一種金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件的制作方法

專(zhuān)利名稱(chēng)：一種金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力電容器，特別是涉及一種金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在干式高壓電力電容器領(lǐng)域，由于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的金屬化干式高壓電力器兀件內(nèi)部局部電暈放電和溫升散熱問(wèn)題，每個(gè)元件的工作電壓不能太高，容量不能太大，因而需要由幾十或上百個(gè)容量較小、電壓較低的獨(dú)立的金屬化電力電容器元件進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)，組成電力電容器單元，再由多臺(tái)單元串并聯(lián)組成電壓較高的大容量的高壓電力電容器組入網(wǎng)或稱(chēng)高壓電力電容器裝備接入電網(wǎng)。由于元件多，導(dǎo)致可靠性差、體積大，造成材料浪費(fèi)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。各元件和單元都還要外接保險(xiǎn)熔斷裝置，以彌補(bǔ)制作這種電力電容器單元的金屬化膜“自愈”可靠性差的問(wèn)題。且由于金屬化膜外接的導(dǎo)電鍍層極薄，跟噴金層的連接脆弱，造成現(xiàn)有技術(shù)的干式高壓電力電容器工作和壽命還不如傳統(tǒng)的油浸式電力電容器。利用金屬化安全膜技術(shù)提高電弱點(diǎn)自愈的有效性已被熟知。它把蒸鍍?cè)诒∧そ橘|(zhì)上的金屬化電極鍍層，用很窄的空隙網(wǎng)格圖案分隔成許許多多的小塊電極單元，每個(gè)小塊與四周相鄰小塊之間都有起熔斷器作用的微小鍍層窄條，在這種結(jié)構(gòu)的膜上如有電弱點(diǎn)擊穿時(shí)，擊穿放電電流會(huì)把該點(diǎn)所在的小電極塊外連的鍍層窄條燒斷，擊穿電流得到熄滅，使具有擊穿點(diǎn)的小單元電容器與整體電容器隔斷，達(dá)到自愈，而整體電容器雖損失了被隔離小單元的微小電容量，卻能保持繼續(xù)正常工作，從而使電容器提高工作電壓和使用壽命但現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)格型金屬化安全膜存在一些重大缺陷:由于它的每個(gè)小塊與四周相鄰小塊之間起熔斷器作用的微小鍍層窄條，具有一定的電阻，在交流工作電流經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)熱；而且極大部分小塊不能直接與加厚邊相鄰，它們的電流需要經(jīng)過(guò)多重其他的小塊和鍍層窄條后才能到達(dá)加厚邊，匯總到外電極。由于各小塊的鍍層窄條距加厚邊的位置不同，其流過(guò)的迭加電流不同，最靠近加厚邊起熔斷器作用的微小鍍層窄條上流過(guò)較大的迭加電流，這種迭加的電流產(chǎn)生較大的附加發(fā)熱損耗，使該處的介質(zhì)耐壓降低，甚至造成電壓擊穿。所以，原有的網(wǎng)格型金屬化安全膜的各小塊由于沒(méi)有獨(dú)立的起熔斷器作用的微小的鍍層窄條，小塊間電流串通、迭加，常會(huì)產(chǎn)生連帶性擊穿，安全保護(hù)的可靠性較差，以它制成的產(chǎn)品不但仍需外接安全保護(hù)裝置，甚至反而降低產(chǎn)品壽命。對(duì)此問(wèn)題，近幾年也有一些改進(jìn)設(shè)計(jì)，如中國(guó)專(zhuān)利ZL201010183371.X述及的縱向分區(qū)式金屬化網(wǎng)格型安全膜電極結(jié)構(gòu)，使安全膜的各小電極塊之間沒(méi)有直接相連；但其極大部分電極小塊的工作電流仍需匯總迭加到相鄰區(qū)域后再流向加厚邊，從而增大了相鄰區(qū)域的電流密度和近一倍的總發(fā)熱量。當(dāng)制作大容量的高壓電力電容器單元需用寬度較大的金屬化安全膜時(shí)，其附加發(fā)熱的問(wèn)題更加嚴(yán)重和不能容許。綜之，現(xiàn)有技術(shù)的金屬化網(wǎng)格型安全膜目前難以適應(yīng)制作大容量的高壓電力電容器。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種集合式的金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，使干式高壓電力電容器元件的工作電壓成倍提高，而且各元件和單元都不需要外接保險(xiǎn)熔斷裝置，安全可靠，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高比容特性。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，主要由殼體、芯體、電極端子組成，芯體為由兩層聚丙烯介質(zhì)基膜J上鍍覆鋅/鋁金屬電極鍍層構(gòu)成的復(fù)合膜層疊卷繞在芯棒、兩端噴金所形成的圓柱體，殼體和芯體之間由絕緣樹(shù)脂灌封，其特征在于該復(fù)合膜由若干縱向的內(nèi)留空白條在橫向上分成若干個(gè)縱向單元區(qū)塊，每個(gè)單元區(qū)塊內(nèi)的連續(xù)鍍層區(qū)的兩側(cè)均為網(wǎng)格區(qū)，每個(gè)網(wǎng)格區(qū)由短空隙窄條把鍍層割隔離形成一列縱向排列的小方塊電極構(gòu)成，每個(gè)小方塊電極的一側(cè)與內(nèi)留空白條鄰接，相對(duì)的另一側(cè)由設(shè)置在短空隙窄條中部的獨(dú)用導(dǎo)電橋與連續(xù)鍍層區(qū)連通；在復(fù)合膜的兩側(cè)邊分別制有縱向上連續(xù)的功能帶。所述的功能帶為無(wú)鍍層的留邊或有鍍層的加厚邊。所述的殼體、芯棒均由塑料制成，所述的殼體和芯體之間由環(huán)氧樹(shù)脂灌封。所述的芯棒為塑料管，從殼體的底蓋和頂蓋的中心圓孔中穿出。