專利名稱：電容器制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容器制造工藝，具體的涉及一種電力電容器制造工藝的改良。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)70年代初，國際上首創(chuàng)了電力電容器用聚丙烯薄膜生產(chǎn)技術(shù)，全膜并聯(lián)、濾波電容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計和外形結(jié)構(gòu)設(shè)計。對介質(zhì)及電級結(jié)構(gòu)形式分為隱箔式結(jié)構(gòu)和凸箔式結(jié)構(gòu)，為了改善電極的邊緣電場畸變，降低運(yùn)行時電容器邊緣電場最大值，常采用極板折邊結(jié)構(gòu)形式，使電容器邊緣最大電場降低了3-5倍。同時也提高了產(chǎn)品的局部放電性能和耐電強(qiáng)度。在介質(zhì)結(jié)構(gòu)選擇上，薄膜層數(shù)大多選用2層或3層，隨著聚丙烯薄膜質(zhì)量的不斷提高，我國電容器行業(yè)現(xiàn)在采用2層膜居多，改善了全膜并聯(lián)、濾波電容器的電氣性能。電容器產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)上，我國與國際發(fā)達(dá)國家相比差不多，但國際上為了使多種產(chǎn)品型號選用單一介質(zhì)寬度，降低成本，有隨著產(chǎn)品容量增大，電容器外形向細(xì)高方向發(fā)展趨勢。
在并聯(lián)、濾波電容器設(shè)計上，最核心的就是提高平均電場強(qiáng)度，以達(dá)到提高產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的目的。我國90年代末到現(xiàn)在為50kV/mm左右，并聯(lián)、濾波電容器的性能與聚丙烯薄膜電性能及與液體絕緣介質(zhì)浸透性、液體絕緣介質(zhì)、全膜電容器結(jié)構(gòu)、元件制作、產(chǎn)品抽真空浸漬等主要工藝密切相關(guān)。其中，元件制作中心子引線、心子繞包、浸漬劑凈化處理、真空干燥浸漬的工藝等，對電容器的性能起到更為關(guān)鍵的作用，利用傳統(tǒng)的工藝，一、心子引線工藝中，各心子元件中采用普通低溫焊料，使用手把電烙鐵進(jìn)行元件的串并聯(lián)連接、引出線的焊接等釬焊。電烙鐵頭為紫銅塊，其形狀有平頭和尖頭。這種電烙鐵的缺點(diǎn)是焊道不均勻，寬度、厚度不一致，焊接的結(jié)合力差，焊接表面有氧化層，造成電容器損耗增大、電性能下降，嚴(yán)重的將影響產(chǎn)品的使用壽命。對焊接操作的人員技術(shù)熟練度要求較高。鋁箔附著力測量覆蓋鋁箔的30％；電容器損耗角正切值測量0.04％；電容器局部放電熄滅電壓1.15Un。二、心子繞包工藝中，采用兩面對接重合形式，缺點(diǎn)是浪費(fèi)材料、外包重疊部分絕緣增厚、外包重疊部分裝配困難、電容器散熱困難溫升增高，熱穩(wěn)定性試驗(yàn)時溫升在8～15℃。三、浸漬劑凈化處理中，電容器浸漬劑主要采用芐基甲苯或二芳基乙烷，作為液體絕緣介質(zhì)起到阻止固體介質(zhì)之間空隙被局部擊穿的作用，實(shí)際產(chǎn)品中，原浸漬劑的特性決定了產(chǎn)品性能。電容器產(chǎn)品的局部放電性能，其局放起始電壓為1.3Un，局放量為50pc，電容器的工作場強(qiáng)在50KV/mm。四、真空干燥浸漬工藝其為電容器制造中的關(guān)鍵，其作用是最大限度地排除電容器心子中的水分和氣體，然后將性能處理好的絕緣油在真空狀態(tài)下灌注浸漬，填充油箱內(nèi)的所有空隙，以提高產(chǎn)品的電氣性能，包括預(yù)加溫、預(yù)抽真空干燥、真空干燥、加溫高度真空、冷卻注油、加壓浸漬等工序，技術(shù)指標(biāo)是1.6Un時，小于15PC。
本發(fā)明的目的在于提供一種電容器制造工藝，最大限度的提高電容器的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。
