專利名稱：高壓氣體絕緣組合式電力電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓電力電容器，主要用于為電力系統(tǒng)提供無(wú)功能量。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中電容器的應(yīng)用是非常廣泛的，從電力高壓網(wǎng)絡(luò)到用戶端都會(huì)應(yīng)用到，是系統(tǒng)中不可缺少的設(shè)備。在現(xiàn)有技術(shù)中，組合式電力電容器分為油浸和氣體絕緣兩大類，油浸電容器因?yàn)橛凶儔浩饔途蜁?huì)存在泄露、油變質(zhì)等問(wèn)題，給使用和維護(hù)帶來(lái)很多問(wèn)題，所以無(wú)油化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)一個(gè)應(yīng)用趨勢(shì)?，F(xiàn)有的氣體絕緣組合式電力電容器多數(shù)沒(méi)有考慮散熱問(wèn)題，例如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?9234596的專利，它可以解決防爆防燃問(wèn)題，但由于沒(méi)有考慮氣體是熱的不良導(dǎo)體，在實(shí)際應(yīng)用中因散熱不佳而使電容器的性能劣化，很難推廣應(yīng)用。專利申請(qǐng)?zhí)枮?1212594.6和02245786.0的專利提出了解決這個(gè)問(wèn)題的新方法，即在箱體與箱體內(nèi)的電容器單元之間采用熱管散熱的方式將熱量傳遞出去，但它是采用一種材料制作的熱管散熱技術(shù)，即熱管的蒸發(fā)段與冷凝段采用的材料相同，為金屬性材料，能導(dǎo)熱但不能絕緣，當(dāng)應(yīng)用于電容器單元和組合式電容器所要求的電壓等級(jí)相同時(shí)，這種熱管應(yīng)用是沒(méi)有問(wèn)題的，但當(dāng)組合式電容器比內(nèi)部電容器單元的電壓等級(jí)要求高時(shí)，由于熱管的材料沒(méi)有絕緣性能，就會(huì)發(fā)生電壓擊穿現(xiàn)象而根本不能應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，這就限制了用低電壓等級(jí)電容器單元組成高電壓等級(jí)的組合式電容器的可能，而這又是現(xiàn)實(shí)當(dāng)中所需要的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的高壓氣體絕緣組合式電力電容器，能利用低電壓等級(jí)的電容器單元組成高電壓等級(jí)的組合式電容器，從而可以降低成本提高性能。
本實(shí)用新型所說(shuō)的高壓氣體絕緣組合式電力電容器，包括箱體內(nèi)裝配的電容器單元，封閉的箱體內(nèi)充滿氣體，箱體與電容器單元之間裝有熱管，熱管的蒸發(fā)段與冷凝段采用不同的材料組成，熱管的冷凝段與箱體緊密連接，它的蒸發(fā)段與電容器單元緊密連接。電容器單元的底部與箱體之間采用絕緣材料支撐，以保證用低電壓等級(jí)電容器單元組成高電壓等級(jí)組合式電容器的耐壓強(qiáng)度，該絕緣支撐材料的兩端的耐壓強(qiáng)度應(yīng)大于10KV。
箱體是密閉式的結(jié)構(gòu)，箱體內(nèi)充有絕緣氣體，包括六氟化硫、氮?dú)?、干燥空氣等，箱體內(nèi)的壓力略微高于箱體外，從而保證比較好的絕緣性能，因?yàn)橄潴w是密閉的，可以戶內(nèi)戶外都使用。
箱體與電容器單元之間為熱管。熱管是人們所知的最有效的傳熱元件之一，它可以將大量的熱量通過(guò)其很小的截面積遠(yuǎn)距離地傳輸而無(wú)需外加動(dòng)力，它的熱導(dǎo)率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)任何一種已知的金屬。熱管是密閉的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部保持一定的真空度，并充有一定的液體，管內(nèi)一端受熱液體會(huì)汽化，到另一端冷卻后氣體又變?yōu)橐后w，循環(huán)往復(fù)，熱管兩端是幾乎沒(méi)有溫差的。熱管的傳熱能力是驚人的，一個(gè)4毫米內(nèi)徑的熱管其極限傳遞能量可超過(guò)5千瓦，電容器單元上的熱量可以很快傳遞到箱體和散熱器上。電容器單元的溫度應(yīng)與箱體散熱器上的溫度相近，這也可以降低整個(gè)氣體絕緣組合式電力電容器的溫升。