所述的復(fù)合膜可以是，其一側(cè)邊的功能帶為無(wú)鍍層的留邊，另一側(cè)邊的功能帶為鍍層加厚邊，所述的連續(xù)鍍層區(qū)的寬度基本上等于兩列有隔離的小方塊電極及內(nèi)留空白條三者寬度之和；各內(nèi)留空白條兩側(cè)的小方塊電極之間沒(méi)有直接的導(dǎo)電通路，各連續(xù)鍍層構(gòu)成的電極兩側(cè)的小方塊電極通過(guò)導(dǎo)電橋經(jīng)連續(xù)鍍層相互連通；以?xún)蓪舆@種金屬化安全膜左右對(duì)稱(chēng)并在橫向上錯(cuò)開(kāi)一距離后層疊，上下層的留邊和鍍層加厚邊相互交錯(cuò)對(duì)應(yīng)，使疊層的兩側(cè)加厚邊都位于突出的位置，便于加厚邊和外部噴金相連再與引出電極端子連接；同時(shí)上下層的內(nèi)留空白條的中心線與連續(xù)鍍層區(qū)的中心線基本上相互重合，上下層的網(wǎng)格區(qū)與連續(xù)鍍層區(qū)相互上下對(duì)應(yīng)，使每個(gè)小方塊電極分別與相對(duì)的鄰層連續(xù)鍍層構(gòu)成的電極及電極間的介質(zhì)構(gòu)成微型小電容器C ;每個(gè)有隔離的小方塊電極與本層膜上的相鄰連續(xù)鍍層電極之間的導(dǎo)電橋成為此小電容C的微型熔斷器R ;由上下層膜上相互對(duì)應(yīng)著的兩個(gè)導(dǎo)電橋相連的兩個(gè)微型小電容器C并聯(lián)構(gòu)成最小基本電子構(gòu)件E。由于各內(nèi)部連續(xù)鍍層在縱向上全連通，使各基本電子構(gòu)件E通過(guò)其上下層的連續(xù)鍍層構(gòu)成的電極在縱向上與相鄰基本電子構(gòu)件并聯(lián)連接，同時(shí)在橫向與相鄰基本電子構(gòu)件串聯(lián)連接，并由內(nèi)留空白條對(duì)橫向相鄰基本電子構(gòu)件間不同電位電極作絕緣隔離，橫向串聯(lián)的總基本電子構(gòu)件數(shù)η為復(fù)合膜上內(nèi)留空白條數(shù)量的2倍加1，η為奇數(shù)。上述的鍍層加厚邊內(nèi)側(cè)的基本電子構(gòu)件與鍍層加厚邊相連的連續(xù)鍍層電極被附加延伸的隔離空隙條作縱向隔離構(gòu)成半連續(xù)電極塊。各內(nèi)部基本電子構(gòu)件的橫向?qū)挾燃半姌O面積分別都大致相等，內(nèi)留空白條寬度大致上為留邊寬度的1.5 2倍；留邊和內(nèi)留空白條之間距離與內(nèi)留空白條間距相比，大致上大10 % ;加厚邊與與其最近的內(nèi)留空白條之間距尚與各內(nèi)留空白條間距的1/2相比,大致上大15% 25% ;所有小方塊電極的縱向?qū)挾却笾孪嗟?，約為5 10mm，各列小方塊電極的橫向?qū)挾纫泊笾孪嗟?，約為內(nèi)留空白條間距或內(nèi)留空白條和留邊之間距離的1/4;對(duì)于橫向最左端和最右端這兩個(gè)基本電子構(gòu)件，其包括外留邊內(nèi)側(cè)的有隔離的小方塊電極、力口厚邊內(nèi)側(cè)的半連續(xù)電極塊和它們相連的電極組成的橫向?qū)挾?，比中間其他各內(nèi)部基本電子構(gòu)件的橫向?qū)挾却?5% 25%。所述的復(fù)合膜也可以是，其兩側(cè)邊均為無(wú)鍍層的留邊，或者其兩側(cè)邊均為鍍層加厚邊，有鍍層加厚邊的那層膜比有留邊的那層膜的橫向?qū)挾却?.5 3_。當(dāng)以這兩種金屬化安全膜上下中心線對(duì)準(zhǔn)疊層時(shí)，兩側(cè)鍍層加厚邊都位于突出的位置，便于加厚邊和外部噴金相連再與電極端子連接；所述的連續(xù)鍍層區(qū)的寬度基本上等于兩列有隔離的小方塊電極及內(nèi)留空白條三者寬度之和；各內(nèi)留空白條兩側(cè)的小方塊電極之間沒(méi)有直接的導(dǎo)電通路，各連續(xù)鍍層區(qū)兩側(cè)的小方塊電極通過(guò)導(dǎo)電橋經(jīng)連續(xù)鍍層區(qū)相互連通；上下層的內(nèi)留空白條的中心線與連續(xù)鍍層區(qū)的中心線基本上相互重合，上下層的小方塊電極與連續(xù)鍍層區(qū)相互上下對(duì)應(yīng)。上下層的小方塊電極分別與相對(duì)的鄰層連續(xù)鍍層電極及電極間的介質(zhì)構(gòu)成微型小電容器C ;每個(gè)有隔離的小方塊電極與本層膜上的相鄰連續(xù)鍍層電極之間的導(dǎo)電橋成為此小電容C的微型熔斷器R ;由上下層膜上相互對(duì)應(yīng)著的兩個(gè)導(dǎo)電橋相連的兩個(gè)微型小電容器C并聯(lián)構(gòu)成最小基本電子構(gòu)件E，各基本電子構(gòu)件E通過(guò)其上下層的連續(xù)鍍層電極在縱向上與相鄰基本電子構(gòu)件并聯(lián)連接，同時(shí)在橫向與相鄰基本電子構(gòu)件串聯(lián)連接，并由內(nèi)留空白條對(duì)橫向相鄰基本電子構(gòu)件間不同電位電極作絕緣隔離。這種結(jié)構(gòu)的橫向串聯(lián)的總基本電子構(gòu)件數(shù)η為復(fù)合膜上內(nèi)留空白條數(shù)量的2倍，η為偶數(shù)。所述的鍍層加厚邊內(nèi)側(cè)的基本電子構(gòu)件與鍍層加厚邊相連的連續(xù)鍍層電極被附加延伸的隔離空隙條作縱向隔離構(gòu)成半連續(xù)電極塊；各內(nèi)部基本電子構(gòu)件的橫向?qū)挾燃半姌O面積分別都基本相等，內(nèi)留空白條寬度大致上為留邊寬度的1.5 2倍；留邊與其最近的內(nèi)留空白條之間距離與各內(nèi)留空白條間距相比，大致上大10% ;鍍層加厚邊與與其最近的內(nèi)留空白條之間距離與各內(nèi)留空白條間距的1/2相比，大致上大15% 25% ;所有小方塊電極的縱向?qū)挾却笾孪嗟?，大致? 10mm，橫向?qū)挾纫泊笾孪嗟?，大致為?nèi)留空白條間距或內(nèi)留空白條和留邊之間距尚的1/4 ;對(duì)于橫向最左端和最右端這兩個(gè)基本電子構(gòu)件，其包括留邊內(nèi)側(cè)的有隔離的小方塊電極，及鍍層加厚邊內(nèi)側(cè)的半連續(xù)電極塊和它們相連的電極組成電極的橫向?qū)挾?，比中間其他各內(nèi)部基本電子構(gòu)件的橫向?qū)挾却?5% 25%。本實(shí)用新型每個(gè)基本電子構(gòu)件中，兩個(gè)微型小電容器的有隔離的小方塊電極具有各自的導(dǎo)電橋，負(fù)責(zé)對(duì)微型小電容器的介質(zhì)區(qū)域可能存在的電弱點(diǎn)被過(guò)高電壓擊穿時(shí)的保護(hù)。導(dǎo)電橋起到限流熔斷器的作用，擊穿電流會(huì)立即把導(dǎo)電橋熔斷，使該微型小電容器的有隔離的小方塊電極連同擊穿點(diǎn)被完全徹底地與電容器元件整體電極隔斷，整體電容器只減小了極微小的電容量而不影響其工作，實(shí)現(xiàn)安全自愈。把防止擊穿短路的保護(hù)分配到千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)微型小電容器作獨(dú)立的分布式保護(hù)，每個(gè)微型小電容器各自的一個(gè)獨(dú)用導(dǎo)電橋構(gòu)成的微型熔斷器，該熔斷器上只流過(guò)屬于該微型小電容器的電流，不受其他任何電流的干擾，因而可以通過(guò)設(shè)計(jì)該熔斷器的限流值，確保微型熔斷器達(dá)到保護(hù)靈敏度和安全自愈的可靠性要求，保證熔斷時(shí)發(fā)生的能量不會(huì)使介質(zhì)受傷，電弱點(diǎn)擊穿被有效自愈而不蔓延。