通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的本發(fā)明電容器制造工藝包括元件和心子制造工藝、真空浸漬工藝、油處理工藝和機(jī)加工工藝。其中，元件和心子制造工藝關(guān)系產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)質(zhì)量，隨著我國凈化室、元件卷制機(jī)、心子壓裝機(jī)、心子焊接設(shè)備等的不斷完善，包括凈化室凈化度的提高、真空浸漬設(shè)備極限真空度的提高。真空浸漬工藝是直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工藝，它包括兩個關(guān)鍵問題，一是盡可能地排除水份和氣體，二是使液體介質(zhì)充分浸透產(chǎn)品內(nèi)所有空隙。
電容器制造工藝包括第一步元件的準(zhǔn)備與排布，選擇合適的心子并進(jìn)行排布，如將U型襯墊、壓板、組間襯墊、連接片等排布后進(jìn)行心子壓裝，并與引出線襯墊一同完成心子引線工藝；第二步為心子繞包工藝；第三步進(jìn)行總裝，心子繞包后裝入箱體、箱蓋，并進(jìn)行耐壓試驗(yàn)測電容；第四步進(jìn)行真空干燥浸漬，其依序凈化、檢測、儲存的浸漬劑浸漬；第五步產(chǎn)品出爐、試漏、出廠檢測、油漆、貼合格標(biāo)記后裝箱入庫。其中心子引線工藝中，各心子元件中采用低溫焊料，使用旋轉(zhuǎn)烙鐵進(jìn)行元件的串并聯(lián)連接、引出線的焊接等釬焊。該旋轉(zhuǎn)烙鐵主要為電烙鐵頭為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，這種電烙鐵的優(yōu)點(diǎn)是焊道均勻，焊道寬度、厚度一致，焊接的結(jié)合力強(qiáng)，焊接表面光滑無雜質(zhì)，保證了心子的焊接質(zhì)量，使電容器損耗下降，保證了產(chǎn)品的電性能，提高了電容器的使用壽命，其原理是使用時通過烙鐵頭的旋轉(zhuǎn)刮擦作用，將鋁箔極板端部的氧化層刮掉，然后用低溫焊料將不少于一個的元件極板凸出端經(jīng)釬焊牢固地連接在一起。如果不將鋁箔極板端部的氧化層清除，那么元件極板端部的焊接是不牢固的，將會使元件極板端部的接觸電阻大大增加(因Al2O3的電阻率達(dá)108)，使電容器局部溫升增高，抗過流能力下降。由于旋轉(zhuǎn)烙鐵操作簡單，減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度。測試數(shù)據(jù)鋁箔附著力測量覆蓋鋁箔的90％；電容器損耗角正切值測量0.015％；電容器局部放電熄滅電壓1.50Un。
在上述方案基礎(chǔ)上，所述的心子繞包心子引線完成后，對其進(jìn)行繞包，使產(chǎn)品整個對地絕緣一次繞包結(jié)束，沒有接縫，使裝配完的電容器對地沒隙、外包絕緣厚度減小。優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省材料、外包重疊部分變簿、外包重疊部分裝配容易、電容器散熱好且運(yùn)行溫升低，熱穩(wěn)定性試驗(yàn)時溫升在6～10℃。
所述的浸漬劑凈化處理，在電容器浸漬劑中添加0.6～1％環(huán)氧組份為3，4-環(huán)氧基環(huán)己烷甲基-3′，4′環(huán)氧基環(huán)己烷甲酯3，4-環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己烷甲酸3′，4′-環(huán)氧基-6′-甲基-環(huán)己烷甲酯R-71(6201)以及二氧化乙烯基環(huán)己烯6206中的一種或其組合，電容器的局放起始電壓為1.6Un，局放量小于15pc，電容器的工作場強(qiáng)提高到56KV/mm，材料節(jié)約20％，電容器的體積減少25％。
