CN107103994A - 一种干式高压自愈式并联电容器的散热结构 - Google Patents
一种干式高压自愈式并联电容器的散热结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107103994A CN107103994A CN201710064723.1A CN201710064723A CN107103994A CN 107103994 A CN107103994 A CN 107103994A CN 201710064723 A CN201710064723 A CN 201710064723A CN 107103994 A CN107103994 A CN 107103994A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- center
- capacitor
- healing
- heat
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 33
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011104 metalized film Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000006244 Medium Thermal Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
- H01G2/08—Cooling arrangements; Heating arrangements; Ventilating arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
- H01G2/10—Housing; Encapsulation
- H01G2/106—Fixing the capacitor in a housing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/224—Housing; Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/38—Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
一种干式高压自愈式并联电容器的散热结构，以解决所述电容器运行过热的问题。所述电容器由4个电容器单元组成，单元之间设置散热风道，以增强散热效果。单元由箱壳、接线端子、压力释放阀、心子和树脂绝缘层构成；心子由元件及联接铜箔构成；元件由金属化薄膜卷绕、两端喷金而成，具有自愈性能。心子中元件设计成单行排列，元件两端靠近箱壳的两个大面，以利传热；内部的电气连接和引出采用宽的薄铜箔，以降低连接电阻；心子与箱壳之间用绝缘和阻燃性能良好的树脂充填，使该处绝缘减薄，以缩短传热路径；单元箱壳用不锈钢制作，避免生锈而影响外表的散热效果。热稳定试验结果证明，电容器达到了热平衡，并满足相关标准和实际运行的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种干式高压自愈式并联电容器的散热结构。
背景技术
在到目前为止，成功应用于电力系统的高压并联电容器都是油浸的，其
固体介质采用聚丙烯薄膜，极板为铝箔，简称“油浸箔式电容器”。其特点为：
电容器单台容量大，有功损耗小，发热量低，运行稳定。缺点是箱壳内充满绝缘
油，一旦内部发生严重故障引发箱壳爆裂，容易引起火灾，造成重大事故，这种
事故并不鲜见，可见运行安全性一直是这种电容器存在的隐患。该缺陷限制了这
类电容器在重要场合如城市地下变电站、大型建筑的户内变电站及重点防火场所
的应用。
干式高压自愈式并联电容器箱壳内无油，凭借其自愈特性，可以防止介质弱点和局部放电带来的危害而可靠地运行，适合安装于城市地下变电站、大型建筑的户内变电站及重点防火场所。但是这类电容器由于须顾及在高场强下工作的自愈性能，故作为极板的金属镀层极薄，致使极板电阻较大，比上述“油浸箔式”结构电容器的极板电阻大2个数量级，结果造成电容器的有功损耗较大，发热量增大，而电容器发热量大往往引起电容器过热。电容器过热带来的危害是：工作寿命降低，容易诱发介质热击穿使电容器失效。因此干式高压自愈式并联电容器，受困于技术和结构的特殊性，目前还没有很好解决的关键技术之一，就是电容器运行的过热问题，于是散热结构就成为这类干式电容器研发所需攻克的关键点。
发明内容
在为了克服现用“油浸箔式”电容器故障后易引发爆炸、火灾等重大事故之不足，解决干式高压自愈式并联电容器运行过热的问题，本发明提供一种适用于干式高压自愈式并联电容器（以下简称“电容器”）的散热结构。
本发明解决问题所采用的技术方案如下。