單個(gè)微型小電容器的電極面積非常小，使工作時(shí)流過(guò)導(dǎo)電橋的工頻電流值也非常小，其產(chǎn)生的附加發(fā)熱在本技術(shù)方案中可以忽略不計(jì)。本技術(shù)方案電極結(jié)構(gòu)的每個(gè)基本電子構(gòu)件中，由于兩個(gè)微型小電容器在兩層膜之一的縱向連續(xù)鍍層區(qū)為無(wú)隔離連接，使整個(gè)縱向列內(nèi)的所有基本電子構(gòu)件的電極成并聯(lián)連接，使縱向列內(nèi)的所有基本電子構(gòu)件的電容量相加形成較大的容量，并在同一的電壓下工作；整個(gè)縱向列內(nèi)的所有基本電子構(gòu)件與橫向外側(cè)別的基本電子構(gòu)件相鄰處，在一層膜上由連續(xù)鍍層區(qū)相連，另一層膜上由內(nèi)留空白條相互隔離，使相鄰縱向列的基本電子構(gòu)件在橫向上構(gòu)成串聯(lián)連接，他們的工作電壓可相加而使卷繞后的電力電容器元件獲得多倍的工作高電壓。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案，在設(shè)計(jì)中對(duì)以下問(wèn)題采取了創(chuàng)新的改進(jìn)措施，并具有良好的技術(shù)效果:1、為了使串聯(lián)中的各基本電子構(gòu)件有均衡的工作電壓，各基本電子構(gòu)件在橫向上所占的膜寬大致相等。但由于在高壓電力電容器元件在軸向的兩個(gè)端部容易發(fā)生局部放電，所以本技術(shù)方案對(duì)橫向最左端和最右端這兩列基本電子構(gòu)件，其電極橫向?qū)挾?包括有隔離的小方塊電極和相對(duì)的連續(xù)鍍層電極的寬度)設(shè)計(jì)成比中間其他基本電子構(gòu)件的電極寬度大15% 25%,可在一定的局部放電起始電壓下,使干式高壓電力電容器兀件的總的工作電壓相對(duì)提高。2、由于內(nèi)留空白條所需隔離的電壓是兩個(gè)基本電子構(gòu)件的串聯(lián)電壓值，應(yīng)是單個(gè)基本電子構(gòu)件工作電壓的兩倍，而留邊所需隔離的只是本基本電子構(gòu)件兩層膜間的工作電壓，所以?xún)?nèi)留空白條寬度設(shè)計(jì)成留邊寬度的1.5 2倍。3、為了進(jìn)一步對(duì)加厚邊和噴金電極之間的連接被可能出現(xiàn)的過(guò)電流損壞實(shí)行保護(hù)控制，不使這種損壞在薄膜縱向上蔓延，故對(duì)與加厚邊相連的基本電子構(gòu)件作特殊設(shè)計(jì):在復(fù)合膜上與鍍層加厚邊相連的電極鍍層，用方塊電極的橫向隔離空隙條向加厚邊的延伸小段作縱向分隔，把這種鍍層加厚邊和噴金電極之間的連接損壞限制在本基本電子構(gòu)件的兩段附加延伸出的空隙條之間。4、本設(shè)計(jì)使基本電子構(gòu)件的兩個(gè)微小型電容器中，與每個(gè)有隔離的小方塊電極相對(duì)的是無(wú)隔離的連續(xù)鍍層電極，使空隙條的數(shù)目減少一半，增加了薄膜利用率，但仍能實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。5、為了確保微型熔斷器在保護(hù)電弱點(diǎn)擊穿熔斷時(shí)的能量不會(huì)使介質(zhì)受傷，電弱點(diǎn)擊穿被有效自愈而不蔓延，達(dá)到保護(hù)靈敏度和安全自愈的可靠性要求，在電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中從根本上作了有效改進(jìn):即最小基本電子構(gòu)件的兩個(gè)微型小電容器各有一個(gè)獨(dú)用的微型熔斷器，該熔斷器上只流過(guò)屬于該微型小電容器的電流，不受其他任何電流的干擾，因而可以通過(guò)設(shè)計(jì)該熔斷器的限流值，確保微型熔斷器達(dá)到保護(hù)靈敏度和安全自愈的可靠性要求；也使電力電容器元件的薄膜介質(zhì)中電弱點(diǎn)對(duì)提高介質(zhì)工作場(chǎng)強(qiáng)的限制問(wèn)題獲得重大改善，從而可改進(jìn)電容器比容特性、縮小產(chǎn)品體積，大量節(jié)約原材料；這種結(jié)構(gòu)的安全保護(hù)是在基本電子構(gòu)件的分工作電壓下進(jìn)行的，分?jǐn)嚯妷翰桓?、分?jǐn)嚯娏鳂O小，不會(huì)產(chǎn)生飛弧重燃和短路現(xiàn)象，相比于被替代掉的傳統(tǒng)技術(shù)中的各元件和單元的外接斷路器，更安全可靠、連接安裝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)成本更低。6、為了適用于高壓或超高壓電力領(lǐng)域，本電容器元件的殼體由塑料制成，可提高絕緣性能；芯棒采用中空結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步改善了電容器元件的散熱效果。7、圓柱形干式高壓電力電容器元件需用二層上述結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜卷繞數(shù)千圈而制成，在把上述集合式電極結(jié)構(gòu)的兩層復(fù)合膜卷繞時(shí)，前一圈的下層膜必然和后一圈的上層膜緊密貼靠在一起，通過(guò)層間相互電磁感應(yīng)，又組成了新的雙層膜的層疊關(guān)系，所以每增加卷繞一圈，不但在膜的縱向增加了并聯(lián)的基本電子構(gòu)件，又通過(guò)疊層間電磁感應(yīng)作用，使元件獲得了增加雙倍的并聯(lián)基本電子構(gòu)件和雙倍的電容量。所以從總體上來(lái)說(shuō)，本方案的這種結(jié)構(gòu)，千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)最小基本電子構(gòu)件在電力電容器元件的三維空間內(nèi)，通過(guò)互相之間的縱向并聯(lián)、橫向串聯(lián)、上下疊層間電磁感應(yīng)迭加，集合構(gòu)成一個(gè)工頻交流工作電壓可達(dá)幾千到上萬(wàn)伏、容量可達(dá)幾十到幾百千乏的干式高壓電力電容器元件。其總?cè)萘坑删砝@膜的寬度、總長(zhǎng)度和卷繞總?cè)?shù)決定，其總工作電壓的高壓值由薄膜寬度范圍內(nèi)橫向串聯(lián)的基本電子構(gòu)件的個(gè)數(shù)、每個(gè)構(gòu)件的介質(zhì)所能承受的分工作電壓和局部放電的起始電壓的大小決定。橫向串聯(lián)的總基本電子構(gòu)件數(shù)η為復(fù)合膜上內(nèi)留邊數(shù)的2倍加1，η為奇數(shù)，按這種構(gòu)方式做某種變異設(shè)計(jì)后也可獲得串聯(lián)總數(shù)為偶數(shù)。