一种元件不群爆的高压脉冲电容器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种元件不群爆的高压脉冲电容器，包括电容元件单元、芯包、绝缘油和外壳；芯包为包裹所述电容元件单元的多层绝缘材料；芯包设置在外壳内；电容元件单元包括相互串联的多个电容元件；电容元件单元为一组或至少两组，当电容元件为多组时，电容元件单元之间并联；电容元件单元的高压端和低压端分别穿过芯包与外壳上的高压端和低压端联通。本实用新型有以下有益效果：当某电容元件绝缘介质击穿后，1）它释放的能量被限制在本区域内，避免向临近电容元件传导，消除群爆祸因；2）在击穿点形成稳定金属连接点，故障电容元件单元与外壳上高压端和低压端依然可靠联通；3）当电容元件足够时，故障电容元件单元在额定电压下正常工作。
【专利说明】
一种元件不群爆的高压脉冲电容器
技术领域
[0001]本实用新型涉及电容器技术，特别涉及一种元件不群爆的高压脉冲电容器。
【背景技术】
[0002]现有的高压脉冲电容器在运行过程中，当内部的一个电容元件的绝缘介质因老化或电弱点等因素发生击穿时，此电容元件以及与其并联的其他电容元件存储的电能通过击穿点释放，并转化为机械能和热能，当这种能量达到某个程度时就会波及到相邻正常工作的电容元件，伤及正常电容元件绝缘性能，导致附近电容元件绝缘击穿，发生电容元件群体性爆炸，由此产生的雪崩效应可能使得整台脉冲电容器爆炸。乃至造成人身、财产安全事故。为解决这一问题，可采用在元件之间加入绝缘板的方案，但是这么做效果并不理想，一则绝缘板很难承受多个元件通过击穿点释放的能量，仅仅是减缓群爆现象，二则一旦发生击穿现象电容器立即工作异常，容易发生危险。
[0003]有鉴于此，特提出本实用新型。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种元件不群爆的高压脉冲电容器，解决高压脉冲电容器群爆的危险，使其在发生少量元件击穿的情况下不影响正常工作。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是:
[0006]—种元件不群爆的高压脉冲电容器，包括电容元件单元、芯包、绝缘油和外壳;所述电容元件单元设置在所述芯包内，所述芯包由多层绝缘材料包裹电容元件单元构成;所述芯包设置在外壳内，所述外壳填充绝缘油;所述电容元件单元包括相互串联的至少两个电容元件；电容元件单元为至少一壹组，多组所述电容元件单元之间相互并联;所述电容元件单元的高压端和低压端分别穿过芯包的包裹层与所述外壳上的高压端和低压端导通。
[0007]上述元件不群爆的高压脉冲电容器，所述外壳上设置有绝缘套管，所述高压端设置于所述绝缘套管端部。
[0008]上述元件不群爆的高压脉冲电容器，所述电容元件单元中的相邻的电容元件之间设置有隔离薄板。
[0009]上述元件不群爆的高压脉冲电容器，所述电容元件单元中的电容元件包括第一极板和第二极板;所述电容元件的第一极板通过元件间连线与和其相邻的其中一个电容元件的第一极板相连，所述电容元件的第二极板通过元件间连线与和其相邻的另一电容元件的第二极板相连。
[0010]上述元件不群爆的高压脉冲电容器，所述电容元件之间填充有绝缘介质。
[0011]上述元件不群爆的高压脉冲电容器，所述绝缘介质为浸渍电容器油的层状聚丙烯薄膜。
[0012]上述元件不群爆的高压脉冲电容器，所述隔离薄板为的树脂复合薄板。
[0013]上述元件不群爆的高压脉冲电容器，所述芯包为至少两层绝缘材料复合而成的层状结构。
[0014]采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
[0015]当某个元件绝缘介质击穿后，它释放的能量被限制在本区域内，隔绝了向临近元件传导能量的通道，消除了群爆的祸因。同时，采用合理的介质绝缘结构使得元件击穿后，在击穿点形成一个稳定金属短路点。由于采用先串联后并联的连接方式，已击穿的元件本应承担的工作电压，被均匀地分配到其他串联元件上，当元件串联数量足够多时，其他元件因此增加的工作电压很小，整台脉冲电容器仍然能够正常工作。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型元件不群爆的高压脉冲电容器的结构示意图。
[0017]图2是本实用新型电容元件单元的结构示意图。
[0018]图3是本实用新型电容元件的结构示意图。
[0019]图4是本实用新型电容元件被击穿时的结构示意图。
[0020]图5是本实用新型元件不群爆的高压脉冲电容器的电容元件连接示意图。
[0021]上述附图中，1、高压端;2、绝缘套管;3、绝缘油;4、外壳;5、电容元件单元;6、电容元件;7、低压端;8、隔离薄板;9、元件间连线；10、绝缘介质；11、第一极板;12、第二极板、13、芯包。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。
