CN109524237A - 一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置 - Google Patents

一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,其结构包括引线端子、防爆盖板、连接器、外罩壳、电容器、防绝缘击穿装置、绝缘体,本发明在电场分布改善装置的作用下,通过气腔内气体气压增高,使得绝缘体空气击穿所需电压上升,并通过中空腔体其中空结构,利用中空部与空气空隙来进行电压分担,进而降低绝缘体外表面的电压,抑制空气击穿形成,本发明在空间电荷分布装置的作用下,介电质形成电流通过导线导向尖端放电体上,并由于尖端放电体顶端为菱角结构,可以更好的形成电晕效应,从而尖端放电体通过电晕效应形成空间电荷来改善绝缘体的电场分布,从而抑制空气击穿形成。

Description

一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置
技术领域
本发明涉及电容器装置技术领域,更确切地说,是一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置。
背景技术
目前,电容器装置是由电容器组及相应的一次和二次配套设备组成,并分为高压电容器装置和低压电容器装置两类,但是电容器装置中的电容器元件与其周围绝缘体之间残留空气空隙,导致影响电容器装置的使用安全,目前技术考虑不全面,具有以下弊端:
当电容器元件在绝缘模铸时,电容器元件与其周围的绝缘体的边界附近等处,有时会残留微小的空气空隙,并随着容器装置的使用也会形成空气空隙,当容器装置进行常规运转该空气空隙会成为电容器元件与绝缘体之间局部放电形成空气击穿的产生场所。空气击穿一般会出现在绝缘体外表面,并使得绝缘体加速经年恶化、使绝缘性能下降,导致影响电容器装置的使用安全。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,以解决现有技术的当电容器元件在绝缘模铸时,电容器元件与其周围的绝缘体的边界附近等处,有时会残留微小的空气空隙,并随着容器装置的使用也会形成空气空隙,当容器装置进行常规运转该空气空隙会成为电容器元件与绝缘体之间局部放电形成空气击穿的产生场所。空气击穿一般会出现在绝缘体外表面,并使得绝缘体加速经年恶化、使绝缘性能下降,导致影响电容器装置的使用安全。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,其结构包括引线端子、防爆盖板、连接器、外罩壳、电容器、防绝缘击穿装置、绝缘体,所述引线端子安装于防爆盖板的上方,所述连接器与电容器相连接,所述外罩壳内设有防绝缘击穿装置,所述绝缘体与电容器的外表面相贴合,所述防绝缘击穿装置包括外罩壳、击穿电压调节装置,所述外罩壳上设有多个击穿电压调节装置。
作为本发明进一步地方案,所述击穿电压调节装置包括静电接地装置、气体增压装置、电场分布改善装置,所述静电接地装置与气体压缩器相连接,所述气体压缩器安装于电场分布改善装置的下方。
作为本发明进一步地方案,所述静电接地装置包括导电板、电磁铁、永磁石、气囊,所述导电板与电磁铁电连接,所述永磁石与气囊相连接。
作为本发明进一步地方案,所述气体增压装置包括导气管、膨胀气囊、移动板,所述导气管与膨胀气囊相连接,所述膨胀气囊设于移动板的下方。
作为本发明进一步地方案,所述电场分布改善装置包括气腔、中空腔体、空间电荷分布装置,所述气腔的两侧设有中空腔体,所述空间电荷分布装置安装于气腔内部正中心。
作为本发明进一步地方案,所述空间电荷分布装置包括导线、尖端放电体、介电质、固定座,所述尖端放电体通过导线与介电质电连接,所述介电质上端嵌入安装于固定座的下方。
作为本发明进一步地方案,所述击穿电压调节装置设有多个并在绝缘体边角位置改为弧形结构,通过其弧形结构来增大曲率半径从而减少绝缘体的表面场强,抑制空气击穿形成。
作为本发明进一步地方案,所述中空腔体为中空结构,从而通过利用中空部与空气空隙来进行电压分担,进而降低绝缘体外表面的电压,抑制空气击穿形成。
作为本发明进一步地方案,所述尖端放电体顶端为菱角结构,从而可以更好的形成电晕效应,从而重新排布空间电荷,改善绝缘体的表面电场分布,进而降低绝缘体外表面的电压,抑制空气击穿形成。
发明有益效应
相对比较于传统的电容器装置,本发明在静电接地装置的作用下,通过导电板来将绝缘体表面静电导向外界降低绝缘体表面电压,抑制空气击穿形成。
本发明在电场分布改善装置的作用下,通过气腔内气体气压增高,使得绝缘体空气击穿所需电压上升,并通过中空腔体其中空结构,利用中空部与空气空隙来进行电压分担,进而降低绝缘体外表面的电压,抑制空气击穿形成。