本實(shí)用新型干式高壓電力電容器元件產(chǎn)品，具有干式結(jié)構(gòu)、比容特性好、小型化、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，可以直接安裝在基層用電變壓器的初級(jí)高壓側(cè)，替代掉壽命差的變壓器次級(jí)的低壓電力電容器，或替代掉成本高、有污染的油浸式高壓電力電容器，都有十分重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本技術(shù)也可用于改進(jìn)機(jī)車(chē)電力電容器和其他電力電子電容器的比容特性。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1金屬化安全膜電極結(jié)構(gòu)圖。圖2為圖1所示實(shí)施例1金屬化安全膜兩層層疊示意圖。圖3為沿圖2中的A-A所做的剖面圖。圖4為圖2所示兩層層疊的金屬化安全膜的等效電路圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例2串聯(lián)基本電子構(gòu)件數(shù)為偶數(shù)時(shí)的兩層疊卷金屬化安全膜展開(kāi)示意圖。圖6為沿圖5中的C-C所做的剖面圖。圖7為圖2實(shí)施例1所示兩層金屬化安全膜卷繞成的圓柱形元件及外層薄膜展示圖，其中Φ表示圓柱形元件的徑向方向，Z表示圓柱形元件的軸向方向，也即膜的橫向方向。圖8為沿圖7中的B-B所做的徑向最外4層卷繞圈的剖面圖。圖9為圖8所示4層卷繞圈的金屬化安全膜的等效電路圖。圖10為本實(shí)用新型干式高壓電力電容器元件結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本實(shí)用新型元件以星形法接入三相四線制高壓電網(wǎng)的連接組裝圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明:鍍層加厚邊1.1，連續(xù)鍍層區(qū)1.11，半連續(xù)電極塊1.12，小方塊電極1.21，最側(cè)邊的小方塊電極1.22，導(dǎo)電橋1.23，留邊2.1，內(nèi)留空白條2.2，短空隙窄條
2.21,延伸空隙條2.22,上層膜S,下層膜X,基本電子構(gòu)件Ε,微型小電容器C,導(dǎo)電橋構(gòu)成的等效微型熔斷器R，介質(zhì)基膜J，噴金P，頂蓋1，芯棒2，電極端子3，殼體4，絕緣樹(shù)脂5，芯體
6,底蓋7,抱箍8。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1:如圖10所不一種金屬化安全膜干式高壓電力電容器兀件,主要由殼體4、芯體6、引出電極端子3組成，芯體為由兩層聚丙烯介質(zhì)基膜J上鍍覆鋅/鋁金屬電極鍍層構(gòu)成的復(fù)合膜層疊卷繞在芯棒2、兩端噴金P所形成的圓柱體，殼體4具有頂蓋I和底蓋7，芯棒2為塑料中空管，殼體和芯體之間由絕緣樹(shù)脂5灌封，絕緣樹(shù)脂通常采用環(huán)氧樹(shù)脂。如圖1-圖3所示，構(gòu)成芯體的復(fù)合膜由若干縱向內(nèi)留空白條2.2在橫向上分成若干個(gè)縱向單元區(qū)塊，每個(gè)單元區(qū)塊內(nèi)的連續(xù)鍍層區(qū)的兩側(cè)均為網(wǎng)格區(qū)，每個(gè)網(wǎng)格區(qū)，也即在內(nèi)留空白條2.2的兩側(cè)和留邊2.1內(nèi)側(cè)，由短空隙窄條2.21把鍍層分割隔離形成一列縱向排列的小方塊電極1.21，每個(gè)小方塊電極的一側(cè)與內(nèi)留空白條2.2鄰接，相對(duì)的另一側(cè)由設(shè)置在每一小方電極塊的縱向短空隙窄條的中部的獨(dú)用導(dǎo)電橋1.23與連續(xù)鍍層區(qū)連通；在復(fù)合膜的兩側(cè)邊分別制有縱向上連續(xù)的功能帶，該功能帶為在復(fù)合膜的一側(cè)邊為無(wú)鍍層的留邊2.1，另一側(cè)邊為鍍層加厚邊1.1 ;留邊與其最近的內(nèi)留空白條之間距離與各內(nèi)留空白條間距相比，大致上大10% ;加厚邊與其最近的內(nèi)留空白條之間距尚與各內(nèi)留空白條間距的1/2相比，大致上大15% 25%。內(nèi)留空白條2.2寬度約為留邊2.1寬度的1.5 2倍；所有小方塊電極的縱向?qū)挾却笾孪嗟?，約為5 10mm，各列小方塊電極的橫向?qū)挾纫泊笾孪嗟龋s為內(nèi)留空白條間距或內(nèi)留空白條和留邊之間距離的1/4。按圖示方向，只有位于最左邊內(nèi)留空白條的左側(cè)和位于留邊2.1左側(cè)這兩列小方塊電極1.22的橫向?qū)挾缺绕渌麅?nèi)部各列的小方塊電極1.21的橫向?qū)挾戎荡?5% 25% ;任兩條縱向內(nèi)留空白條2.2之間或最右內(nèi)留空白條2.2和留邊2.1之間，除了兩列有隔離的小方塊電極鍍層之外的中間其余部分是在縱向上沒(méi)有分隔的連續(xù)電極鍍層區(qū)1.11，各條連續(xù)鍍層區(qū)1.11的橫向?qū)挾却笾孪嗤?，約為兩列小方電極塊1.21寬度及一內(nèi)留空白條2.2寬度三者之和；鍍層加厚邊1.1內(nèi)側(cè)與小方塊電極列1.22之間也為連續(xù)電極鍍層區(qū)，但是它只在橫向上與鍍層加厚邊1.1連續(xù)相連，在縱向上卻被隔離空隙條向加厚邊延伸的延伸空隙條2.22分隔，形成了只在橫向上與鍍層加厚邊連接的半連續(xù)電極塊1.12，且通過(guò)獨(dú)用導(dǎo)電橋1.23與小方塊電極列1.22連通，該半連續(xù)電極塊的橫向?qū)挾燃s比中間連續(xù)鍍層區(qū)1.11的1/2寬度值大15% 25%。在卷制電容器元件時(shí)，將兩層上述金屬化安全膜對(duì)稱(chēng)層疊，如圖2及其剖面圖3所示，上層膜S和下層膜X在橫向上錯(cuò)開(kāi)距離0.8 1.5mm,使上下膜的留邊2.1和鍍層加厚邊1.1相互交錯(cuò)對(duì)應(yīng)，疊層的兩側(cè)鍍層加厚邊1.1都位于突出的位置，便于鍍層加厚邊和外部噴金P相連。上下層的連續(xù)鍍層區(qū)1.11分別與網(wǎng)格區(qū)的有隔離的小方塊電極1.21相互對(duì)應(yīng)，使S膜上的有隔離的小方電極塊1.21與鄰層X(jué)膜上相對(duì)的連續(xù)鍍層電極1.11及它們之間的介質(zhì)構(gòu)成一個(gè)微型小電容器C ;同時(shí)S膜上的連續(xù)鍍層區(qū)1.11構(gòu)成的電極與鄰層X(jué)膜上相對(duì)網(wǎng)格區(qū)的有隔離的小方電極塊1.21及它們之間的介質(zhì)也構(gòu)成一個(gè)微型小電容器C，上述這兩個(gè)微型小電容器位于本層內(nèi)留空白條2.2與鄰層內(nèi)留空白條2.2之間，兩個(gè)微型小電容器C各有一獨(dú)用的起熔斷器作用的導(dǎo)電橋1.23把本身小方塊電極1.21與另一個(gè)微型小電容器C的連續(xù)鍍層電極相連，使這兩個(gè)微型小電容器的電極間相互并聯(lián)，構(gòu)成本實(shí)用新型的干式高壓電力電容器元件的最小基本電子構(gòu)件E。