專利名稱：油浸式水冷大功率電力電子電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油浸式大功率電力電子電容器。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上普遍使用的大功率電力電子電容器均為油浸式電容器，采用油浸式自 然冷卻結(jié)構(gòu)，當(dāng)有大電流流過(guò)電容器時(shí)，電容器產(chǎn)生的熱量以熱輻射的形式散發(fā)到周圍的 空氣中。考慮到電容的內(nèi)部溫升，其工作環(huán)境溫度上限在70°C，電容器的過(guò)電流能力受到限 制。在大電流作用下，出現(xiàn)發(fā)熱量大，電容器溫升過(guò)高，引起電容器內(nèi)部的薄膜收縮變形，使 薄膜產(chǎn)生大量的氣體和熱量，最終會(huì)導(dǎo)致電容器的膨脹、變形，引起早期失效，嚴(yán)重的會(huì)將 電容器的端子炸開(kāi)，造成人身和財(cái)產(chǎn)的損失。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種油浸式水冷大功 率電力電子電容器，散熱性能好，可以提高電容器使用壽命和安全性能。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括殼體、電容器芯組和蓋板總成，在電容器芯組與 殼體的間隙處設(shè)有冷卻裝置，蓋板總成上設(shè)有與外部冷卻水管連接的進(jìn)、出水接口，冷卻裝 置的兩個(gè)端口分別與蓋板總成上的進(jìn)、出水接口相通。電容器工作時(shí)，電容器產(chǎn)生的熱量除 了以熱輻射的形式進(jìn)行散熱外，外接冷卻水通過(guò)蓋板總成上的接口流過(guò)電容器時(shí)，帶走電 容器芯組內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，可以提高電容器環(huán)境工作溫度上限，增強(qiáng)電容器的過(guò)電流能力， 延長(zhǎng)電容器的使用壽命。所述接口由管接頭和鎖緊螺母組成，管接頭下方有凸臺(tái)，上方有與鎖緊螺母配合 的外螺紋，蓋板總成上開(kāi)有供管接頭凸臺(tái)上方部分通過(guò)的孔，管接頭下方與冷卻裝置端口 固連，凸臺(tái)與蓋板總成之間設(shè)有密封圈，管接頭通過(guò)鎖緊螺母固定在蓋板總成上。采用這種 接口便于冷卻裝置與蓋板總成之間的連接和密封，電容器裝配方便快捷。為了提高冷卻效果，所述冷卻裝置設(shè)置在電容器芯組兩側(cè)噴金面與殼體的間隙 處。由于電容器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量主要在噴金面，這樣設(shè)置可以有效的將熱量及時(shí)導(dǎo)出，冷 卻效率高。所述冷卻裝置由一根金屬導(dǎo)熱管盤繞制成，設(shè)置在電容器芯組兩側(cè)噴金面的冷卻 裝置管體通過(guò)設(shè)置在電容器芯組上方的過(guò)渡段管體相連；殼體內(nèi)壁上設(shè)有與電容器芯組上 方冷卻裝置過(guò)渡段管體配合的掛鉤。這種結(jié)構(gòu)使得冷卻裝置在電容器內(nèi)安裝很方便。設(shè)置在電容器芯組兩側(cè)噴金面的冷卻裝置管體上分別固定有與電容器芯組噴金 面平行設(shè)置的導(dǎo)熱片。通過(guò)擴(kuò)大導(dǎo)熱面積，提高散熱冷卻效果。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型通過(guò)在電容器內(nèi)設(shè)置冷卻裝置，可以有效的將 電容器內(nèi)的熱量及時(shí)導(dǎo)出，冷卻效率高，可以提高電容器工作溫度上限，增強(qiáng)電容器的過(guò)電 流能力，延長(zhǎng)電容器的使用壽命；由于水冷卻效率高，大部分熱量通過(guò)冷卻水帶出電容器， 以熱輻射的形式散發(fā)的熱量減少，因而可以縮小電容器的體積，降低電容器的制造成本。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A處局部放大示意圖；圖3為圖1的后視圖；圖4為圖1的左視圖；圖5為圖4中沿B-B線剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型包括殼體8、電容器芯組5和蓋板總成14，蓋板總 成14上有四個(gè)電極引出端子1，電容器芯組5由支架12固定在殼體8內(nèi)，電容器芯組5通 過(guò)線纜3與電極引出端子1電連接，殼體8底部有安裝底座9。殼體8內(nèi)設(shè)有由一根銅質(zhì)金屬導(dǎo)熱管盤繞制成的冷卻裝置6，該冷卻裝置設(shè)在電 容器芯組5兩側(cè)噴金面51、52與殼體8的間隙處，如圖4和圖5所示，由兩側(cè)盤繞段管體62 和66、直管段管體61、63、64和68以及過(guò)渡段管體4、41組成，冷卻裝置6的管體進(jìn)、出端 65、67由電容器芯組5 —側(cè)噴金面52與殼體8的間隙處向下盤繞形成盤繞段管體66，再?gòu)?