本发明在空间电荷分布装置的作用下,介电质形成电流通过导线导向尖端放电体上,并由于尖端放电体顶端为菱角结构,可以更好的形成电晕效应,从而尖端放电体通过电晕效应形成空间电荷来改善绝缘体的电场分布,从而抑制空气击穿形成。
附图说明
通过阅读参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
在附图中:
图1为本发明一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置的结构示意图。
图2为本发明一种防绝缘击穿装置的结构平面图。
图3为本发明一种击穿电压调节装置的结构示意图。
图4为本发明一种击穿电压调节装置的详细结构示意图。
图5为本发明一种空间电荷分布装置的结构示意图。
图中:引线端子-1、防爆盖板-2、连接器-3、外罩壳-4、电容器-5、防绝缘击穿装置-6、绝缘体-7、外罩壳-61、击穿电压调节装置-62、静电接地装置-6201、气体增压装置-6202、电场分布改善装置-6203、导电板-620101、电磁铁-620102、永磁石-620103、气囊-620104、导气管-620201、膨胀气囊-620202、移动板-620203、气腔-620301、中空腔体-620302、空间电荷分布装置-620303、导线-a、尖端放电体-b、介电质-c、固定座-d。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1-图5所示,本发明提供一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置的技术方案:
如图1-图2所示,一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,其结构包括引线端子1、防爆盖板2、连接器3、外罩壳4、电容器5、防绝缘击穿装置6、绝缘体7,所述引线端子1安装于防爆盖板2的上方,所述连接器3与电容器5相连接,所述外罩壳4内设有防绝缘击穿装置6,所述绝缘体7与电容器5的外表面相贴合,所述防绝缘击穿装置6包括外罩壳61、击穿电压调节装置62,所述外罩壳61上设有多个击穿电压调节装置62。
如图3所示,所述击穿电压调节装置62包括静电接地装置6201、气体增压装置6202、电场分布改善装置6203,所述静电接地装置6201与气体压缩器6202相连接,所述气体压缩器6202安装于电场分布改善装置6203的下方。
如图4所示,所述静电接地装置6201包括导电板620101、电磁铁620102、永磁石620103、气囊620104,所述导电板620101与电磁铁620102电连接,所述永磁石620103与气囊620104相连接,通过导电板620101来将绝缘体7表面静电导向外界降低绝缘体7表面电压,同时由于电磁铁620102为永磁石620103相斥,当电磁铁620102由静电通过磁性增强从而推动永磁石620103挤压气囊620104。
如图4所示,所述气体增压装置6202包括导气管620201、膨胀气囊620202、移动板620203,所述导气管620201与膨胀气囊620202相连接,所述膨胀气囊620202设于移动板620203的下方,气囊620104通过导气管620201将气体导入膨胀气囊620202中从而推动移动板620203向上移动。
如图4所示,所述电场分布改善装置6203包括气腔620301、中空腔体620302、空间电荷分布装置620303,所述气腔620301的两侧设有中空腔体620302,所述空间电荷分布装置620303安装于气腔620301内部正中心,从而移动板620203向上移动减少气腔620301内的空间,从而气腔620301内气体气压增高,从而使得绝缘体7空气击穿所需电压上升。
如图5所示,所述空间电荷分布装置620303包括导线a、尖端放电体b、介电质c、固定座d,所述尖端放电体b通过导线a与介电质c电连接,所述介电质c上端嵌入安装于固定座d的下方,当推动移动板620203向上移动与介电质c相接触时,介电质c形成电流从而通过导线a导向尖端放电体b上,从而尖端放电体b形成电晕效应,从而形成空间电荷来改善绝缘体7的电场分布,从而抑制空气击穿形成。
如图2所示,所述击穿电压调节装置62设有多个并在绝缘体7边角位置改为弧形结构,通过其弧形结构来增大曲率半径从而减少绝缘体7的表面场强,抑制空气击穿形成。
