專利名稱：電力電子電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種應(yīng)用于6KV及以上電壓等級電力線路及設(shè)備的高壓電容器。隨著智能化電網(wǎng)的迅猛發(fā)展，國家對電力設(shè)備的要求越來越高，在電容器上的具體要求就是電容量要大，體積要小，安裝維護要方便，耐壓性能和絕緣強度要高，溫度特性要好，方便與電力智能化裝置相配合。
背景技術(shù)：
目前電力行業(yè)使用的電容器均采用油浸全膜鐵殼電容器組，其體積龐大，運行維護和安裝都非常不方便，且價格昂貴，加工一致性差，工藝復(fù)雜，無法大批量生產(chǎn)，不易應(yīng)用于電力智能化裝置，因此需要技術(shù)創(chuàng)新，進行加工工藝改進來改變上述缺陷，從而達到電容器的質(zhì)量好、自身能耗低、體積很小安裝維護方便的目的，滿足電力智能化和低碳環(huán)保的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對以上背景技術(shù)所闡述的現(xiàn)有電力電容器在6KV及以上電壓等級領(lǐng)域應(yīng)用的不足之處，以及為滿足電網(wǎng)智能化飛速發(fā)展的需求，從電容的介質(zhì)材料、電極、結(jié)構(gòu)及制造工藝上對電容器進行全方位的創(chuàng)新，以達到完全替代傳統(tǒng)電力電容模組的目的，并在外形體積、重量及安裝方式上彌補傳統(tǒng)電力電容模組的不足之處，實現(xiàn)降低電力電容制造成本及運營維護成本的目標(biāo)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種電力電子電容器，它采用高鋅鋁復(fù)合介質(zhì)、陶瓷薄膜、 銀質(zhì)合金電極疊合成單體電容器，疊合后多個電容采用內(nèi)串及內(nèi)并結(jié)構(gòu)。內(nèi)串結(jié)構(gòu)是根據(jù)電容串聯(lián)分壓原理，將多個電容內(nèi)串以確保電容高電壓長時間穩(wěn)定運行，確保電容器在工頻交流6KV及以上電壓下長時間運行。內(nèi)并結(jié)構(gòu)是根據(jù)電容并聯(lián)分流、容量疊加的原理實現(xiàn)所需要的大容值。電容承受電流較大，導(dǎo)電部分按電流密度設(shè)計，從而在結(jié)構(gòu)上須考慮電容器本體散熱；由于必須要按照國家或國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電壓等級要求進行交流耐壓試驗， 短時間內(nèi)電容器兩端電勢差較大，電容介質(zhì)的工作電場強度也較大，因此必須將各電容做到分壓均勻。上述的電力電子電容器，其進一步的特征在于其為輾壓成型，是通過輾壓將電容介質(zhì)殘余空氣清除，確保無間隙真空狀態(tài)，防止其在高壓電場中發(fā)生氣泡電離，造成電力電子電容器絕緣耐壓水平降低；
上述的電力電子電容器，其進一步的特征在于其外部用絕緣材料封裝，中間間隙由高溫絕緣環(huán)氧樹脂填充，避免電容受潮造成局部電弧、對外殼局部電弧放電以及連接端接觸不良產(chǎn)生的小間隙放電現(xiàn)象；
上述的電力電子電容器，其進一步的特征在于外部用絕緣材料封裝，中間間隙由高溫絕緣環(huán)氧樹脂填充，加大電力電子電容器兩極之間的間距，提高表面放電電壓。上述的電力電子電容器，其進一步的特征在于其將極化的陶瓷薄膜在無塵靜化恒溫室內(nèi)進行疊裝。上述的電力電子電容器，其進一步的特征在于其生產(chǎn)工藝采用真空干燥與真空浸漬將氣隙消除后，再將其芯組置于輾模中，進行加熱加壓模塑。上述的電力電子電容器，其進一步的特征在于其成型后進行再封裝，采用外絕緣厚度大于5MM高溫環(huán)氧樹脂填充，避免電容體表對外殼局部電弧放電，確保電容防潮性。同樣道理，本發(fā)明還公開了一種電力電子電容器的制造方法，它由高鋅鋁復(fù)合介質(zhì)、陶瓷薄膜和銀質(zhì)合金電極構(gòu)成，通過碾壓成型，形成一體化結(jié)構(gòu)；單體電容采用高鋅鋁復(fù)合介質(zhì)、陶瓷薄膜和銀質(zhì)合金電極疊合而成，多個單體電容依內(nèi)串、內(nèi)并結(jié)構(gòu)形成高壓電容器。