兩側(cè)由下向上形成直管段管體64、68，直管段管體64、68分別從電容器芯組5上方通過(guò)過(guò)渡 段管體4、41與電容器芯組另一側(cè)噴金面51與殼體8的間隙處的直管段管體63、61相連； 在電容器芯組兩側(cè)噴金面與殼體8的間隙處還設(shè)有與電容器芯組噴金面平行設(shè)置的銅質(zhì) 導(dǎo)熱片7、71，導(dǎo)熱片7、71的兩端分別通過(guò)卷繞固定在直管段管體61、63和64、68上；殼體 8內(nèi)壁上設(shè)有與電容器芯組5上方冷卻裝置管體過(guò)渡段管體4、41配合的掛鉤11，過(guò)渡段管 體4、41上分別套裝有絕緣套管10，過(guò)渡段管體4、41懸掛在掛鉤11上，從而將冷卻裝置6 固定在殼體8內(nèi)；蓋板總成14上設(shè)有外接冷卻水的接口 2和13，接口 2和13的結(jié)構(gòu)如圖2 所示，由管接頭22和鎖緊螺母21組成，管接頭22下方有凸臺(tái)23，上方有與鎖緊螺母21配 合的外螺紋，蓋板總成14上開(kāi)有供管接頭22凸臺(tái)23上方部分通過(guò)的孔，冷卻裝置6的進(jìn) 口端或出口端固定在管接頭22下方，凸臺(tái)23與蓋板總成14之間設(shè)有密封圈24，鎖緊螺母 21由上方將管接頭22固定在蓋板總成14上，管接頭22上方的內(nèi)腔25壁上開(kāi)有與外部水 管連接的內(nèi)螺紋。裝配時(shí)，先將電容器芯組5固定在殼體8內(nèi)，再將冷卻裝置6放入殼體與電容器芯 組5之間的間隙中，并將過(guò)渡段管體4、41懸掛在掛鉤11上，然后再蓋上蓋板總成14，用鎖 緊螺母21將管接頭22鎖緊在蓋板總成14上，最后向電容器殼體8內(nèi)注入植物油即可。
權(quán)利要求油浸式水冷大功率電力電子電容器，包括殼體(8)、電容器芯組(5)和蓋板總成(14)，其特征在于電容器芯組(5)與殼體(8)的間隙處設(shè)有冷卻裝置(6)，蓋板總成(14)上設(shè)有與外部冷卻水管連接的進(jìn)、出水接口(2、13)，外部冷卻裝置的兩個(gè)端口分別與蓋板總成(14)上的進(jìn)、出水接口(2、13)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油浸式水冷大功率電力電子電容器，其特征在于所述接口 (2、13)由管接頭(22)和鎖緊螺母(21)組成，管接頭(22)下方有凸臺(tái)(23)，上方有與鎖緊 螺母(21)配合的外螺紋，蓋板總成(14)上開(kāi)有供管接頭凸臺(tái)(23)上方部分通過(guò)的孔，管 接頭(22)下方與冷卻裝置(6)端口固連，凸臺(tái)(23)與蓋板總成(14)之間設(shè)有密封圈(24)， 管接頭(22)通過(guò)鎖緊螺母(21)固定在蓋板總成(14)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油浸式水冷大功率電力電子電容器，其特征在于所述 冷卻裝置(6)設(shè)置在電容器芯組兩側(cè)噴金面(51、52)與殼體(8)的間隙處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油浸式水冷大功率電力電子電容器，其特征在于所述冷卻 裝置(6)由一根金屬導(dǎo)熱管盤繞制成，設(shè)置在電容器芯組兩側(cè)噴金面(51、52)的冷卻裝置 (6)管體通過(guò)設(shè)置在電容器芯組(5)上方的過(guò)渡段管體(64、68)相連；殼體⑶內(nèi)壁上設(shè) 有與電容器芯組上方冷卻裝置過(guò)渡段管體(64、68)配合的掛鉤(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油浸式水冷大功率電力電子電容器，其特征在于設(shè)置在電 容器芯組兩側(cè)噴金面(51、52)的冷卻裝置(6)管體上分別固定有與電容器芯組噴金面平行 設(shè)置的導(dǎo)熱片(7、71)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油浸式水冷大功率電力電子電容器，其特征在于設(shè)置在電 容器芯組兩側(cè)噴金面(51、52)的冷卻裝置(6)管體分別由盤繞段管體(62、66)、直管段管體 (61、63、64和68)組成，兩側(cè)直管段管體(61、63和64、68)分別通過(guò)過(guò)渡段管體(4、41)相 連，所述導(dǎo)熱片(7、71)的兩端分別通過(guò)卷繞固定在兩側(cè)直管段管體(61、63和64、68)上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油浸式水冷大功率電力電子電容器，包括殼體、電容器芯組和蓋板組成，在電容器芯組與殼體的間隙處設(shè)有冷卻裝置，蓋板總成上設(shè)有與外部冷卻水管連接的冷卻水進(jìn)、出水接口，外部冷卻裝置的兩個(gè)端口分別與蓋板總成上的進(jìn)、出水接口相通。電容器工作時(shí)，電容器產(chǎn)生的熱量除了以熱輻射的形式進(jìn)行散熱外，外接冷卻水通過(guò)蓋板總成上的接口流過(guò)電容器時(shí)，帶走電容器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，可以較小電容器的內(nèi)部溫升，提供電容器的工作環(huán)境溫度上限；增強(qiáng)電容器的過(guò)電流能力，延長(zhǎng)電容器的使用壽命，縮小電容器的體積，降低電容器的制造成本。
文檔編號(hào)H01G2/08GK201698897SQ20102019473
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者儲(chǔ)松潮, 朱自群, 楊波 申請(qǐng)人:安徽銅峰電子股份有限公司