[0023]如图1-5所示，本实用新型公开了一种元件不群爆的高压脉冲电容器，包括电容元件单元5、芯包13、绝缘油3和外壳4;所述电容元件单元5设置在所述芯包13内，所述芯包13设置在外壳4内，所述外壳4填充绝缘油3;所述电容元件单元5包括相互串联的至少两个电容元件6;电容元件单元5为一组或至少两组，当电容元件单元5为两组或两组以上时，多组所述电容元件单元5之间相互并联;所述电容元件单元5的高压端和低压端分别与所述外壳4上的高压端I和低压端7联通。所述电容元件单元5中的相邻的电容元件6之间设置有隔离薄板8。所述电容元件单元5中的电容元件6包括第一极板11和第二极板12;所述电容元件6的第一极板11通过元件间连线9与和其相邻的其中一个电容元件6的第一极板11相连，所述电容元件6的第二极板12通过元件间连线9与和其相邻的另一电容元件6的第二极板12相连。所述隔离薄板8为树脂复合薄板。用高强度树脂复合薄板对每一个元件进行包裹，起到电容元件6能量隔离作用。电容元件单元5内的电容元件6相互串联，当电容元件6击穿后，只是本元件存储的能量通过击穿点释放，没有与之并联元件的能量对击穿点释放，因此释放的能量小，容易被高强度塑料薄板隔离掉。而该能量被高强度塑料薄板隔离，便没有足够的能量向外传递，不会伤及相邻元件，阻止群爆发生。
[0024]在本实施例中，当某个电容元件单元5中的一个电容元件6击穿后，对整台脉冲电容器电容量的增加量的影响被缩小。例如:电容元件电容量为C，有10个电容元件串联成一组电容元件单元5，共有5个电容元件单元5并联，则整台电容器的电容量为C/2。当有一个电容元件击穿后，击穿的电容元件单元5的电容量为C/9，整台电容器的电容量为〔(C/9)+4*(C/10)〕=23C/45。击穿后整台电容量增加了 C/90，增加的百分比为〔1/180〕％。
[0025]相比而言，如果采用先并联后串联方式，电容元件电容量为C，有5个电容元件并联，再有10个串联段，则整台电容器的电容量仍然为C/2。当有一个电容元件击穿后，其他4个与其并联的电容元件被短路了，从击穿点释放的能量约单个电容元件的5倍，隔离薄板8很难的承受该能量，容易对相邻电容元件造成影响形成群爆，整台电容器的电容量为5C/9。击穿后整台电容量增加了 C/18，的百分比为〔1/36〕％。
[0026]显然，本实用新型中先串联后并联的连接方式，元件击穿后的电容量变化小，对电容器正常工作影响小。
[0027]本实施例的元件不群爆的高压脉冲电容器的电容元件之间填充有绝缘介质10。该绝缘介质10为浸渍电容器油的层状聚丙烯薄膜。此结构可以让电容元件的两个铝箔极板在击穿点上形成一个稳定的金属连接点，使得击穿电容元件所在的串联支路仍然能够联通。只要电容元件单元5内电容元件串联数量足够，其他完好电容元件的工作电压增加不超过10%，仍然能够正常工作。
[0028]为便于调节电容器高压端与低压端7位置，所述外壳4上设置有绝缘套管2，所述高压端设置于所述绝缘套管2端部。
[0029]采用本实施例的技术方案后，当某个电容元件绝缘介质10击穿后，它释放的能量被限制在本区域内，隔绝了向临近元件传导能量的通道，消除了群爆的祸因。同时，采用合理的介质绝缘结构使得元件击穿后，在击穿点形成一个稳定金属短路点。由于采用先串联后并联的连接方式，已击穿的元件本应承担的工作电压，被均匀地分配到其他串联元件上，当元件串联数量足够多时，其他元件因此增加的工作电压很小，整台脉冲电容器仍然能够正常工作。
[0030]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种元件不群爆的高压脉冲电容器，其特征在于，包括电容元件单元、芯包、绝缘油和外壳;芯包为包裹所述电容元件单元的绝缘材料;所述芯包设置在外壳内，所述外壳填充绝缘油;所述电容元件单元包括相互串联的至少两个电容元件；电容元件单元为一组或至少两组，当电容元件为两组或两组以上时，所述电容元件单元之间相互并联;所述电容元件单元的高压端和低压端分别穿过芯包与所述外壳上的高压端和低压端联通。2.根据权利要求1所述的元件不群爆的高压脉冲电容器，其特征在于，所述电容元件单元中的相邻的电容元件之间设置有隔离薄板。3.根据权利要求2所述的元件不群爆的高压脉冲电容器，其特征在于，所述电容元件单元中的电容元件包括第一极板和第二极板;所述电容元件的第一极板通过元件间连线与和其相邻的其中一个电容元件的第一极板相连，所述电容元件的第二极板通过元件间连线与和其相邻的另一电容元件的第二极板相连。4.根据权利要求2所述的元件不群爆的高压脉冲电容器，其特征在于，所述隔离薄板为的树脂复合薄板。5.根据权利要求3所述的元件不群爆的高压脉冲电容器，其特征在于，所述电容元件之间填充有绝缘介质。6.根据权利要求5所述的元件不群爆的高压脉冲电容器，其特征在于，所述绝缘介质为浸渍电容器油的层状聚丙烯薄膜。7.根据权利要求1所述的元件不群爆的高压脉冲电容器，其特征在于，所述芯包为至少两层绝缘材料复合而成的层状结构。8.根据权利要求1-7任一所述的元件不群爆的高压脉冲电容器，其特征在于，所述外壳上设置有绝缘套管，所述高压端设置于所述绝缘套管端部。
【文档编号】H01G4/224GK205692701SQ201620567352
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月13日 公开号201620567352.X, CN 201620567352, CN 205692701 U, CN 205692701U, CN-U-205692701, CN201620567352, CN201620567352.X, CN205692701 U, CN205692701U
【发明人】刘勇, 梅中原, 李俊熙, 崔广军
【申请人】北京华电泰力电力技术有限公司