專利名稱：功率電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率電容器，包括至少一個線圈繞組元件，該元件或每個元件被包含在緊密密封的外殼中，每個元件和保護(hù)裝置連接，該裝置包含在殼中，該殼以緊密密封的方式固定在外殼的頂部，還包括可變形膜，其以可移除的方式固定到所述殼上并且可以在因繞組內(nèi)部故障產(chǎn)生過壓時變形從而致動上述元件的斷開裝置。
背景技術(shù)：
功率電容器用于在電力系統(tǒng)中進(jìn)行無功補(bǔ)償或者用于獲得諧波濾波系統(tǒng)。
低壓功率電容器通過以串并聯(lián)的布置裝配若干獨立的元件而獲得。
獨立電容器元件由敷金屬塑料薄膜的線圈繞組組成并且具有保護(hù)系統(tǒng)。
繞組基本上被如樹脂、油、凝膠或者氣體的材料包圍。
如上所述，自修復(fù)的功率電容器由至少一個線圈繞組組成，該繞組由至少兩層絕緣薄膜組成，其上沉積導(dǎo)電金屬層。
電容器的所謂自修復(fù)是指當(dāng)電介質(zhì)層發(fā)生故障導(dǎo)致局部擊穿，其導(dǎo)致故障臨近區(qū)域電極的蒸發(fā)。
當(dāng)產(chǎn)生反常應(yīng)力或接近壽命極限時，自修故特性減弱。電流增大引起故障的臨近區(qū)的溫升以及塑料薄膜分解氣體的產(chǎn)生。壓力效應(yīng)可以導(dǎo)致?lián)舸┑漠a(chǎn)生。
專利FR8606369，WO98/14967和FR2598024公開了過壓保護(hù)器件，其中在形成明顯的短路之后，使位于上行線路的熔斷器熔斷。
過壓保護(hù)器件經(jīng)常遇到這種情況，應(yīng)用機(jī)械力到繞組的一個供電導(dǎo)體導(dǎo)致或者導(dǎo)體的機(jī)械斷裂，或者導(dǎo)體末端到輸出端子的焊接斷裂。專利FR2604558，US4748536，F(xiàn)R2589618，F(xiàn)R2616007公開了使用這種保護(hù)器件的電容器。
這些實施例的缺點在于保護(hù)系統(tǒng)位于包含電容器線圈的外殼的一端。薄膜損壞產(chǎn)生的氣體壓力保證了保護(hù)系統(tǒng)的操作，但是可以導(dǎo)致外殼和保護(hù)系統(tǒng)之間的機(jī)械連接的斷裂。加強(qiáng)該連接導(dǎo)致費用增加。
在專利FR2598024中，電容器通過由樹脂形成的緊固系統(tǒng)固定在外殼頂部的周圍。
實際上，該器件的一個缺點是當(dāng)壓力增加時，兩部分趨于分開。該器件提供的機(jī)械壓力比較小。并且在該器件中，各部分以高精度的公差配合，這就增加了配合不精準(zhǔn)的漏電風(fēng)險。
專利WO98/14967公開了一種具有保護(hù)系統(tǒng)的電容器，保護(hù)系統(tǒng)形成殼的一部分適合以涂敷材料在外殼中。
這種布置可以在包含保護(hù)器件的殼和外殼之間使用固體機(jī)械連接，但是不能保證由于繞組故障產(chǎn)生的所有氣體到達(dá)保護(hù)系統(tǒng)的可變形膜。這會導(dǎo)致外殼破裂。
這種類型的組件也增加了涂敷材料滲漏到繞組和膜之間的空間的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了上述問題并提供一種電容器，其具有簡單的設(shè)計以及經(jīng)過改善的機(jī)械強(qiáng)度。
為此，本發(fā)明提供了一種具有上述優(yōu)點的電容器，該電容器的特征在于所述電容器或每個電容器可包含在和其相連的外殼頂部中，并以聚合物材料，例如聚合樹脂，插入外殼和殼之間的方式固定在頂部的內(nèi)壁上，所述材料實現(xiàn)了兩部分之間的密封和附著。
根據(jù)特定的實施例，所述殼或每個殼將其整個重量固定在其所在的外殼內(nèi)部的頂部，該外殼和其相連。
根據(jù)特定的特征，該殼按壓一部分外殼上的平面，該平面在基本上和外殼的縱向方向垂直的平面中延伸。
根據(jù)另一特征，膜的直徑小于殼外徑以及所述殼包括管道，該管道用于處在殼外壁和膜之間的導(dǎo)線通過。
根據(jù)另一特征，使在膜上的空間和膜下的空間之間密封的方法包括在端蓋上澆注聚合體樹脂。
根據(jù)另一個特征，電容器為三相型并包括每相的外殼，在其頂部被可靠連接的所述外殼處在與保護(hù)器件相同的一側(cè)上。


