂 的浸潤性，特別是一C00H的大量增加，不僅提高了碳纖維表面的含氧官能團，而且還提高了 碳纖維的比表面積，從而改善塑料的界面結合狀況，提高工程塑料的強度。當表面處理后的 碳纖維與無堿玻璃纖維共同使用，共同強化樹脂，同時配伍其他的相容劑及抗氧劑，大幅度 提高該復合材料的耐腐蝕性、耐老化、剛性、硬度、耐熱性等。
[0021] 作為優選，所述的流動改性劑為馬來酸酐接枝丙烯酸酯及苯乙烯類共聚物。
[0022] 作為優選，所述的耐熱改性劑為N，N' _(4, 4' -亞甲基二苯基）雙馬來酰亞胺、馬來 酸酐接枝聚苯乙烯中的一種或兩種。
[0023] 作為優選，所述的相容劑為環氧型反應型相容劑中的一種或多種，可選用普通市 售的。
[0024] 作為優選，所述的主抗氧劑為抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑1010、抗氧劑 2246、抗氧劑4010或抗氧劑DNP中的一種或多種。
[0025] 作為優選，所述的輔助抗氧劑為抗氧劑168或抗氧劑626中的一種或兩種。
[0026] 同時添加主抗氧劑、輔抗氧劑可提高復合材料的熱氧老化性能，使得材料在擠出、 注塑以及產品使用時具有更好的老化保護，進而提高復合材料制成的無功補償柜柜體的使 用壽命。
[0027] 作為優選，所述的加工助劑包括熱穩定劑、潤滑劑、填充劑、抗靜電劑等普通的加 工助劑。
[0028] 在上述的基于智能電容的