一种高比能高压脉冲电容器的制作方法

1.本实用新型涉及一种电容器，特别是一种高比能高压脉冲电容器。


背景技术：

2.高比能脉冲电容器应用广泛，它可类比为一种储能器，把能量储存在电容器中，在需要的时候,能够在极短的时间间隔内放出强大的冲击电流和脉冲功率。强大的冲击电流和脉冲功率可以产生出极高的温度,强大的电磁场和冲击波。在高压试验、激光技术,核子研究、地质勘探、等离子技术和火箭技术等方面都有着相当广泛的应用。这类应用领域决定了该电容器对安全性的强烈要求，而传统的油式、铝箔和全膜结构、常规的独立电极引出在安全性方面则稍显不足。
3.传统的高比能高压脉冲电容器主要是采用的铝箔结构或者全膜的材料结构，电容器内部注入绝缘油，属于油式结构。引出端采用螺母或者螺栓+绝缘端子引出形成两个独立电极。这样的好处是耐电压高、电极属于常规设计，但是缺点也明显：缺少自愈能力、油式结构环境污染和安全隐患大、常规电极引出方式在爬电方面不适应高压超高压应用场合。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理、具有自愈的特性，内部采用干式设计，更加安全和环保，没有漏油风险的高比能高压脉冲电容器。
5.本实用新型的目的是这样实现的：
6.一种高比能高压脉冲电容器，包括外壳、电容芯子组、第一引出电极和第二引出电极，其特征在于：所述电容芯子组设有两组以上、并相互串联，电容芯子组包括多个薄膜电容芯子，各个薄膜电容芯子并拢摆放、并且两端均通过导电板接通，实现薄膜电容芯子并联；所述外壳设有内腔，内腔的一端敞开，电容芯子组设置在内腔中、并通过环氧树脂层封装，外壳的敞开口通过金属盖体遮盖，所述第一引出电极设置在金属盖体上、并与串联后的电容芯子组的一端电性连接，所述第二引出电极间接设置在金属盖体上、并通过绝缘座与金属盖体及第二引出电极绝缘隔开，第二引出电极与串联后的电容芯子组的另一端电性连接。
7.本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：
8.作为更具体的方案，所述第一引出电极为环形电极，所述第二引出电极为中心电极、并设置在环形电极的中心，环形电极和中心电极的下端延伸至所述金属盖体的内侧。引出端设计成环形同极引出，绝缘和电气安全性更好
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一极为居中引出螺杆或者螺母，另一电极围绕绝缘端子一圈与外壳同极。
9.作为进一步的方案，所述绝缘座呈圆盘状，其中心对应所述中心电极设有安装孔，绝缘座的外周设有限位台阶，限位台阶外周设有法兰盘，所述金属盖体对应绝缘座设有孔位，孔位外周对应法兰盘设有连接孔，绝缘座穿过孔位，限位台阶与孔位底面相抵，法兰盘与连接孔之间通过螺丝连接。
10.作为进一步的方案，所述绝缘座的顶面设有环形坑槽，提高散热面积。
11.作为进一步的方案，所述环形电极的底面设有凸起部，所述金属盖体对应凸起部设有让位孔，凸起部穿过让位孔后与所述串联后的电容芯子组的一端电性连接。
12.作为进一步的方案，所述金属盖体顶面上设有金属管，金属管套在所述环形电极外，金属管与金属盖体之间密封连接；所述中心电极与金属芯棒连接，金属管内还灌入绝缘油或干式绝缘树脂。考虑到高压爬电问题，用户安装时直接采用一根金属圆柱内部空心与环形电极（公共电极）安装，周围采用硅胶密封，内部一个电极直接安装到绝缘端子内部的另一个电极上，空心位置填充绝缘油、干式绝缘树脂等直接绝缘，防止高压爬电，直接装配到设备上，安装方便简洁。
13.作为进一步的方案，所述金属盖体上设有封装孔，所述环氧树脂层由封装孔注入外壳内。封装环氧采用轻密度环氧树脂封装，环氧树脂的密度由原来的1.45 ~1.65之间，变为1.0~1.1之间，同比干式电容器环氧树脂重量轻45%，同比干式脉冲电容器重量可以轻15%左右。
14.作为进一步的方案，所述外壳为金属外壳，所述环氧树脂层将所述电容芯子组与金属外壳的内壁绝缘隔开；所述金属外壳呈长方体状，所述电容芯子组横向布置，金属外壳与所述金属盖体焊接密封。
15.作为进一步的方案，所述金属盖体上还设有吊环。金属上盖上焊接有外衔接式螺母，吊环与螺母配合，可以作为产品的运输搬运提手用，可以作为安装定位使用。
