[發明專利]一種電容器

有效

• 申請號: 201710471369.4
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107221432B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 張天洋;叢培天;黃濤;翟戎驍;羅維熙;姜曉峰;尹佳輝;王志國;降宏瑜
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: H01G4/32
• 分類號: H01G4/32;H01G4/012;H01G4/38
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

本發明涉及一種電容器，尤其涉及一種具有極板偏移結構電容芯子的電容器，適用于各種交直流高電壓的環境中所使用的電容器。包括高壓電極、接地電極及位于高壓電極與接地電極之間的電容芯子，電容芯子包括依次平行排列的尺寸相同的第一極板、第N極板及位于第一極板與第N極板之間的N?2個極板，電容芯子還包括位于相鄰極板之間的尺寸相同的絕緣介質，各絕緣介質與高壓電極之間的垂直距離均相同，各極板與與高壓電極之間的垂直距離各不相同。解決了在特殊的情況下串聯的電容器中的個別元件承受更高電壓時，通過改變留邊距離無法達到安全距離的要求或導致電容器介質的利用率嚴重下降的問題。

技術領域

本發明涉及一種電容器，尤其涉及一種具有極板偏移結構電容芯子的電容器，適用于各種交直流高電壓的環境中所使用的電容器。

背景技術

眾所周知，電容器單個元件的耐電強度有限，對于在交直流高電壓下使用的電容器，必須通過元件的串聯保證整臺的電壓耐受滿足要求，而單個元件的端部絕緣是通過介質薄膜8與鋁箔極板7之間的留邊解決的，留邊的長度通常在3～10mm，結構如圖5所示。由于采用相同的設計卷繞，這些元件具有相同的耐壓水平。然而，在某些特殊的情況下，由于放置位置的關系，個別元件會承受更高的電壓，留邊距離無法保證絕緣達到安全距離的要求。如果改變設計繼續增大留邊長度，則極板勢必變窄，導致電容器介質的利用率嚴重下降，而如果單為個別元件重新設定卷繞方案，又破壞了芯子的結構整體性，帶來其他方面的問題。

發明內容

為了解決在特殊的情況下串聯的電容器中的個別元件承受更高電壓時，通過改變留邊距離無法達到安全距離的要求或導致電容器介質的利用率嚴重下降的問題，本發明提供一種電容器，該電容器的電容芯子具有極板偏移的絕緣結構，在保證電容器介質較為合理利用的前提下，充分保證了各元件端部的絕緣要求。

本發明的技術解決方案是提供一種電容器，包括高壓電極1、接地電極2及位于高壓電極1與接地電極2之間的電容芯子5，其特殊之處在于：上述電容芯子5包括依次平行排列的尺寸相同的第一極板301、第N極板及位于第一極板301與第N極板之間的N‐2個極板，上述電容芯子5還包括位于相鄰極板之間的尺寸相同的絕緣介質4，各絕緣介質與高壓電極1之間的垂直距離均相同，上述絕緣介質4的高度大于極板的高度，上述第一極板301與高壓電極1直接連接，上述第N極板與接地電極2直接連接，位于第一極板與第N極板之間的N‐2個極板與高壓電極1之間的垂直距離各不相同，其中N為大于等于2的正整數。

優選地，N個極板與高壓電極1之間的垂直距離是以首項為0，公差為d的等差數列依次遞增，直至第N極板與接地電極2之間的垂直距離為0。

優選地，上述極板及絕緣介質4均為板狀，或所述極板及絕緣介質4均為筒狀即該電容器為卷繞式電容器。

優選地，當上述極板及絕緣介質4均為筒狀時，還包括芯子骨架99，由極板與絕緣介質交替疊層并沿極板與絕緣介質的長度方向進行單層或多層繞制在芯子骨架99上。

優選地，上述d的取值為2～15mm。

本發明還提供另外一種電容器，包括高壓電極1、接地電極2及位于高壓電極1與接地電極2之間的電容芯子5，其特殊之處在于：上述電容芯子5包括M個并聯的電容芯子單元，每個電容芯子單元包括依次平行排列的相同的第一極板301、第N極板、位于第一極板301與第N極板之間的N‐2個極板，還包括位于相鄰極板之間的相同的絕緣介質4，各絕緣介質與高壓電極1之間的垂直距離均相同，上述絕緣介質4的高度大于極板的高度，上述第一極板301與高壓電極1直接連接，上述第N極板與接地電極2直接連接，位于第一極板與第N極板之間的N‐2個極板與高壓電極1之間的垂直距離各不相同；相鄰電容芯子單元中的極板相對于第N極板呈鏡像對稱，其中M、N均為大于等于2的正整數。

優選地，N個極板與高壓電極1之間的垂直距離以首項為0，公差為d的等差數列依次遞增，直至第N極板與接地電極2之間的垂直距離為0。