[發明專利]具有降低的噪聲振動的多電極功率電容器

有效

• 申請號: 201880027312.8
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN110546724B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: F·班達洛
• 申請（專利權）人: ABB電網瑞士股份公司
• 主分類號: H01G4/32
• 分類號: H01G4/32;H01G4/38;H01G4/00;H01G4/224;H01G4/232;H01G4/008
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 曹雯

本公開涉及一種功率電容器，包括：外殼；第一套管；第二套管或接地螺栓，具有與外殼相同的電勢，其中第一套管和第二套管穿過外殼延伸；介電液體；以及多個卷繞式電容器元件(9)，每個卷繞式電容器元件(9)包括：第一電極(11)，包括導電材料的兩個第一層(11a、11b)，該兩個第一層被連接到第一套管，兩個第一層被布置為能夠朝向彼此和遠離彼此移動；第二電極(13)，包括導電材料的兩個第二層(13a、13b)，該兩個第二層被連接到第二套管或接地螺栓，兩個第二層被布置為能夠朝向彼此和遠離彼此移動；以及介電層，被布置在第一電極與第二電極之間；其中兩個第一層(11a、11b)、兩個第二層(13a、13b)以及介電層(15)被一起卷繞至多個匝中，以獲得第一電極(11)、所述第二電極(13)、以及介電層(15)的多個層，其中卷繞式電容器元件(9)在外殼中以堆疊的方式被布置，相鄰的卷繞式電容器元件彼此直接接觸，以及其中電容器元件被沉浸在介電液體中。

技術領域

本公開總體涉及功率電容器。本公開尤其涉及一種提供振動衰減的功率電容器。

背景技術

功率電容器可以包括并聯電連接和串聯電連接的多個電容器元件。如在圖1a中描繪的，每個這種電容器元件包括兩個電極層19和21以及中間介電層23。因此介電層23被布置在兩個電極層19和21之間。介電層23可以包括例如聚合物材料。電容器元件被卷繞，使得獲得大量的由兩個電極層和介電層組成的匝。電容器元件可以以堆疊的方式被布置，從而在功率電容器殼體或外殼內部形成有源封裝。在殼體內部，有源封裝沉浸在能夠滲透聚合物材料的液體中。

在圖1a中，電容器元件在過零期間(即，當跨兩個電極19和21施加的電壓是零時)被示出。如圖1b中示出的，當電壓被施加至功率電容器的兩個電極19和21時，因為兩個電極具有不同的電勢，吸引力(庫倫力)跨兩個電極19與21之間的介電層23被生成。通過箭頭17和在電極層之間的箭頭來指示的該吸引力同時地作用在功率電容器的每個匝上。此力將會使在電極之間柔軟的介電材料變形。活性封裝的總變形是跨全部電容器元件的全部匝的變形的總和。如圖1c中示出的，當電壓跨過下一個過零時，該吸引力將變成零。如圖1d中示出的，當電壓電位被反轉時，電極19和電極21上的電荷將改變極性，但相同的吸引力將再一次出現。這引起電極層之間的機械運動，從而導致電極層以所施加的交流電壓的頻率的兩倍頻率來振蕩。因為電容器元件的堆疊沉浸在液體中，所以電容器元件的振動被傳遞到電容器的殼體。殼體的表面振動將會生成呈可聽噪聲的形式的不期望的聲音。

具有降噪能力的功率電容器的示例在EP 0701263 B1中被公開。該功率電容器包括至少兩個電容器元件，該至少兩個電容器元件由通過一個或多個電介質隔離的電極組成。該電容器元件被成排地布置以形成電容器封裝。至少一個彈簧元件在該排中的成對相鄰電容器元件之間被布置，或者在該排的一端處被固定在電容器元件的外部。彈簧元件的剛度被調整，使得電容器的外部振動被減少。這導致了來自電容器的減少的聲音輻射。

WO2014202446公開了一種具有多個電容器元件的電容器設備，該多個電容器元件被成排或堆疊地布置。每個電容器元件具有兩個電極和在電極之間布置的介電材料。在每對相鄰的電容器元件之間存在用于衰減由電極造成的振動的阻尼元件。

在現有技術中的彈簧元件和阻尼元件占用了功率電容器的殼體內部的空間，并且對功率電容器的電容沒有貢獻。

發明內容

鑒于上文所述，本公開的目的是提供一種功率電容器，該功率電容器解決或至少緩解了現有技術的問題。