[發明專利]一種自愈性金屬化薄膜高壓并聯補償電容器

無效

• 申請號: 201110211793.8
• 申請日: 2011-07-27
• 公開（公告）號: CN102324300A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 孔星;尤枝輝
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區創格電子實業有限公司
• 主分類號: H01G4/38
• 分類號: H01G4/38;H01G4/14;H01G4/005;H01G4/224
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 劉孟斌

技術領域

本發明涉及電容器技術領域，尤其是一種應用于交流系統中，高壓并聯補償電容器。

背景技術

在正常情況下，用電設備不但要從電源獲得有功功率，同時還需要獲得無功功率。但是從發電機和高壓輸電線供給的無功功率遠遠無法滿足負荷的需求，并聯補償電容器就是為電網提供無功功率補償的電容器。

目前常用的無功功率補償電容器有兩種結構，一是以紙膜復合為介質，鋁箔作為電極；一是以全膜材料作為介質，鋁箔作為電極。其結構包括殼體、固體或液體灌封物、電容器芯子及其引出端，電容器絕緣紙。上述補償電容器存在以下不足之處：（1）電容以紙膜復合或者全膜材料作為介質，以鋁箔作為電極，經卷繞形成電容器芯子，再以紫銅端子作為芯子引出端引出，此種電容器芯子有明顯的缺點：即鋁箔分切時邊緣帶毛刺，且由于芯子是紙、膜和鋁箔三種材料或者膜與鋁箔復合卷繞而成，卷制過程中芯子內部殘留空氣難以排出，并且熱定型效果不理想，從而造成產品性能不穩定，耐壓低，使用壽命大打折扣；由于鋁箔及紙較厚，造成產品體積較大，制造成本高；同時，卷繞過程需要至少4層材料卷繞而成，工藝較復雜（2）以鋁箔為電極，一旦有弱點發生擊穿，則電容立即失效，不具有自愈性，安全性不足，壽命短。（3）其中紙作為一種介質，雖然能夠增強浸漬效果，但是紙是屬于極性材料，其造成的結果是tgδ較大，不適用于頻率較高的應用場合，且介質易老化，容量精度低，（4）所述電容器絕緣紙絕緣性能為10MV.AC/m，在高壓領域中應用就得包裹很多層，從而電容器體積大，成本高。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術的不足，而提供一種電性能更穩定、壽命更長、耐壓更高、體積更小、成本更低、能適用較寬頻率范圍、更安全的電力系統無功補償電容器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種自愈性金屬化薄膜高壓并聯補償電容器，包括殼體和電容器芯子，殼體內部開設有容置腔，容置腔內安裝有若干個電容器芯子，電容器芯子上設置有芯子引出端，其特征是：所述的電容器芯子為多內串金屬化有機薄膜，金屬化有機薄膜是有機薄膜介質在真空狀態下以多內串蒸鍍方式蒸鍍上金屬鍍層構成，殼體的容置腔上部開口固定有隔離上蓋，隔離上蓋上設置有氣壓防爆裝置，芯子引出端的外端延伸出隔離上蓋，容置腔內灌注有半固體有機物，電容器芯子周圍包裹有若干層復合層；該結構的電容器芯子，制作材料為多內串金屬化薄膜，具有自愈性能，具有較好的安全性能，通過在芯子周圍包裹特殊絕緣材料，使得電容器具有很高的極殼耐壓，并且容置腔內灌注半固體有機物，增強產品絕緣性能、提高產品的穩定性，大大加快了電容器芯子的導熱速度，使熱量及時散發。

所述電容器芯子是由多內串金屬化有機薄膜卷繞而成，金屬化有機薄膜是有機薄膜介質在真空狀態下以多內串蒸鍍方式蒸鍍上金屬鍍層構成，并且鍍層厚度適當減小，通過上述方法實現產品的自愈性能以及提高極間耐壓，并且電容器芯子只需兩張金屬化薄膜即可卷繞而成，大大減化了工藝，減小了產品體積，降低成本。

本發明還可以采用以下技術措施解決：作為更進一步的改進，所述的有機薄膜介質為聚丙烯薄膜，厚度在0.001mm至0.02mm之間。

所述的金屬鍍層兩外側邊緣處還設有加厚區，金屬鍍層以及加厚區采用的金屬包括但不限于鋁、鋅、或鋅鋁合金，厚度介于0.03μm~0.2μm之間。

所述金屬化有機薄膜，作為介質的有機薄膜為聚丙烯薄膜，金屬鍍層材料包括但不限于鋁、鋅或鋅鋁合金，此種結構卷繞而成的芯子介電損耗tgδ低，耐壓高，且在高壓環境下，不會發生永久性擊穿，具有自愈功能，自愈功能是指薄膜材料在高電壓下，局部絕緣層遭到破壞而擊穿，由于局部擊穿將產生大量熱量，使得擊穿處附近金屬層被蒸發而重新達到絕緣效果，不影響電容器整體使用。

在卷制工藝中，通過張力調節，能最大限度地排除芯子內部的殘留空氣，彌補了傳統電容器紙膜復合與鋁箔卷制或者全膜與鋁箔卷制時芯子內部殘留空氣較多的缺點。

所述真空狀態下的工藝包括真空定型、真空浸漬、真空灌封工藝，在高壓領域，空氣容易電離、放電而使得絕緣遭到破壞，本發明采用真空定型、真空浸漬工藝，目的在于去除芯子內部空氣間隙，防止空氣電離、放電，同時我司在產品整體灌封時也采用真空灌封工藝，排除容置腔內空氣間隙，使得產品穩定性增強。

所述的金屬鍍層的內串數大于等于2。