但是本發(fā)明其他的優(yōu)點和特征將參照僅為示例的附圖，通過下面的詳細(xì)描述而更清楚地顯現(xiàn)，其中附圖1是根據(jù)本發(fā)明的完整的三相電容器的透視圖，附圖2是上圖的正視圖，附圖3是附圖1的側(cè)視圖，附圖4是根據(jù)附圖1的電容器的透視圖，不含端蓋，附圖5是根據(jù)附圖1的電容器的透視圖，不含電路板，附圖6是附圖1中沿P平面的剖視圖，附圖7是包括示出了根據(jù)本發(fā)明的三相電容器的單一元件的內(nèi)部的剖視圖的透視圖，附圖8是在其上的殼的透視圖。
具體實施例方式
在附圖1到6中，三相電容器C包括三個單一電容器1、2、3，每個包含在特定由塑料制成的圓柱形的外殼4、5、6中，每個外殼的末端有一個開口，三個外殼形成一個獨立部分。每個外殼4、5、6中包含由敷金屬的塑料薄膜的繞組形成的線圈23。每個線圈23以通常方式涂敷樹脂并在外殼4的開口端側(cè)的表面上具有兩個連接線10、11。每個電容器1、2、3還包括殼20，其設(shè)計成固定在所述外殼4上，以封閉外殼4的上述開口并且容納膜，所述膜14在電路故障產(chǎn)生的氣體的壓力作用下可變形，所述膜14在殼20的自由中間中可移動。膜上布置電氣保護(hù)器件，該器件包括熔斷器。膜的搖動移動短路線圈的觸點，使每個單相元件接線中的熔斷器熔斷，這樣使單相電容器和供電系統(tǒng)絕緣。
兩個導(dǎo)線從線圈伸出。第一導(dǎo)線10通過殼并伸出，如附圖5所示。第二導(dǎo)線11從線圈伸出穿過殼并連接到熔斷器的一端。另一個導(dǎo)線11a連接到熔斷器的另一端。
更特別的，參照附圖5至附圖7，可以看出，根據(jù)本發(fā)明，每個殼20被容納在相關(guān)聯(lián)的外殼4的頂部12中，聚合物材料8置于每個殼20和外殼4的頂部12之間，這種材料實現(xiàn)了兩部分之間的密封和附著。殼20整個重量固定在外殼4的頂部12的內(nèi)部。殼20垂直布置在外殼上，并通過殼20的圓柱外部17按壓該外殼上的平面A，殼20包括自由端24，該自由端被設(shè)計成包含在槽13中，槽13通過移除材料22形成在外殼4的頂部12。
參照附圖6到附圖7，可以看出，每個殼20包括形成開口19的圓柱形的內(nèi)環(huán)部16，該開口19被上述的膜14封閉。該圓柱形內(nèi)部16包括圓柱形槽18，該槽設(shè)計成容納并保持圓柱部15，圓柱部15屬于膜14，其厚度基本相當(dāng)于槽18的厚度。
內(nèi)環(huán)部16的外徑小于殼20的外環(huán)部17的內(nèi)徑，這樣在兩部分之間形成環(huán)狀空間25，該空間設(shè)計成導(dǎo)線10、11的通道，導(dǎo)線來自線圈23。為此，殼20包括朝向空間16的管道21。
執(zhí)行如下步驟安裝根據(jù)本發(fā)明的電容器C在安裝線圈23及其樹脂涂敷之后，膜14通過將膜14的上述環(huán)狀部15插入到殼20的上述槽18中而被安裝到殼20。接著，來自線圈23的導(dǎo)線10、11被插入出于該目的位于設(shè)置在殼20中的環(huán)狀空間25里的管道21，從而穿過所述殼20并伸出殼20的頂部12。接著，組件被插入到外殼4的頂部12直到殼20按壓設(shè)置在外殼4的頂部12中的槽13的底部A上的平面。接著導(dǎo)線10、11被電氣連接到保持在殼中的斷路器件。接著聚合材料8澆注到殼20上，其中該材料滲入殼20和外殼4的頂部12之間，來實現(xiàn)兩部分之間的密封和附著。接著支持連接端子B和電氣連接器件的電路板9被安置在殼20上以及來自線圈23的電氣導(dǎo)線和熔斷器電氣連接到電路板9的電氣元件上。端蓋7接著安裝在電路板9上。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的功率電容器由于殼被安裝在外殼內(nèi)而具有增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。這也使得當(dāng)壓力增大時導(dǎo)致兩部分相互不牢固的風(fēng)險被極大地減小了，機(jī)械強(qiáng)度的這種改善也是由于粘合表面增大了。該組裝方式還有這樣的優(yōu)點，兩部分之間的公差不需要很嚴(yán)格。大量樹脂的使用還減小了兩部分之間分裂的風(fēng)險。