由于最小基本電子構(gòu)件E的兩個(gè)微型小電容器C的連續(xù)鍍層區(qū)1.11構(gòu)成的電極分別在兩層膜上的縱向范圍內(nèi)無(wú)隔離全連通，故每個(gè)縱向列的基本電子構(gòu)件在復(fù)合膜的縱向全長(zhǎng)范圍內(nèi)是全部并聯(lián)連接的，同一列的基本電子構(gòu)件并聯(lián)后在同一電壓下工作，電容量為所有并聯(lián)構(gòu)件的電容量之和。最小基本電子構(gòu)件E的兩個(gè)微型小電容器C的無(wú)隔離連續(xù)鍍層區(qū)1.11構(gòu)成的電極分別在兩層膜上與左右側(cè)相鄰縱向列的基本電子構(gòu)件的無(wú)隔離連續(xù)鍍層區(qū)1.11構(gòu)成的電極連接，使在全膜寬的各相鄰列基本電子構(gòu)件之間都有一個(gè)電極相互串聯(lián)連接，如圖4等效電路所示；每個(gè)基本電子構(gòu)件的分工作電壓和橫向串聯(lián)總數(shù)η決定了干式高壓電力電容器單元的總工作電壓。兩個(gè)相鄰基本電子構(gòu)件的連續(xù)鍍層區(qū)1.11構(gòu)成的電極之間的連接處位于連續(xù)鍍層區(qū)寬度的中央，在另一層膜上與其相對(duì)的正是內(nèi)留空白條2.2，使上下層的內(nèi)留空白條的中心線與連續(xù)鍍層區(qū)的中心線基本上相互重合，內(nèi)留空白條2.2為此兩相串聯(lián)的基本電子構(gòu)件的首尾兩個(gè)不同電位電極之間起到了絕緣隔離的作用；兩相串聯(lián)的基本電子構(gòu)件的首尾間電壓應(yīng)是單個(gè)基本電子構(gòu)件E的工作電壓的兩倍，故取內(nèi)留空白條2.2的寬度為留邊2.1寬度的1.5 2倍。在兩層膜的最外側(cè)，則由鍍層加厚邊1.1內(nèi)側(cè)的每個(gè)半連續(xù)電極塊1.12、有隔離的小方塊電極1.22分別與鄰層膜上的留邊2.1內(nèi)側(cè)的有隔離的小方塊電極1.21、無(wú)隔離連續(xù)鍍層1.11構(gòu)成的電極相互對(duì)應(yīng)，構(gòu)成最外側(cè)縱向列的最小基本電子構(gòu)件Ε。此最外側(cè)基本電子構(gòu)件的橫向?qū)挾群碗娙萘勘葍?nèi)部基本電子構(gòu)件大15% 25%，這是因?yàn)橥ǔ５慕饘倩踩じ墒礁邏弘娏﹄娙萜髟钊菀自趦啥瞬康膬烧?fù)電極邊緣間發(fā)生局部尖端放電而損壞。根據(jù)電容器電壓公式V = I/2JIfC，增大電容量C，可適當(dāng)降低最外側(cè)基本電子構(gòu)件工作電壓V，使其更加低于局部放電起始電壓，提高電容器的工作可靠性延長(zhǎng)使用壽命，或相對(duì)提高內(nèi)部各串聯(lián)級(jí)電子構(gòu)件的工作電壓和總工作電壓。在留邊內(nèi)側(cè)膜層上的連續(xù)鍍層區(qū)1.11構(gòu)成的電極與橫向上內(nèi)側(cè)的相鄰基本電子構(gòu)件的連續(xù)鍍層區(qū)1.11構(gòu)成的電極相串聯(lián)；同時(shí)與縱向相鄰基本電子構(gòu)件的連續(xù)鍍層區(qū)
1.11構(gòu)成的電極相并聯(lián)；而另一層膜上鍍層加厚邊1.1內(nèi)側(cè)半連續(xù)電極塊1.12與縱向相鄰基本電子構(gòu)件間有隔離，電流不能直接竄流，只能通過(guò)本身范圍內(nèi)的鍍層加厚邊和噴金外電極才能與相鄰基本電子構(gòu)件間并聯(lián)，一旦鍍層加厚邊1.1和噴金外電極損壞斷路，該基本電子構(gòu)件與相鄰基本電子構(gòu)件間無(wú)法構(gòu)成兩極通路而被斷流隔離，鍍層加厚邊1.1和噴金外電極損壞就被空隙條2.22隔離在一個(gè)基本電子構(gòu)件的縱向?qū)挾确秶畠?nèi)，克服了現(xiàn)有技術(shù)一旦某處加厚邊1.1和噴金外電極損壞即在縱向上向外迅速蔓延，元件發(fā)熱損壞的缺陷。利用本實(shí)施例所述電極結(jié)構(gòu)卷繞可形成干式高壓電力電容器元件的芯體。從圖4可以看到，由于層疊的兩層膜上的連續(xù)鍍層區(qū)1.11同時(shí)起到了使基本電子構(gòu)件E橫向串聯(lián)和縱向并聯(lián)的連接作用，使基本電子構(gòu)件E實(shí)現(xiàn)縱向和橫向二維的集合；再?gòu)膱D9可以看到，(圖9是圖7、圖8所示在卷制完成的元件上沿徑向截取四圈，每圈兩層膜共計(jì)8層膜的在徑向和橫向二維內(nèi)的等效電路)，在徑向上因?yàn)閷娱g的電磁感應(yīng)都能形成基本電子構(gòu)件，故在該電路圖上可以看出徑向8層構(gòu)成了7行層疊的基本電子構(gòu)件。各卷繞圈的膜層緊貼產(chǎn)生電磁感應(yīng)作用，使基本電子構(gòu)件E的并聯(lián)數(shù)目又幾乎增加一倍，在徑向上實(shí)現(xiàn)了集合。通過(guò)數(shù)十萬(wàn)個(gè)基本電子構(gòu)件橫向串聯(lián)、縱向并聯(lián)和各卷繞層的上下迭加，實(shí)現(xiàn)了在三維空間內(nèi)的集合，構(gòu)成干式高壓電力電容器元件。利用本實(shí)施例所述電極結(jié)構(gòu)卷繞干式高壓電力電容器元件，聚丙烯介質(zhì)基膜J、鋅/鋁復(fù)合金屬化安全膜主要尺寸如選典型值為:金屬化安全膜的寬度選擇為150_，串聯(lián)級(jí)數(shù)η為7。金屬化安全膜的厚度為常用的7 μ m，電容器元件的直徑d為Φ60πιπι，在Φ9πιπι塑料芯棒上卷繞1821圈。本實(shí)施例干式高壓電力電容器元件，以目前一般的工作場(chǎng)強(qiáng)水平70Vac/ μ m計(jì)算，單個(gè)基本電子構(gòu)件的分工作電壓為490Vac，兩端的基本電子構(gòu)件的分工作電壓約為408Vac，單元的總工作電壓可達(dá)3266Vac，容量達(dá)IOKVar左右。按圖11所示兩個(gè)串聯(lián)成的圓柱體電容器元件的星形連接法，可直接用于11.3KVac三相高壓電網(wǎng)，達(dá)到安全可靠長(zhǎng)壽命工作。如果工作場(chǎng)強(qiáng)改進(jìn)提高到UOVac/ym，則可改用4.5 μ m厚度的聚丙烯介質(zhì)、鋅/鋁復(fù)合金屬化安全膜，卷制成外形尺寸以上述相同的干式高壓電力電容器元件，單個(gè)基本電子構(gòu)件的分工作電壓為540Vac，兩端的基本電子構(gòu)件的分工作電壓約為450Vac，元件的總工作電壓也可達(dá)4140Vac，容量達(dá)30KVar左右。