該制造方法中，所述輾壓成型，是通過輾壓將電容介質(zhì)殘余空氣清除，確保無間隙真空狀態(tài)；所述內(nèi)串、內(nèi)并結(jié)構(gòu)是指，單體電容串聯(lián)，然后將單體串聯(lián)電容再并聯(lián)，并聯(lián)時采用等間距結(jié)構(gòu)，保證各個單體電容在空間上軸向、縱向間距相等，形成一個等勢結(jié)構(gòu)體。采用真空干燥與真空浸漬將氣隙消除后，再將其芯組置于輾模中，進行加熱加壓模塑；外部用絕緣材料封裝，中間間隙由高溫絕緣環(huán)氧樹脂填充封裝；成型后進行再封裝時，采用外絕緣厚度大于5MM高溫環(huán)氧樹脂填充封裝。將極化的陶瓷薄膜在無塵靜化恒溫室內(nèi)，進行疊裝；陶瓷薄膜與高鋅鋁復(fù)合介質(zhì)形成一體。本發(fā)明的有益效果在于上述的電力電子電容器可以完全替代傳統(tǒng)電力電容模組， 在外形體積、重量及安裝方式上彌補傳統(tǒng)電力電容的不足之處，實現(xiàn)降低電力電容制造成本及運營維護成本低碳、經(jīng)濟的目標(biāo)，并可與電力智能化裝置配合提高電網(wǎng)智能化水平。


圖1是本發(fā)明電力電子電容器電路原理圖。圖2是本發(fā)明一個結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳細介紹如下。本發(fā)明電力電子電容器，單體電容器采用高鋅鋁復(fù)合介質(zhì)、陶瓷薄膜、銀質(zhì)合金電極疊合，疊合后多個電容采用內(nèi)串、內(nèi)并結(jié)構(gòu)。內(nèi)串結(jié)構(gòu)是將多個電容內(nèi)串以確保電容高電壓長時間穩(wěn)定運行，電容介質(zhì)的工作電場強度均勻分布，電容做到分壓均勻。圖1將單個電容器串聯(lián)，各個電容器容值相等，內(nèi)部電場均勻，電位勢不存在突變，由于采用輾壓成型及各種先進工藝，電容器電極和介質(zhì)之間不存在空隙，因此電容電場泄露極小。串聯(lián)的電容器能提高電子電容器的耐壓等級，確保滿足絕緣耐壓要求。將單個串聯(lián)電容器并聯(lián)，各個串聯(lián)電容器容值相等，并聯(lián)增大等效電容容量，以滿足使用中對電容容量的要求，并聯(lián)時采用等間距結(jié)構(gòu)，保證各個單體電容器在空間上軸向、縱向間距相等， 形成一個等勢結(jié)構(gòu)體，單體之間的電勢分布均等，最大程度上減少了分布電容及單體之間的放電現(xiàn)象。圖2本發(fā)明電力電子電容器結(jié)構(gòu)示意圖。電極與介質(zhì)采用輾壓成型，通過輾壓將電容介質(zhì)殘余空氣清除，確保無間隙真空狀態(tài)，防止成品在高壓電場中發(fā)生氣泡電離； 電極采用銀質(zhì)合金材料，其優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)電性能和低的膨脹系數(shù)確保電容的溫度系數(shù)小于
415ppm/°C，陶瓷薄膜介質(zhì)介電系數(shù)穩(wěn)定，膨脹系數(shù)小同時采用一次成型工藝，使電容器內(nèi)部形成一個整體的等電勢結(jié)構(gòu)體，內(nèi)部電極介質(zhì)之間電場分布均勻，電勢差均等，降低分布電容效應(yīng)。整體采用絕緣厚度大于5MM高溫環(huán)氧樹脂填充封裝，避免電容體表對殼局部電弧放電，確保電容防潮性。 雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但實施例和附圖并不是用來限定本發(fā)明， 任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，同樣在本發(fā)明之保護范圍之內(nèi)。