所述散热结构的特征在于：将所述容量较大（例如334kvar）的电容器设计成 4个容量较小电容器单元（以下简称“单元”）的组合，每个单元设计时尽量扩大其表面积，并在单元之间设置散热风道，以增大散热面积、增强空气对流散热的效果。所述单元主要由心子、箱壳、接线端子和压力释放阀构成，心子由多个元件排列组成。心子中的元件单行排列，每个元件的两个端面靠近单元箱壳的两个大面，利于元件向箱壳传热；心子中元件的电气连接和引出采用尽可能宽的薄铜箔，以降低连接电阻，且有利于心子热量的传导；心子与箱壳之间采用绝缘和阻燃性能良好的树脂充填，使该处绝缘得以减薄，缩短元件内部热量外传的路
径，减小热阻；单元箱壳的材料为不锈钢，防止在运行时生锈而影响外表的散热效果。
本发明的有益效果是：基于所述自愈式电容器极板电阻大、运行时有功损耗和发热量大的特点，在整体上将所述电容器设计成由4个电容器单元组成，单元间设置散热风道，以增强散热效果；在电容器单元内部采用减小连接电阻、缩短热传导路径，单元外表采用增大散热面积、不锈钢箱壳防止锈蚀等措施。采用以上方法和措施，所述电容器形成了独特的散热结构，以满足电容器在户内外环境条件下长期稳定可靠工作的要求。经试验证明，这种结构的电容器（额定电压11/ kV，容量334kvar）在热稳定试验中达到了热平衡，最热点温度低于80℃，符合相关标准和实际运行的要求。
附图说明
图1为整台大容量干式高压自愈式并联电容器的结构示意图。
图2为干式高压自愈式并联电容器单元的示意图。
图3为图2的主视剖面构造图。
图4为图2的左视剖面构造图。
图中，1-单元；2-支架；3-散热风道；11-单元的箱壳；12- 单元的接线端子；13- 单元的压力释放阀；14-单元的心子；15-单元内的树脂绝缘层；141-元件；142- 联接铜箔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
在图1中可见：整台大容量电容器由4个单元(1)组成，4个单元(1)等间距排列，安装在支架(2)上，单元(1)之间留有窄小的散热风道(3)，以增大散热面积、增强散热效果。4个单元(1)串联连接，满足整台电容器额定电压、容量、绝缘水平及户内外运行的要求。
在图2中可见，单元主要由箱壳(11)、接线端子(12)、压力释放阀(13)、心子(14)和充注的树脂绝缘层(15)构成。箱壳(11)用不锈钢制作，防止在运行时生锈而影响外表的散热效果。每个单元设计时尽量扩大其表面积，以利散热。
在图3和图4中可见：心子(14)主要由元件(141)及元件间联接铜箔(142)构成。
元件(141)由金属化薄膜卷绕、两端喷金而成，具有局部击穿后自愈的性能。心
子(14)中的元件(141)单行排列，每个元件(141)的两个端面靠近电容器箱壳(11)的两个大面，以利于元件(141)向箱壳(11)传热；心子(14)中元件(141)之间的电气连接和引出采用尽可能宽的薄铜箔(142)，以降低连接电阻，且有利于心子(14)热量的传导；心子(14)与箱壳(11)之间充注具有良好绝缘和阻燃性能的树脂，形成树脂绝缘层(15)，使该处绝缘得以减薄，缩短元件(14)内部热量向外传导到箱壳(11)的路径，减小热阻。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种干式高压自愈式并联电容器的散热结构，所述散热结构的特征在于：所述电容器设计成由四个电容器单元组成，安装在支架上，每个单元设计时尽量扩大其表面积，单元之间设散热风道，以增大散热面积、增强散热效果，4个单元串联连接，满足整台电容器额定电压、容量、绝缘水平及户内外运行的要求。
2.根据权利要求1所述的单元，其心子中的元件由金属化薄膜卷绕、两端喷金而成，具有局部击穿后自愈的性能。
3.根据权利要求1所述的单元，其外壳由不锈钢制作，以防止生锈而影响外表的散热效果。
4.根据权利要求1所述的单元，其心子中的电气连接和引出采用尽可能宽的薄铜箔，以降低连接电阻，且有利于心子热量的传导。
5.根据权利要求1所述的单元，其心子与箱壳之间充注具有良好绝缘和阻燃性能的树脂，形成树脂绝缘层，使该处绝缘得以减薄，缩短元件内部热量外传的路径，减小热阻。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710064723.1A CN107103994A (zh) | 2017-02-05 | 2017-02-05 | 一种干式高压自愈式并联电容器的散热结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710064723.1A CN107103994A (zh) | 2017-02-05 | 2017-02-05 | 一种干式高压自愈式并联电容器的散热结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107103994A true CN107103994A (zh) | 2017-08-29 |
Family