普通的熱管其蒸發(fā)段與冷凝段是采用同樣的材料組成的，多是金屬材料，為一根根獨(dú)立的結(jié)構(gòu)或分離式結(jié)構(gòu)，用在氣體絕緣組合式電力電容器中，因此電容器單元外客、熱管、箱壁三者幾乎是等電位的，在電容器單元和組合式電容器的電壓等級(jí)要求一樣時(shí)這沒(méi)有任何問(wèn)題，但當(dāng)電容器單元的電壓等級(jí)小于組合式電容器的電壓等級(jí)要求時(shí)，這時(shí)就會(huì)發(fā)生電壓擊穿現(xiàn)象，根本不能應(yīng)用。對(duì)熱管的蒸發(fā)段與冷凝段可以采用不同的材料，就可以比較好地解決這一問(wèn)題，這是因?yàn)閷?duì)蒸發(fā)段可以采用導(dǎo)熱絕緣的材料，在滿足導(dǎo)熱性的同時(shí)滿足絕緣性能，如導(dǎo)熱硅橡膠等，該材料的熱導(dǎo)率應(yīng)大于0.6W/mK；連接蒸發(fā)段和冷凝段的支撐段因?yàn)闆](méi)有散熱的需求可以采用絕緣材料如塑料等，該材料的體積電阻率應(yīng)大于1*106歐.厘米；冷凝段直接和箱壁連接，可以采用金屬材料。
采用蒸發(fā)段與冷凝段構(gòu)成閉合回路的分離式熱管可以降低材料的利用率，增加接觸面積，提高散熱效果，而且分離式熱管的壽命要大于普通的熱管。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有的技術(shù)相比，由于蒸發(fā)段與冷凝段采用不同的材料，可以很好地解決普通熱管的絕緣問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)用低電壓等級(jí)的電容器單元組成高電壓等級(jí)的組合式電容器，降低了成本、提高了性能。


附圖1為本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖附圖2為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
在圖1、2中，1是箱體，2是箱體內(nèi)的電容器單元，3是熱管，4是熱管的蒸發(fā)段，5是熱管的冷凝段，6是連接蒸發(fā)段與冷凝段的支撐段，7是散熱器，8是電容器單元底部與箱體之間的支撐段。熱管換熱器的蒸發(fā)段4與電容器單元2緊密接觸，將電容器單元2的熱量傳遞出去；熱管換熱器的冷凝段5與箱體1緊密接觸，箱體外對(duì)應(yīng)位置安裝散熱器7，將內(nèi)部的所有熱量傳遞到空氣中。熱管可以提前做好，注入液體并抽真空。熱管可以做成閉合回路的，稱為分離式熱管，也可以做成U管狀，稱為普通式熱管，其蒸發(fā)段、冷凝段、支撐段可以粘接也可以采用注塑的方式連接成一個(gè)整體。電容器單元2底部與箱體1之間采用絕緣材料8支撐，以保證足夠的耐壓強(qiáng)度。箱體1最后是密閉的，也需抽真空后注入其他絕緣氣體，如六氟化硫、氮?dú)獾取?br> 權(quán)利要求1.一種高壓氣體絕緣組合式電力電容器，包括箱體(1)內(nèi)裝配的電容器單元(2)，封閉的箱體(1)內(nèi)充滿氣體，箱體(1)與電容器單元(2)之間裝有熱管(3)，其特征在于電容器單元(2)的底部與箱體(1)之間采用絕緣材料(8)支撐，該支撐段(8)兩端的耐壓強(qiáng)度大于10KV。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣體絕緣組合式電力電容器，其特征在于所述的熱管(3)其蒸發(fā)段(4)與冷凝段(5)采用不同的材料組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的高壓氣體絕緣組合式電力電容器，其特征在于所述的熱管(3)的蒸發(fā)段(4)管壁的全部或部分所用材料為導(dǎo)熱絕緣材料，該材料的熱導(dǎo)率大于0.6W/mK。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的高壓氣體絕緣組合式電力電容器，其特征在于所述的熱管(3)的連接蒸發(fā)段(4)與冷凝段(5)的支撐段(6)的管壁的全部或部分所用材料為非導(dǎo)熱絕緣材料，該材料的體積電阻率大于1*106歐.厘米
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的高壓氣體絕緣組合式電力電容器，其特征在于所述的熱管(3)為蒸發(fā)段(4)與冷凝段(5)構(gòu)成閉合式回路的分離式熱管。
專利摘要本實(shí)用新型名稱為高壓氣體絕緣組合式電力電容器，涉及一種高壓電力電容器。電網(wǎng)中的電容器是提供無(wú)功功率的裝置，本實(shí)用新型采用的是一種高壓氣體絕緣的組合式電力電容器，它包括箱體內(nèi)裝配的電容器單元，箱體與電容器單元之間有熱管，熱管的蒸發(fā)段與冷凝段采用不同的材料組成，熱管可以做成蒸發(fā)段與冷凝段構(gòu)成閉合回路的分離式熱管，也可以采用普通的熱管形式。電容器單元的底部與箱體之間采用絕緣材料支撐，以保證耐壓強(qiáng)度。箱體外還裝有散熱器，以增加散熱效果。由于采用了導(dǎo)熱絕緣材料，可靠地解決了電容器單元的絕緣問(wèn)題，從而可以用低電壓等級(jí)的電容器單元組成高電壓等級(jí)的組合式電容器，降低了成本。
文檔編號(hào)H01G2/00GK2684353SQ20042000479
公開(kāi)日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月1日
發(fā)明者劉有斌 申請(qǐng)人:劉有斌