其具体实现原理如下:当电容器装置进行常规运转空气空隙会成为电容器元件与绝缘体7之间局部放电形成空气击穿的产生场所,绝缘体7的外表面会堆积静电形成场强,通过击穿电压调节装置62与绝缘体7边角位置接触为弧形结构来增大曲率半径从而减少绝缘体7的表面场强,抑制空气击穿形成,并同时通过导电板620101来将绝缘体7表面静电导向外界降低绝缘体7表面电压,同时由于电磁铁620102为永磁石620103相斥,当电磁铁620102由静电通过磁性增强从而推动永磁石620103挤压气囊620104,气囊620104通过导气管620201将气体导入膨胀气囊620202中从而推动移动板620203向上移动,减少气腔620301内的空间,气腔620301内气体气压增高,使得绝缘体7空气击穿所需电压上升,并通过中空腔体620302其中空结构,利用中空部与空气空隙来进行电压分担,进而降低绝缘体7外表面的电压,抑制空气击穿形成,当推动移动板620203向上移动与介电质c相接触时,介电质c形成电流从而通过导线a导向尖端放电体b上,通过尖端放电体b顶端为菱角结构,可以更好的形成电晕效应,从而尖端放电体b通过电晕效应形成空间电荷来改善绝缘体7的电场分布,从而抑制空气击穿形成。
本发明解决的问题是现有技术的当电容器元件在绝缘模铸时,电容器元件与其周围的绝缘体的边界附近等处,有时会残留微小的空气空隙,并随着容器装置的使用也会形成空气空隙,当容器装置进行常规运转该空气空隙会成为电容器元件与绝缘体之间局部放电形成空气击穿的产生场所。空气击穿一般会出现在绝缘体外表面,并使得绝缘体加速经年恶化、使绝缘性能下降,导致影响电容器装置的使用安全,本发明通过上述部件的互相组合,本发明在静电接地装置的作用下,通过导电板来将绝缘体表面静电导向外界降低绝缘体表面电压,抑制空气击穿形成,本发明在电场分布改善装置的作用下,通过气腔内气体气压增高,使得绝缘体空气击穿所需电压上升,并通过中空腔体其中空结构,利用中空部与空气空隙来进行电压分担,进而降低绝缘体外表面的电压,抑制空气击穿形成,本发明在空间电荷分布装置的作用下,介电质形成电流通过导线导向尖端放电体上,并由于尖端放电体顶端为菱角结构,可以更好的形成电晕效应,从而尖端放电体通过电晕效应形成空间电荷来改善绝缘体的电场分布,从而抑制空气击穿形成。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,其结构包括引线端子(1)、防爆盖板(2)、连接器(3)、外罩壳(4)、电容器(5)、防绝缘击穿装置(6)、绝缘体(7),其特征在于:
所述引线端子(1)安装于防爆盖板(2)的上方,所述连接器(3)与电容器(5)相连接,所述外罩壳(4)内设有防绝缘击穿装置(6),所述绝缘体(7)与电容器(5)的外表面相贴合;
所述防绝缘击穿装置(6)包括外罩壳(61)、击穿电压调节装置(62),所述外罩壳(61)上设有多个击穿电压调节装置(62)。
2.根据权利要求1所述的一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,其特征在于:所述击穿电压调节装置(62)包括静电接地装置(6201)、气体增压装置(6202)、电场分布改善装置(6203),所述静电接地装置(6201)与气体压缩器(6202)相连接,所述气体压缩器(6202)安装于电场分布改善装置(6203)的下方。
3.根据权利要求2所述的一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,其特征在于:所述静电接地装置(6201)包括导电板(620101)、电磁铁(620102)、永磁石(620103)、气囊(620104),所述导电板(620101)与电磁铁(620102)电连接,所述永磁石(620103)与气囊(620104)相连接。
4.根据权利要求2所述的一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,其特征在于:所述气体增压装置(6202)包括导气管(620201)、膨胀气囊(620202)、移动板(620203),所述导气管(620201)与膨胀气囊(620202)相连接,所述膨胀气囊(620202)设于移动板(620203)的下方。
5.根据权利要求2所述的一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,其特征在于:所述电场分布改善装置(6203)包括气腔(620301)、中空腔体(620302)、空间电荷分布装置(620303),所述气腔(620301)的两侧设有中空腔体(620302),所述空间电荷分布装置(620303)安装于气腔(620301)内部正中心。
6.根据权利要求5所述的一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,其特征在于:所述空间电荷分布装置(620303)包括导线(a)、尖端放电体(b)、介电质(c)、固定座(d),所述尖端放电体(b)通过导线(a)与介电质(c)电连接,所述介电质(c)上端嵌入安装于固定座(d)的下方。
7.根据权利要求1所述的一种增压改善电场分布防绝缘击穿的电容器装置,其特征在于:所述击穿电压调节装置(62)设有多个并在绝缘体(7)边角位置改为弧形结构。
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