以?xún)蓚€(gè)如圖10所示元件串聯(lián)成的圓柱體、按如圖11所示的星形連接法，可直接用于14.3KVac三相高壓電網(wǎng)，達(dá)到安全可靠長(zhǎng)壽命工作，儲(chǔ)能密度約為工作場(chǎng)強(qiáng)改進(jìn)提高、材料薄膜減薄前的3倍。本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，在實(shí)施中還可作其他的改進(jìn)變異和延伸設(shè)計(jì)，例如:實(shí)施例2:如圖10所不一種金屬化安全膜干式高壓電力電容器兀件,主要由殼體4、芯體6、引出電極端子3組成，芯體為由兩層聚丙烯介質(zhì)基膜J上鍍覆鋅/鋁金屬電極鍍層構(gòu)成的復(fù)合膜層疊卷繞在芯棒2、兩端噴金P所形成的圓柱體，殼體4具有頂蓋I和底蓋7，芯棒2為塑料中空管，殼體和芯體之間由絕緣樹(shù)脂5灌封。構(gòu)成芯體6的聚丙烯介質(zhì)鍍覆鋅/鋁金屬電極鍍層層疊的兩層復(fù)合膜由若干縱向的內(nèi)留空白條2.2在橫向上分成若干個(gè)縱向單元區(qū)塊，每個(gè)單元區(qū)塊內(nèi)的連續(xù)鍍層區(qū)1.11的兩側(cè)均為網(wǎng)格區(qū)，每個(gè)網(wǎng)格區(qū)由短空隙窄條2.21把鍍層割隔離形成一列縱向排列的小方塊電極1.21構(gòu)成，每個(gè)小方塊電極1.21的一側(cè)與內(nèi)留空白條2.2鄰接，相對(duì)的另一側(cè)由設(shè)置在縱向的短空隙窄條2.21中部的獨(dú)用導(dǎo)電橋1.23與連續(xù)鍍層區(qū)1.11連通。與上述實(shí)施例1的差別在于:其中一層復(fù)合膜兩個(gè)側(cè)邊都為無(wú)鍍層的留邊2.1，另一層復(fù)合膜的兩個(gè)側(cè)邊都為鍍層加厚邊1.1，但具有留邊2.1的那層膜上的內(nèi)留空白條條數(shù)比另一層具有加厚邊2.1的那層膜上的內(nèi)留空白條條數(shù)少I(mǎi)條，有加厚邊的那層膜比有留邊的那層膜的橫向?qū)挾却?.5 3mm，當(dāng)上下層膜中線對(duì)準(zhǔn)疊層時(shí)，兩側(cè)加厚邊1.1都位于突出的位置，便于加厚邊和外部噴金P相連。其余方面的結(jié)構(gòu)特征都與上述實(shí)施例1相同:如上下層的小方塊電極1.21分別與相對(duì)的鄰層連續(xù)鍍層區(qū)1.11構(gòu)成的電極及電極間的介質(zhì)構(gòu)成微型小電容器C;每個(gè)有隔離的小方塊電極與本層膜上的相鄰連續(xù)鍍層區(qū)1.11構(gòu)成的電極之間的導(dǎo)電橋1.23成為此小電容C的微型熔斷器R ；由上下層膜上相互對(duì)應(yīng)著的兩個(gè)導(dǎo)電橋1.23相連的兩個(gè)微型小電容器C并聯(lián)構(gòu)成最小基本電子構(gòu)件E，各基本電子構(gòu)件E通過(guò)其上下層的連續(xù)鍍層區(qū)1.11在縱向上與相鄰基本電子構(gòu)件并聯(lián)連接，同時(shí)在橫向與相鄰基本電子構(gòu)件串聯(lián)連接，并由內(nèi)留空白條2.22對(duì)橫向相鄰基本電子構(gòu)件間不同電位電極作絕緣隔離。鍍層加厚邊內(nèi)側(cè)的基本電子構(gòu)件與鍍層加厚邊1.1相連的連續(xù)鍍層電極被附加延伸的隔離空隙條2.22作縱向隔離構(gòu)成具有防護(hù)功能的半連續(xù)電極塊1.12 ;各內(nèi)部基本電子構(gòu)件的橫向?qū)挾燃半姌O面積分別都基本相等，內(nèi)留空白條寬度大致上為留邊寬度的1.5 2倍；留邊和內(nèi)留空白條之間距離與內(nèi)留空白條間距相比，大致上大10% ;加厚邊與內(nèi)留空白條之間距離與內(nèi)留空白條間距的1/2相比，大致上大15% 25%;所有小方塊電極1.21的縱向?qū)挾却笾孪嗟?，大致? 10mm，橫向?qū)挾纫泊笾孪嗟?，大致為?nèi)留空白條間距或內(nèi)留空白條和留邊之間距離的1/4 ;對(duì)于橫向最左端和最右端這兩個(gè)基本電子構(gòu)件，其包括外留邊2.1內(nèi)側(cè)的有隔離的小方塊電極1.22、鍍層加厚邊1.1內(nèi)側(cè)的半連續(xù)電極塊1.12和它們相對(duì)的電極組成電極的橫向?qū)挾?，比中間其他各內(nèi)部基本電子構(gòu)件的橫向?qū)挾却?5% 20%。相同的鍍層加厚邊1.1、留邊2.1與內(nèi)留空白條2.2相互之間的距尚關(guān)系、寬度關(guān)系，相同的有隔尚的小方塊電極1.21或1.22、無(wú)隔離的連續(xù)鍍層區(qū)1.11或半連續(xù)電極塊1.12、導(dǎo)電橋1.23等的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、位置、相互連接或隔離關(guān)系、以及疊層卷繞后的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本實(shí)施例2橫向串聯(lián)的基本電子構(gòu)件數(shù)η為偶數(shù)，即為兩鍍層加厚邊1.1之間內(nèi)留空白條的條數(shù)的兩倍。本實(shí)施例2中干式高壓電力電容器元件的聚丙烯介質(zhì)、鋅/鋁復(fù)合金屬化安全膜主要尺寸如選如下典型值為例:金屬化安全膜的寬度選擇為150_，串聯(lián)級(jí)數(shù)η為8。金屬化安全膜的厚度為常用的7 μ m，電容器元件的直徑為Φ60mm，在Φ9mm塑料芯棒上卷繞1821圈。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)卷制成的干式高壓電力電容器元件，以目前一般的工作場(chǎng)強(qiáng)水平70Vac/μ m計(jì)算，單個(gè)基本電子構(gòu)件的分工作電壓為490Vac，兩端的基本電子構(gòu)件的分工作電壓約為408Vac，單元的總工作電壓可達(dá)3756Vac (高于實(shí)施例1)，容量達(dá)IOKVar左右。本技術(shù)方案包括上述兩個(gè)實(shí)施例的電極結(jié)構(gòu)在制作電力電容器元件時(shí)，把單個(gè)微型小電容器的電極面積與現(xiàn)有技術(shù)相比設(shè)計(jì)得非常小，縱向?qū)捲O(shè)計(jì)為5 10mm，橫向?qū)捲O(shè)計(jì)為7 12mm，不但使每個(gè)基本電子構(gòu)件的電容量只占整個(gè)電容器元件容量的十幾萬(wàn)分之一，減小了每次自愈的容量損失；而且使工頻交流工作的橫向電極寬度與普通金屬化電力電容器元件的50 150mm相比，減小到3 6倍，工作電流密度也成正比減小，這就大大減小了工作溫升，有利于在對(duì)制作電力電容器元件的熱設(shè)計(jì)時(shí)，以同等比例增大元件直徑，最大直徑限值從目前的60 80mm致少增大3倍，達(dá)200mm以上，使每個(gè)元件的容量達(dá)數(shù)百千乏的數(shù)量級(jí)。