專利名稱：干式金屬化膜高壓并聯(lián)電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種干式金屬化膜高壓并聯(lián)電容器。
目前我國(guó)除個(gè)別廠家的少量產(chǎn)品外，高壓并聯(lián)電容器都是油浸式，固體介質(zhì)為聚丙烯薄膜或此膜與電容器紙復(fù)合而成。但是近幾年來(lái)，我國(guó)電力部門對(duì)輸變電設(shè)備，特別是無(wú)人值守變電站設(shè)備，提出了無(wú)油化(干式)的要求。為此，相繼有人開(kāi)發(fā)了基本滿足這一要求的產(chǎn)品，如ZL 96 2 15175.0、ZL 98 2 38431.9、ZL99 2 34596.0等。但這些產(chǎn)品無(wú)論是在產(chǎn)品內(nèi)部還是外部都存在以下這些問(wèn)題。
在產(chǎn)品內(nèi)部，ZL 96 2 15175.0所述產(chǎn)品內(nèi)部的元件為兩個(gè)小元件串聯(lián)而成(以下簡(jiǎn)稱內(nèi)2串，余類推)，ZL 98 2 38431.9所述產(chǎn)品的元件為內(nèi)2或3串。他們的元件內(nèi)一個(gè)小元件如果因局部擊穿而短路(即自愈失敗，這是完全可能的，金屬化膜有自愈性，但其概率絕不可能是百分之百！)，完好的另一(或二)個(gè)小元件上出現(xiàn)的過(guò)電壓約為其額定電壓的2(或1.5)倍。若元件內(nèi)第一個(gè)小元件短路后再次發(fā)生第二個(gè)小元件局部擊穿，則不論自愈成功與否，此時(shí)釋放的能量按其電壓的4.7次方上升，而元件內(nèi)部串聯(lián)數(shù)小者第二個(gè)小元件上已經(jīng)有較高的過(guò)電壓，所以可能引發(fā)惡性事故。近年來(lái)的產(chǎn)品運(yùn)行情況已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。若發(fā)生局部擊穿后開(kāi)路(自愈成功，這是經(jīng)常性的)，該元件整個(gè)被切除而退出運(yùn)行，剩余并聯(lián)元件上的過(guò)電壓以及整臺(tái)產(chǎn)品容量的下降，仍是元件內(nèi)部串聯(lián)數(shù)小的較嚴(yán)重！ZL 99 234596.0所述產(chǎn)品則無(wú)自愈性。ZL 98 2 38431.9所述產(chǎn)品在產(chǎn)品內(nèi)部元件上串聯(lián)小熔絲，型式試驗(yàn)時(shí)仍沿用油浸式產(chǎn)品的老方法，用鐵釘扎穿一個(gè)小元件，讓其徹底短路，以考核內(nèi)熔絲是否可靠熔斷。這與金屬化膜元件局部擊穿的實(shí)際情況大相徑庭。此試驗(yàn)方法不能正確考核該類產(chǎn)品的內(nèi)熔絲，因而意外事故在所難免。
在產(chǎn)品外部，ZL 96 2 15175.0所述產(chǎn)品沒(méi)有配置保護(hù)電力電容器專用外熔斷器，其運(yùn)行可靠性待改進(jìn)。在沒(méi)有內(nèi)熔絲的情況下尤其是這樣。ZL 98 2 38431.9所述產(chǎn)品由外部6臺(tái)相同產(chǎn)品串聯(lián)而成為10千伏級(jí)電容器，雖能配置外熔斷器，但其電流要比10干伏同容量的此類產(chǎn)品大6倍，而且它們的高壓端子對(duì)地的雜散電容彼此也相差2至6倍，使用時(shí)的接線也較復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述產(chǎn)品的弊端，開(kāi)發(fā)一種更加科學(xué)合理的干式金屬化膜高壓并聯(lián)電容器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括出線套管、外殼、安全膜元件、連接導(dǎo)線及干燥氮?dú)?。所說(shuō)的安全膜元件采用低壓并聯(lián)電容器中已有人用過(guò)的金屬化聚丙烯安全膜，但元件內(nèi)部由不串聯(lián)改為無(wú)焊接點(diǎn)的五個(gè)或五個(gè)以上小元件串聯(lián)而成(寬度為100到120毫米)，元件兩端與均壓罩之間灌注環(huán)氧樹脂，外部再通過(guò)連接導(dǎo)線適當(dāng)并聯(lián)和串聯(lián)以構(gòu)成10千伏和更高電壓等級(jí)的高壓并聯(lián)電容器芯子。它的外殼采用耐候性塑料(脂環(huán)族二環(huán)氧化物，或有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂等)或普通鋼板(單臺(tái)產(chǎn)品容量大于500千乏的集合式產(chǎn)品僅采用普通鋼板)。外殼內(nèi)均充以常壓干燥氮?dú)?。使用時(shí)還要配置保護(hù)電力電容器專用的外熔斷器(即噴逐式熔斷器)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1、由于產(chǎn)品內(nèi)部元件采用金屬化聚丙烯安全膜，其可視為成千上萬(wàn)個(gè)帶“熔絲”的小極板并聯(lián)而成。每個(gè)小極板就是一個(gè)微型電容器的極板。所以，無(wú)論它自愈成功與否，用此膜卷繞的元件均僅限于該微型電容器開(kāi)路，不會(huì)出現(xiàn)整個(gè)串聯(lián)段短路的情況。因而沒(méi)有由此而產(chǎn)生的第一個(gè)串聯(lián)段自愈失敗后第二個(gè)串聯(lián)段自愈時(shí)的極高能量出現(xiàn)，這就避免了可能引發(fā)的惡性事故。