ID=59676370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710064723.1A Pending CN107103994A (zh) | 2017-02-05 | 2017-02-05 | 一种干式高压自愈式并联电容器的散热结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107103994A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2278988Y (zh) * | 1996-07-26 | 1998-04-15 | 桂林电力电容器总厂金属膜电容器分厂 | 无油自愈式高电压并联电容器 |
| CN2307346Y (zh) * | 1997-06-12 | 1999-02-10 | 桂林电力电容器总厂金属膜电容器分厂 | 积木型无油高电压并联电容器 |
| CN1207567A (zh) * | 1998-07-29 | 1999-02-10 | 锦州电力电容器有限责任公司 | 干式自愈式高压电力电容器 |
| CN202025649U (zh) * | 2011-04-06 | 2011-11-02 | 铜陵市文峰电子有限责任公司 | 一种新型环保高效高压牵引储能电容器 |
-
2017
- 2017-02-05 CN CN201710064723.1A patent/CN107103994A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2278988Y (zh) * | 1996-07-26 | 1998-04-15 | 桂林电力电容器总厂金属膜电容器分厂 | 无油自愈式高电压并联电容器 |
| CN2307346Y (zh) * | 1997-06-12 | 1999-02-10 | 桂林电力电容器总厂金属膜电容器分厂 | 积木型无油高电压并联电容器 |
| CN1207567A (zh) * | 1998-07-29 | 1999-02-10 | 锦州电力电容器有限责任公司 | 干式自愈式高压电力电容器 |
| CN202025649U (zh) * | 2011-04-06 | 2011-11-02 | 铜陵市文峰电子有限责任公司 | 一种新型环保高效高压牵引储能电容器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101877275B (zh) | 一种提高直流电压互感器抗污秽闪络能力的方法 | |
| CN204407185U (zh) | 一种安全电容器 | |
| CN206163316U (zh) | 一种具有耐冲击性的散热型电容器 | |
| CN104143436A (zh) | 导电柱点接触式防爆电容器 | |
| CN206639699U (zh) | 一种110kV集合式高压并联电容器装置 | |
| CN107103994A (zh) | 一种干式高压自愈式并联电容器的散热结构 | |
| CN101425350B (zh) | 绝缘双冷耐电涌电阻柜 | |
| CN107275087B (zh) | 一种超大功率三电平变频器用直流电容器 | |
| CN204497062U (zh) | 电容器芯体绝缘的集合式电容器 | |
| CN208256482U (zh) | 一体式树脂填充自愈阻尼电容器 | |
| CN104867675A (zh) | 电容器芯体绝缘的集合式电容器 | |
| CN201845648U (zh) | 一次消谐器 | |
| CN211181988U (zh) | 一种耐超低温电解电容器 | |
| CN103915256A (zh) | 一种中小功率光伏用薄膜电容器 | |
| CN107275082A (zh) | 一种树脂外壳的干式电力电子电容器 | |
| CN207731814U (zh) | 小型穿心铝电解电容器 | |
| CN206236807U (zh) | 全密封变能组合式消雷通用接地器 | |
| CN103208349A (zh) | 绕组水冷气体绝缘变压器 | |
| CN205140750U (zh) | 一种自愈式低电压并联电容器 | |
| CN207425631U (zh) | 一种过温保护薄膜电容器 | |
| CN204668158U (zh) | 一种新型电力电容器 | |
| CN206947177U (zh) | 一种树脂外壳的干式电力电子电容器 | |
| CN218274267U (zh) | 一种用于35kV电力系统的高压自愈式并联电容器的结构 | |
| CN105304335A (zh) | 一种交流滤波电容器 | |
| CN204706465U (zh) | 组合式高能复合钽电容器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170829 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |