[發明專利]自保護式低電壓電容器

有效

• 申請號: 201310715021.7
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103887061B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: O.杜杰尤;C.吉耶曼
• 申請（專利權）人: 施耐德電器工業公司
• 主分類號: H01G2/10
• 分類號: H01G2/10;H01G2/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 王景剛

技術領域

本發明涉及一種電容器，其包括：

-外殼；

-包含在外殼內的絕緣材料；

-電容裝置，包括兩個導電層和至少一個插置在兩個導電層之間由電介質材料形成的電介質層；以及

-保護裝置，包括用于在外殼內超壓情況下斷開電容裝置的機構。

更具體地，本發明涉及自愈型低電壓功率電容器領域。

背景技術

“自愈型電容器”是指一種電容器，其包括至少一個容納于外殼內且由兩個復合體的卷帶形成的電容裝置，每個復合體包括導電層和電介質層。每個導電層形成一個電極。每個復合體通過電介質膜一面的金屬化得到。

當在這種電容器內出現輕微故障時，局部擊穿發生且導致故障附近的電極的蒸發而沒有損壞鄰近的膜。局部擊穿導致在擊穿部位的電極的蒸發，由此導致故障區域的絕緣。卷帶維持了其絕緣，并且由于電極的周期性蒸發引起的電容損失是可以忽略的。

在異常的偏差期間，尤其是在超電壓或者溫度升高的情況下，電介質擊穿會劣化電容器的自愈質量。所形成的通過卷帶的電流的增加導致故障附近的溫度增加，并且由于電介質膜的分解而產生氣體。在由氣體產生的壓力的作用下，卷帶置于其內的外殼于是會發生爆炸。

為了彌補這個問題，自愈型電容器通常包括一個保護裝置，其包括用于在外殼內超壓情況下與卷帶斷開的機構。

例如，專利FR 2598024描述了一種包括這種保護裝置的電容器。此保護裝置包括屬于外殼的壁的可變形膜，其在由外殼內的卷帶的內部故障所引起的超壓下能夠變形。它進一步包括觸頭，由于膜的變形導致其關閉以使卷帶短路，并因此避免了外殼的任何物理損壞。

然而，可能出現不產生氣體或者以小的量或非常低的速度產生氣體的某些內部故障，尤其是在用于阻礙緩慢發展的故障的情況下。這種保護裝置由于氣體的缺乏或者低生成速度而無法探測到這些內部故障，從而不能被啟動。而且，在由內部故障產生的氣體被保護系統探測到之前，某些非常局部的故障會損壞外殼。

發明內容

本發明旨在提供一種自愈型低壓電容器，包括即使在產生少量或者沒有產生氣體的故障出現的情況下也能操作的保護裝置。

為了這個目的，本發明涉及上述類型的電容器，在外殼內進一步包括能夠在低于電介質材料的分解溫度的脫氣溫度下釋放氣體以在外殼內產生超壓的脫氣材料。

單獨考慮或者根據任何技術上可能的組合，根據本發明的電容器可以包括一個或多個下列特征：

-脫氣材料并入絕緣材料；

-脫氣材料形成位于絕緣材料和保護裝置之間的脫氣層；

-絕緣材料密封地涂敷在電容裝置上；

-脫氣材料由氫氧化鋁形成；

-電介質材料由聚丙烯形成；

-脫氣溫度低于350℃；

-脫氣溫度在150和300℃之間；

-電容裝置包括交替疊置的兩個導電層和兩個電介質層，電容裝置被纏繞以形成卷帶；

-裝置包括連接到電容裝置的至少兩個電導體，保護裝置包括在外殼內超壓的作用下能變形的可變形膜，以便導致在至少一個電導體和電容裝置之間的斷開；以及

-外殼包括側壁，以及用于氣體的通路間隔形成在外殼的側壁與電容裝置之間，以利于氣體朝著膜的傳送。

附圖說明

通過參考附圖閱讀以下僅作為實例提供的說明，本發明將會被更好的理解。附圖中，

-圖1是根據本發明的第一實施例的電容器的示意圖，其中保護裝置未被啟動；

-圖2是根據本發明的第一實施例的電容器的示意圖，其中保護裝置被啟動；

-圖3是根據本發明的電容器的卷帶的示意圖；

-圖4是根據本發明的第二實施例的電容器的示意圖，其中保護裝置未被啟動。

具體實施方式

參考圖1和2，電容器2包括外殼4、絕緣材料6和電容裝置8。外殼4限定內容積10，絕緣材料6和電容裝置8包含在外殼4的內容積10內。

電容器2進一步包括保護裝置12。

外殼4包括底壁14、側壁16和蓋18。側壁16是管狀的且在其兩端被底壁14和蓋18封閉。

蓋18包括內部空間20，且旨在一方面密封地封閉外殼4，以及另一方面容納保護裝置12。蓋18與底壁14相對設置。

因此，外殼4的內容積10橫向上被側壁16限定，而在其端部被底壁14和蓋18限定。

外殼4例如具有基本上柱形的形狀。