在膜和殼外部之間引出導(dǎo)線使得組件的安裝更加容易。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的器件，導(dǎo)線實際上必須在殼安裝到外殼中之前安裝到膜上。本發(fā)明可以使膜安裝到殼上，然后導(dǎo)線穿過所述殼。
由于三相三殼牢固地彼此連接，也可以獲得所述組件的經(jīng)過強(qiáng)化的機(jī)械力。
另一個優(yōu)點是因為殼位于外殼的頂部中，塑料制成的殼可以用不防火的材料制成。
進(jìn)一步，該組裝方式還有空間改進(jìn)為其他類型的保護(hù)系統(tǒng)，例如可以使導(dǎo)體斷路或者觸點開路的裝置。
進(jìn)一步，連接在膜和殼外部之間的導(dǎo)線的這一事實意味著不需要彼此相對轉(zhuǎn)動定位膜和所述殼。因此也不需要旋轉(zhuǎn)指示了。
自然的，本發(fā)明并不局限于僅僅作為示例性實施例的描述和顯示。
相反的是，本發(fā)明包括了根據(jù)本發(fā)明精神的所述裝置的技術(shù)手段等同物，如果可能的話還包括它們的組合。
權(quán)利要求
1.一種功率電容器，包括至少一個線圈繞組元件，該元件或每個元件被包含在緊密密封的外殼中，每個元件和保護(hù)裝置連接，該裝置包含在殼中，該殼以緊密密封的方式固定在外殼的頂部，并且包括可變形膜以可移除的方式固定到所述殼并且在繞組的內(nèi)部故障產(chǎn)生的過壓時變形以至于致動上述元件的斷開裝置，其特征在于，所述殼或每個殼(20)容納在與之連接的外殼(4)的頂部(12)并且以聚合材料(8)插入殼(20)和外殼(4)之間的方式固定在該頂部(12)的內(nèi)壁上，所述材料(8)實現(xiàn)了上述兩部分之間的密封和附著。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器，其特征在于，上述聚合物材料是聚合樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容器，其特征在于，所述殼或每個殼(20)整個重量固定在與其相連的外殼(4)的頂部(12)的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3其中之一所述的電容器，其特征在于，殼(20)按壓在外殼(4)的部分(A)上的平面，所述平面在基本垂直于外殼(4)縱向的平面中延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4其中之一所述的電容器，其特征在于，膜(14)的直徑小于殼(20)的外徑以及殼(20)包括管道(21)做為位于殼(20)的外壁和膜(14)之間的導(dǎo)線(10、11)的通道。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電容器，其特征在于，用于在膜(14)下面的空間和在膜(14)上面的空間之間實現(xiàn)密封的方式包括在端蓋上澆注聚合樹脂(8)。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電容器，其特征在于，該電容器為三相類型并包括每相的外殼(4)，在其頂部被可靠連接的所述外殼處在與保護(hù)器件相同的一側(cè)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功率電容器，包括至少一個線圈繞組元件(23)，該元件或每個元件被容納在緊密密封的外殼(4)中，每個元件和保護(hù)裝置連接，該裝置被容納在殼(20)中，該殼以緊密密封的方式固定在外殼(4)的頂部(12)，并且包括可變形膜(14)，其以可移除的方式固定到所述殼(20)上并且在繞組的內(nèi)部故障產(chǎn)生的過壓時變形從而致動上述元件的斷開裝置。該電容器的特征在于所述殼或每個殼(20)包含在與之連接的外殼(4)的頂部(12)并且以聚合材料(8)插入殼(20)和外殼(4)之間的方式固定在該頂部(12)的內(nèi)壁上，所述材料(8)實現(xiàn)了上述兩部分之間的密封和附著。
文檔編號H01G2/18GK1929057SQ20061014223
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者尤尼斯·伊西阿克赫姆, 塞巴斯蒂安·萊帕吉, 讓-馬克·盧平 申請人:施耐德電器工業(yè)公司