因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求保護范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電力電子電容器，其特征在于它由高鋅鋁復(fù)合介質(zhì)、陶瓷薄膜和銀質(zhì)合金電極構(gòu)成，通過碾壓成型，形成一體化結(jié)構(gòu)；單體電容采用高鋅鋁復(fù)合介質(zhì)、陶瓷薄膜和銀質(zhì)合金電極疊合，多個單體電容形成內(nèi)串、內(nèi)并結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子電容器，其特征在于所述輾壓成型，是通過輾壓將電容介質(zhì)殘余空氣清除，確保無間隙真空狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力電子電容器，其特征在于采用真空干燥與真空浸漬將氣隙消除后，再將其芯組置于輾模中，進行加熱加壓模塑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的電力電子電容器，其特征在于外部用絕緣材料封裝， 中間間隙由高溫絕緣環(huán)氧樹脂填充封裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力電子電容器，其特征在于成型后進行再封裝，采用外絕緣厚度大于5MM高溫環(huán)氧樹脂填充封裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子電容器，其特征在于將極化的陶瓷薄膜在無塵靜化恒溫室內(nèi)，進行疊裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子電容器，其特征在于所述內(nèi)串、內(nèi)并結(jié)構(gòu)是指，單個電容器串聯(lián)，然后將單個串聯(lián)電容器并聯(lián)，并聯(lián)時采用等間距結(jié)構(gòu)，保證各個單體電容器在空間上軸向、縱向間距相等，形成一個等勢結(jié)構(gòu)體。
8.一種電力電子電容器的制造方法，其特征在于它由高鋅鋁復(fù)合介質(zhì)、陶瓷薄膜和銀質(zhì)合金電極構(gòu)成，通過碾壓成型，形成一體化結(jié)構(gòu)；單體電容采用高鋅鋁復(fù)合介質(zhì)、陶瓷薄膜和銀質(zhì)合金電極疊合而成，多個單體電容依內(nèi)串、內(nèi)并結(jié)構(gòu)形成高壓電容器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電力電子電容器制造方法，其特征在于所述輾壓成型，是通過輾壓將電容介質(zhì)殘余空氣清除，確保無間隙真空狀態(tài)；所述內(nèi)串、內(nèi)并結(jié)構(gòu)是指，單體電容串聯(lián)，然后將單體串聯(lián)電容再并聯(lián)，并聯(lián)時采用等間距結(jié)構(gòu)，保證各個單體電容在空間上軸向、縱向間距相等，形成一個等勢結(jié)構(gòu)體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電力電子電容器制造方法，其特征在于采用真空干燥與真空浸漬將氣隙消除后，再將其芯組置于輾模中，進行加熱加壓模塑；外部用絕緣材料封裝， 中間間隙由高溫絕緣環(huán)氧樹脂填充封裝；成型后進行再封裝時，采用外絕緣厚度大于5匪高溫環(huán)氧樹脂填充封裝。
11.根據(jù)權(quán)利要求8、9或10所述的電力電子電容器制造方法，其特征在于將極化的陶瓷薄膜在無塵靜化恒溫室內(nèi)，進行疊裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型電力電子電容器，它由高鋅鋁復(fù)合介質(zhì)、陶瓷薄膜和銀質(zhì)合金電極構(gòu)成，通過高溫輾壓成型，形成一體化結(jié)構(gòu)，內(nèi)部電場分布均勻，分布參數(shù)?。煌瑫r又采用高溫環(huán)氧樹脂封裝，提高整體耐壓絕緣性能，通過試驗檢測，它完全滿足電力應(yīng)用的各項指標(biāo)要求，具備廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號H01G4/06GK102509612SQ20111030650
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者周競揚, 李寶亮 申請人:江蘇通馳自動化系統(tǒng)有限公司