2、元件內(nèi)部為無(wú)焊接點(diǎn)的五個(gè)或五個(gè)以上小元件串聯(lián)而成，寬度為100至120毫米，它的兩端與均壓罩之間灌注環(huán)氧樹脂，組成一個(gè)完整的元件。外部再適當(dāng)并聯(lián)和串聯(lián)以構(gòu)成10千伏和更高電壓等級(jí)的高壓并聯(lián)電容器芯子。由于串聯(lián)數(shù)較多，一個(gè)串聯(lián)段內(nèi)因自愈引起的電容量衰減，對(duì)整個(gè)元件電容量影響較小。
3、由于采用了安全膜，基本消除了自愈失敗后的短路現(xiàn)象，多串后電容量變化引起的電壓分布不均勻性也小，因而個(gè)別串聯(lián)段上出現(xiàn)較高過(guò)電壓的可能性下降。
4、外殼采用耐候性塑料(脂環(huán)族二環(huán)氧化物，或有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂等)或普通鋼板(單臺(tái)產(chǎn)品容量大于500千乏的集合式產(chǎn)品僅采用普通鋼板)。外殼內(nèi)均充以常壓干燥氮?dú)?。這對(duì)萬(wàn)一發(fā)生的電容器爆裂著火之類的惡性事故又多了一道防線。
5、使用時(shí)還要配置保護(hù)電力電容器專用的外熔斷器(即噴逐式熔斷器)，再增加一重內(nèi)部故障保護(hù)，產(chǎn)品更加安全。
以下結(jié)合附圖提供本實(shí)用新型的實(shí)施例附

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是安全膜元件3內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖所示，本實(shí)用新型主要由出線套管1、外殼2、安全膜元件3、干燥氮?dú)?、連接導(dǎo)線5組成。安全膜元件3按不同容量和電壓，經(jīng)必要的并聯(lián)和串聯(lián)后放進(jìn)外殼2內(nèi)(如系普通鋼板外殼，電容元件和外殼間還需增加聚丙烯膜絕緣材料)。外殼2為長(zhǎng)方體，采用耐候性塑料(脂環(huán)族二環(huán)氧化物，或有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂等)或普通鋼板(單臺(tái)產(chǎn)品容量大于500千乏的集合式產(chǎn)品僅采用普通鋼板)。元件和外殼之間充以常壓干燥氮?dú)?，然后經(jīng)由連接導(dǎo)線5連接并引至出線套管1，便組成了一臺(tái)完整的產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種干式金屬化膜高壓并聯(lián)電容器，由出線套管(1)、耐候性塑料或鋼板外殼(2)、多個(gè)安全膜元件(3)和連接導(dǎo)線(5)組成，外殼內(nèi)充常壓干燥氮?dú)?4)，其特征是采用多個(gè)安全膜元件(3)按照適當(dāng)?shù)拇⒙?lián)方式通過(guò)連接導(dǎo)線(5)連接，安全膜元件(3)內(nèi)部結(jié)構(gòu)為無(wú)焊接點(diǎn)的五個(gè)或五個(gè)以上小元件串聯(lián)。
專利摘要一種新型10kV級(jí)及以上干式金屬化膜高壓并聯(lián)電容器,包括出線套管、外殼、安全膜元件、連接導(dǎo)線及干燥氮?dú)狻Ｆ渲匾卣魇遣捎脙?nèi)部多串安全膜元件、耐候性塑料或鋼板外殼,以及外殼內(nèi)充常壓干燥氮?dú)?。它主要解決了產(chǎn)品無(wú)油化、特別是金屬化膜一旦自愈失敗后的技術(shù)問(wèn)題。此外,再配置保護(hù)電力電容器專用外熔斷器,可最大限度防止產(chǎn)品破裂著火之類事故的發(fā)生。本干式金屬化膜高壓并聯(lián)電容器適用于各類變電站,尤其是無(wú)人值守站無(wú)功補(bǔ)償?shù)男枰?br> 文檔編號(hào)H01G4/38GK2443474SQ0025725
公開(kāi)日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2000年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月12日
發(fā)明者周存和, 周旻, 趙躍 申請(qǐng)人:周存和, 周旻, 趙躍