16.作为进一步的方案，所述导电板为复合铜板，复合铜板对应所述薄膜电容芯子的端面设有开孔，开孔中间设有导电分隔条；复合铜板侧边还设有内翻边，提高复合铜的刚度。
17.本实用新型的有益效果如下：
18.（1）此款高比能高压脉冲电容器采用复合铜板的方式并串联组合，减小了产品的寄生电阻，增加了产品的端面积。有效的提高了产品的过电力能力，使得薄膜电容器芯子组的杂散电感减小，寄生电阻的减小；且通过芯子于外壳之间的空隙小，有效的加快了产品的散热速度，提升了产品的寿命；
19.（2）此款高比能高压脉冲电容器采用环氧树脂干式封装结构，产品的避免了传统的油式结构在使用过程中漏油对设备以及电路的影响；
20.（3）此款高比能高压脉冲电容器采用的公共电极为一个圆环，将其另一个电极围绕在中间，通过大的脉冲电流时，设计到电流磁场的走向，相互消除了脉冲电容器在大的脉冲电流情况下所产生的电磁力，有效减少了脉冲放电时的电磁力从而减小产品在使用过程中的引出焊接端子线位置的震动，提高产品的可靠性。
21.高压 同极。
附图说明
22.图1为本实用新型一实施例结构示意图。
23.图2为图1俯视结构示意图。
24.图3为图2的a-a剖视结构示意图。
25.图4为本实用新型分解结构示意图。
26.图5为图4的另一角度结构示意图。
27.图6为本实用新型中金属盖体组件分解结构示意图。
28.图7为图6另一角度结构示意图。
29.图8为本实用新型中电容芯子组立体结构示意图。
30.图9为本实用新型中电容芯子组分解结构示意图。
31.图10为本实用新型一使用状态结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
33.参见图1至图9所示，一种高比能高压脉冲电容器，包括外壳1、电容芯子组10、第一引出电极4和第二引出电极5，所述电容芯子组10设有两组以上、并相互串联，电容芯子组10包括多个薄膜电容芯子8，各个薄膜电容芯子8并拢摆放、并且两端均通过导电板9接通，实现薄膜电容芯子8并联；所述外壳1设有内腔，内腔的一端敞开，电容芯子组10设置在内腔中、并通过环氧树脂层7封装，外壳1的敞开口通过金属盖体2遮盖，所述第一引出电极4设置在金属盖体2上、并与串联后的电容芯子组10的一端电性连接，所述第二引出电极5间接设置在金属盖体2上、并通过绝缘座6与金属盖体2及第二引出电极5绝缘隔开，第二引出电极5与串联后的电容芯子组10的另一端电性连接。
34.所述第一引出电极4为环形电极，所述第二引出电极5为中心电极、并设置在环形电极的中心，环形电极和中心电极的下端延伸至所述金属盖体2的内侧。
35.所述绝缘座6呈圆盘状，其中心对应所述中心电极设有安装孔，绝缘座6的外周设有限位台阶62，限位台阶62外周设有法兰盘63，所述金属盖体2对应绝缘座6设有孔位23，孔位23外周对应法兰盘63设有连接孔，绝缘座6穿过孔位23，限位台阶62与孔位23底面相抵，法兰盘63与连接孔之间通过螺丝连接。
36.所述绝缘座6的顶面设有环形坑槽61。
37.所述环形电极的底面设有凸起部41，所述金属盖体2对应凸起部41设有让位孔22，凸起部41穿过让位孔22后与所述串联后的电容芯子组10的一端电性连接。
38.所述金属盖体2顶面上设有金属管20，金属管20套在所述环形电极外，金属管20与金属盖体2之间密封连接；所述中心电极与金属芯棒30连接，金属管20内还灌入绝缘油40。
39.所述金属盖体2上设有封装孔21，所述环氧树脂层7由封装孔21注入外壳1内。
40.所述外壳1为金属外壳1，所述环氧树脂层7将所述电容芯子组10与金属外壳1的内壁绝缘隔开。
41.所述金属盖体2上还设有吊环3。所述金属外壳呈长方体状，所述电容芯子组横向布置，金属外壳与所述金属盖体焊接密封
42.所述导电板9为复合铜板，复合铜板对应所述薄膜电容芯子8的端面设有开孔91，开孔91中间设有导电分隔条92；复合铜板侧边还设有内翻边93。
43.所述环氧树脂层7采用轻密度环氧树脂封装，环氧树脂的密度由原来的1.45 ~1.65之间，变为1.0~1.1之间，同比干式电容器环氧树脂重量轻45%，同比干式脉冲电容器重量可以轻15%左右。
44.上述高比能高压脉冲电容器容量主要是50~10000μf，电压15~150kv.dc；其内部采
用干式设计，更加安全和环保，没有漏油风险； 解决了传统此款电容器散热问题、寿命短，温升高，寄生电阻大，重量重，体积大，损坏后，漏油导致其内部产品失效燃烧等负面效应。