所述的真空干燥浸漬工藝其為電容器制造中的關(guān)鍵，其作用是最大限度地排除電容器心子中的水分和氣體，然后將性能處理好的絕緣油在真空狀態(tài)下灌注浸漬，填充油箱內(nèi)的所有空隙，以提高產(chǎn)品的電氣性能，包括預(yù)加溫、預(yù)抽真空干燥、真空干燥、加溫高度真空、冷卻注油、加壓浸漬等工序，在預(yù)抽真空干燥工序中，包括第一次預(yù)抽真空干燥和第二次預(yù)抽真空干燥，第一次抽低真空間隔2-4倍抽真空時間后，進(jìn)入第二次預(yù)抽真空，抽真空時間為1/3第一次抽真空時間后，破空至真空，破空采用沖氮方法，其破真空30min，抽真空時間10min，循環(huán)多次。技術(shù)指標(biāo)是1.6Un時，小于15PC。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于通過改進(jìn)工藝極大的提高電容器的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。


本發(fā)明電容器制造工藝流程圖具體實(shí)施方式
如附圖本發(fā)明電容器制造工藝流程圖所示，電容器制造工藝包括第一步元件的準(zhǔn)備與排布，選擇合適的心子元件并進(jìn)行排布，如將U型襯墊、壓板、組間襯墊、連接片等排布后進(jìn)行心子壓裝，并與引出線襯墊一同完成心子引線工藝，心子引線中還包括電阻測量、焊接、包封后制成放電電阻，放電電阻與引出線襯墊制成心子引線；第二步為心子繞包工藝；第三步進(jìn)行總裝，心子繞包后裝入箱體、加蓋箱蓋，并進(jìn)行耐壓試驗(yàn)測電容；第四步進(jìn)行真空干燥浸漬，其用依序進(jìn)行浸漬劑凈化處理、取樣檢測合格、儲存的浸漬劑浸漬；第五步產(chǎn)品成品，依序?yàn)槌鰻t、試漏、出廠檢測、油漆、貼合格標(biāo)記后裝箱入庫。其中心子引線工藝中，各心子元件中采用低溫焊料，使用旋轉(zhuǎn)烙鐵進(jìn)行元件的串并聯(lián)連接、引出線的焊接等釬焊。該旋轉(zhuǎn)烙鐵主要為電烙鐵頭為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，主要有機(jī)械傳動部份、烙鐵自動加熱部份、鋅錫焊料部份、電氣控制部份。這種電烙鐵的優(yōu)點(diǎn)是焊道均勻，焊道寬度、厚度一致，焊接的結(jié)合力強(qiáng)，焊接表面光滑無雜質(zhì)，保證了心子的焊接質(zhì)量，使電容器損耗下降，保證了產(chǎn)品的電性能，提高了電容器的使用壽命。由于設(shè)備操作簡單，減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度。測試數(shù)據(jù)鋁箔附著力測量覆蓋鋁箔的90％；電容器損耗角正切值測量0.015％；電容器局部放電熄滅電壓130Un。二、心子繞包心子引線完成后，對其進(jìn)行繞包，使產(chǎn)品整個對地絕緣一次繞包結(jié)束，沒有接縫，使裝配完的電容器對地沒隙、外包絕緣厚度減小。優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省材料、外包重疊部分變簿、外包重疊部分裝配容易、電容器散熱好且運(yùn)行溫升低，熱穩(wěn)定性試驗(yàn)時溫升在6～10℃。三、浸漬劑凈化處理，在電容器浸漬劑中添加0.6～1％環(huán)氧組份為3，4-環(huán)氧基環(huán)己烷甲基-3′，4′環(huán)氧基環(huán)己烷甲酯3，4-環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己烷甲酸3′，4′-環(huán)氧基-6′-甲基-環(huán)己烷甲酯R-71(6201)以及二氧化乙烯基環(huán)己烯6206中的一種或其組合，電容器的局放起始電壓為1.6Un，局放量小于15pc，電容器的工作場強(qiáng)提高到56KV/mm，材料節(jié)約20％，電容器的體積減少25％。四、真空干燥浸漬工藝其為電容器制造中的關(guān)鍵，其作用是最大限度地排除電容器心子中的水分和氣體，然后將性能處理好的絕緣油在真空狀態(tài)下灌注浸漬，填充油箱內(nèi)的所有空隙，以提高產(chǎn)品的電氣性能，包括預(yù)加溫、預(yù)抽真空干燥、真空干燥、加溫高度真空、冷卻注油、加壓浸漬等工序，在預(yù)抽真空干燥工序中，包括第一次預(yù)抽真空干燥和第二次預(yù)抽真空干燥，第一次抽低真空間隔2-4倍抽真空時間后，進(jìn)入第二次預(yù)抽真空，抽真空時間為1/3第一次抽真空時間后，破空至真空，破空采用沖氮方法，技術(shù)指標(biāo)是1.6Un時，小于15PC。通過改進(jìn)電容器制造工藝極大的提高了電容器的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。