這種集合式電極結(jié)構(gòu)制作的電力電容器元件，薄膜的寬度只由所需工作高壓的電壓值和串聯(lián)級(jí)數(shù)來(lái)決定，而不像普通金屬化電力電容器元件那樣受工頻交流工作的橫向電極寬度和最大工作電流密度的限制，因而可以把與膜寬對(duì)應(yīng)的干式電力電容器元件的最大長(zhǎng)度從目前普通的150mm提高到與油浸式電力電容器元件280mm 500mm的相似長(zhǎng)度，只由卷繞制作機(jī)械的寬度能力和精度等級(jí)的要求來(lái)決定。由于元件最大長(zhǎng)度的提高，又進(jìn)一步提高了單個(gè)電力電容器元件的容量，可達(dá)千千乏的數(shù)量級(jí)。元件長(zhǎng)度是由串聯(lián)級(jí)數(shù)來(lái)決定的，所以隨著干式電力電容器元件的長(zhǎng)度增加，可使它的單個(gè)元件工作電壓從千伏以下，提聞到萬(wàn)伏以上。如圖10、圖11所示，電容器元件整體設(shè)計(jì)上，可使用塑料外殼，環(huán)氧樹(shù)脂灌封，不用金屬外殼，外表本身是絕緣的；并從軸向兩端引出與噴金P連接的電極端子3，便于元件間頭尾相連，并用寬約40_左右的塑料抱箍8或其他絕緣連接器件，可把兩個(gè)串聯(lián)元件體的外殼連接固定在一起，成為一個(gè)塑料圓柱整體，直接作入網(wǎng)連接，占地空間小，連接簡(jiǎn)單。這種集合式電極結(jié)構(gòu)在制作電力電容器元件時(shí)，可以不把薄膜像普通金屬化電力電容器元件那樣卷在外徑為9 15_的實(shí)心圓芯棒之上、噴金后把整體裝入外殼環(huán)氧樹(shù)脂灌封，而是將芯棒改為直徑增大約3倍左右的塑料中空管，長(zhǎng)度大于膜寬IOmm左右、并能從外殼的底蓋7和頂蓋I的中心圓孔中穿出，使元件芯體6在外殼4中固定并灌封環(huán)氧樹(shù)脂后使芯棒和外殼密封連接為一個(gè)整體；由于芯棒的中空部分使電力電容器兀件的中心能通風(fēng)散熱，從而改變了電力電容器元件在通電工作而發(fā)熱時(shí)的內(nèi)部溫升的徑向分布。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在元件最內(nèi)部分(即靠近芯棒處)溫升最高，向外接近外殼處最低，改進(jìn)后，由于元件中心處的散熱作用，使原來(lái)的最高溫升大大下降了，從而提高電力電容器元件的安全可靠性和使用壽命，也有利于在熱設(shè)計(jì)時(shí)容許增大電力電容器元件的直徑。[0061]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的具體例子，凡依據(jù)本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，主要由殼體、芯體、電極端子組成,芯體為由兩層聚丙烯介質(zhì)基膜(J)上鍍覆鋅/鋁金屬電極鍍層構(gòu)成的復(fù)合膜層疊卷繞在芯棒兩端噴金所形成的圓柱體，殼體和芯體之間由絕緣樹(shù)脂灌封，其特征在于所述的復(fù)合膜由若干縱向的內(nèi)留空白條(2.2)在橫向上分成若干個(gè)縱向單元區(qū)塊，每個(gè)單元區(qū)塊內(nèi)的連續(xù)鍍層區(qū)的兩側(cè)均為網(wǎng)格區(qū)，每個(gè)網(wǎng)格區(qū)由短空隙窄條(2.21)把鍍層分割隔離形成一列縱向排列的小方塊電極(1.21)構(gòu)成，每個(gè)小方塊電極(1.21)的一側(cè)與內(nèi)留空白條(2.2)鄰接，相對(duì)的另一側(cè)由設(shè)置在短空隙窄條(2.21)中部的獨(dú)用導(dǎo)電橋(1.23)與連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)連通；在復(fù)合膜的兩側(cè)邊分別制有縱向上連續(xù)的功能帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，其特征在于所述的功能帶為無(wú)鍍層的留邊(2.1)或鍍層加厚邊(1.1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，其特征在于所述復(fù)合膜一側(cè)邊的功能帶為無(wú)鍍層的留邊(2.1)，另一側(cè)邊的功能帶為鍍層加厚邊(1.1),所述的連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)的寬度基本上等于兩列有隔離的小方塊電極(1.21)及內(nèi)留空白條(2.2)三者寬度之和；各內(nèi)留空白條兩側(cè)的小方塊電極之間沒(méi)有直接的導(dǎo)電通路，各連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)兩側(cè)的小方塊電極(1.21)通過(guò)導(dǎo)電橋(1.23)經(jīng)連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)相互連通；以?xún)蓪舆@種金屬化安全膜左右對(duì)稱(chēng)并在橫向上錯(cuò)開(kāi)一距離層疊，上下層的留邊(2.1)和鍍層加厚邊(1.1)相互交錯(cuò)對(duì)應(yīng)，使疊層的兩側(cè)鍍層加厚邊都位于突出的位置，便于鍍層加厚邊和外部噴金相連再與電極端子連接；同時(shí)上下層的內(nèi)留空白條的中心線與連續(xù)鍍層區(qū)的中心線基本上相互重合，上下層的網(wǎng)格區(qū)與連續(xù)鍍層區(qū)相互上下對(duì)應(yīng)，使每個(gè)小方塊電極(1.21)分別與相對(duì)的鄰層連續(xù)鍍層(1.11)構(gòu)成的電極及電極間的介質(zhì)構(gòu)成微型小電容器C ;每個(gè)有隔離的小方塊電極與本層膜上的相鄰連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)之間的導(dǎo)電橋(1.23)成為此小電容C的微型熔斷器R ;由上下層膜上相互對(duì)應(yīng)著的兩個(gè)導(dǎo)電橋(1.23)相連的兩個(gè)微型小電容器C并聯(lián)構(gòu)成最小基本電子構(gòu)件E ;各內(nèi)部連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)在縱向上全連通，使各基本電子構(gòu)件E通過(guò)其上下層的連續(xù)鍍層電極(1.11)在縱向上與相鄰基本電子構(gòu)件并聯(lián)連接，同時(shí)在橫向與相鄰基本電子構(gòu)件串聯(lián)連接，并由內(nèi)留空白條(2.2)對(duì)橫向相鄰基本電子構(gòu)件間不同電位電極作絕緣隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，其特征在于鍍層加厚邊內(nèi)側(cè)的基本電子構(gòu)件與鍍層加厚邊(1.1)相連的連續(xù)鍍層電極被附加延伸的隔離空隙條(2.22)作縱向隔離構(gòu)成半連續(xù)電極塊(1.12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，其特征在于各內(nèi)部基本電子構(gòu)件的橫向?qū)挾燃半姌O面積分別都基本相等，內(nèi)留空白條寬度大致上為留邊寬度的1.5 2倍；留邊與其最近的內(nèi)留空白條之間距離與各內(nèi)留空白條間距相比，大致上大10%;鍍層加厚邊與其最近的內(nèi)留空白條之間距離與各內(nèi)留空白條間距的1/2相比，大致上大15% 25% ;所有小方塊電極(1.21)的縱向?qū)挾却笾孪嗟龋笾聻? 10mm，橫向?qū)挾纫泊笾孪嗟龋笾聻閮?nèi)留空白條間距或內(nèi)留空白條和留邊之間距離的1/4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，其特征在于復(fù)合膜的兩側(cè)邊的功能帶均為無(wú)鍍層的留邊(2.1)，或者均為鍍層加厚邊(1.1)，有鍍層加厚邊的那層膜比有留邊的那層膜的橫向?qū)挾却?.5 3mm ;以這兩種金屬化安全膜上下中心線對(duì)準(zhǔn)疊層，兩側(cè)鍍層加厚邊(1.1)都位于突出的位置，便于鍍層加厚邊和外部噴金相連再與電極端子連接；所述的連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)的寬度基本上等于兩列有隔離的小方塊電極(1.21)及內(nèi)留空白條(2.2)三者寬度之和；各連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)兩側(cè)的小方塊電極(1.21)之間沒(méi)有直接的導(dǎo)電通路，只通過(guò)導(dǎo)電橋(1.23)經(jīng)連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)相互連通；上下層的內(nèi)留空白條的中心線與連續(xù)鍍層區(qū)的中心線基本上相互重合，上下層的小方塊電極(1.21)與連續(xù)鍍層區(qū)(1.1)相互上下對(duì)應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，其特征在于上下層的小方塊電極(1.21)分別與相對(duì)的鄰層連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)及電極間的介質(zhì)構(gòu)成微型小電容器C ;每個(gè)有隔離的小方塊電極與本層膜上的相鄰連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)之間的導(dǎo)電橋(1.23)成為此小電容C的微型熔斷器R ;由上下層膜上相互對(duì)應(yīng)著的兩個(gè)導(dǎo)電橋(1.23)相連的兩個(gè)微型小電容器C并聯(lián)構(gòu)成最小基本電子構(gòu)件E，各基本電子構(gòu)件E通過(guò)其上下層的連續(xù)鍍層區(qū)(1.11)在縱向上與相鄰基本電子構(gòu)件并聯(lián)連接，同時(shí)在橫向與相鄰基本電子構(gòu)件串聯(lián)連接，并由內(nèi)留空白條(2.2)對(duì)橫向相鄰基本電子構(gòu)件間不同電位電極作絕緣隔離。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，其特征在于鍍層加厚邊內(nèi)側(cè)的基本電子構(gòu)件與鍍層加厚邊(1.D相連的連續(xù)鍍層電極被附加延伸的隔離空隙條(2.22)作縱向隔離構(gòu)成半連續(xù)電極塊(1.12);各內(nèi)部基本電子構(gòu)件的橫向?qū)挾燃半姌O面積分別都基本相等，內(nèi)留空白條寬度大致上為留邊寬度的1.5 2倍；留邊與其最近的內(nèi)留空白條之間距離與各內(nèi)留空白條間距相比，大致上大10% ;鍍層加厚邊與其最近的內(nèi)留空白條之間距離與各內(nèi)留空白條間距的1/2相比，大致上大15% 25% ;所有小方塊電極(1.21)的縱向?qū)挾却笾孪嗟?，大致? 10mm，橫向?qū)挾纫泊笾孪嗟?，大致為?nèi)留空白條間距或內(nèi)留空白條和留邊之間距離的1/4。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，其特征在于所述的殼體⑷、芯棒(2)均由塑料制成， 殼體和芯體(6)之間由環(huán)氧樹(shù)脂灌封。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，其特征在于所述的芯棒(2)為塑料中空管。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及金屬化安全膜干式高壓電力電容器元件，主要由殼體、芯體、引出電極端子組成，芯體為由兩層介質(zhì)基膜上鍍覆金屬電極鍍層構(gòu)成的復(fù)合膜層疊卷繞在芯棒上兩端噴金，復(fù)合膜由若干縱向內(nèi)留空白條在橫向上分成若干個(gè)縱向單元區(qū)塊，每個(gè)單元區(qū)塊內(nèi)的連續(xù)鍍層區(qū)的兩側(cè)均為網(wǎng)格區(qū)，每個(gè)網(wǎng)格區(qū)由短空隙窄條把鍍層分割隔離形成縱向排列的小方塊電極構(gòu)成，每個(gè)小方塊電極的一側(cè)與內(nèi)留空白條鄰接，相對(duì)的另一側(cè)由設(shè)置在短空隙窄條中部的獨(dú)用導(dǎo)電橋與連續(xù)鍍層區(qū)連通；在復(fù)合膜的兩側(cè)邊分別制有縱向上連續(xù)的功能帶。本實(shí)用新型提供的干式高壓電力電容器元件，可提高電容器元件總的工作電壓和容量，可改進(jìn)電容器比容特性，節(jié)約原材料，減小溫升。
文檔編號(hào)H01G4/38GK203013522SQ20132002909
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者吳衛(wèi)東 申請(qǐng)人:吳衛(wèi)東