權(quán)利要求
1.電容器制造工藝，包括第一步元件的準(zhǔn)備與排布，將U型襯墊、壓板、組間襯墊、連接片排布后進(jìn)行心子壓裝，并與引出線襯墊一同完成心子引線工藝；第二步為心子繞包工藝；第三步進(jìn)行總裝，心子繞包后裝入箱體、加裝箱蓋，并進(jìn)行耐壓試驗(yàn)測電容；第四步進(jìn)行真空干燥浸漬；第五步產(chǎn)品成品，其特征在于在所述的心子引線工藝中，各心子元件采用低溫焊料，使用旋轉(zhuǎn)烙鐵進(jìn)行元件的串、并聯(lián)連接，引出線的焊接釬焊，該旋轉(zhuǎn)烙鐵頭為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，經(jīng)測試鋁箔附著力測量覆蓋鋁箔的90％、電容器損耗角正切值測量0.015％、電容器局部放電熄滅電壓1.50Un。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器制造工藝，其特征在于所述心子繞包工序中心子引線完成后，對其進(jìn)行繞包，使產(chǎn)品整個對地絕緣一次繞包結(jié)束，沒有接縫，使裝配完的電容器對地沒縫隙、外包絕緣厚度減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容器制造工藝，其特征在于所述的浸漬劑凈化處理工序中，在電容器浸漬劑中添加0.6～1％環(huán)氧組份為3，4-環(huán)氧基環(huán)己烷甲基-3′，4′環(huán)氧基環(huán)己烷甲酯3，4-環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己烷甲酸3′，4′-環(huán)氧基-6′-甲基-環(huán)己烷甲酯R-71(6201)以及二氧化乙烯基環(huán)己烯6206中的一種或其組合，電容器的局放起始電壓為1.6Un，局放量為小于15pc，電容器的工作場強(qiáng)達(dá)56kV/mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容器制造工藝，其特征在于在所述的真空干燥浸漬工序中排除電容器心子中的水分和氣體，然后將絕緣油在真空狀態(tài)下灌注浸漬，填充油箱內(nèi)的所有空隙，包括預(yù)加溫、預(yù)抽真空干燥、真空干燥、加溫高度真空、冷卻注油、加壓浸漬工序，在預(yù)抽真空干燥工序中，包括第一次預(yù)抽真空干燥和第二次預(yù)抽真空干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電容器制造工藝，其特征在于，所述的第一次抽低真空，間隔2-4倍抽真空時間后，進(jìn)入第二次預(yù)抽真空；第二次抽真空時間為1/3第一次抽真空時間，破空至真空，破空采用沖氮方法，技術(shù)指標(biāo)是1.6Un時，小于15PC。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電容器制造工藝，包括第一步元件的準(zhǔn)備與排布，將U型襯墊、壓板、組間襯墊、連接片排布后進(jìn)行心子壓裝，并與引出線襯墊一同完成心子引線工藝；第二步為心子繞包工藝；第三步進(jìn)行總裝，心子繞包后裝入箱體、加裝箱蓋，并進(jìn)行耐壓試驗(yàn)測電容；第四步進(jìn)行真空干燥浸漬；第五步產(chǎn)品成品，其中，在所述的心子引線工藝中，各心子元件采用低溫焊料，使用旋轉(zhuǎn)烙鐵進(jìn)行元件的串、并聯(lián)連接，引出線的焊接釬焊，該旋轉(zhuǎn)烙鐵頭為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，經(jīng)測試鋁箔附著力測量覆蓋鋁箔的90％、電容器損耗角正切值測量0.015％、電容器局部放電熄滅電壓1.50U
文檔編號H01G13/00GK1719558SQ20051002774
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月14日
發(fā)明者曹路婭 申請人:上海上電電容器有限公司