CN110189916B - 兆伏级纸膜复合电容器臂、模块化高压脉冲电容器及其设计制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种兆伏级纸膜复合电容器臂、模块化高压脉冲电容器及其设计制作方法，应用于采用变压器油绝缘的电磁脉冲模拟装置中。其中，兆伏级纸膜复合电容器臂包括壳体、端盖、电容元件、膨胀器、金属腔体；壳体采用真空浇注工艺的玻璃钢材料制作而成，呈方管状；端盖有两个，分别与壳体两端的法兰紧固连接并密封；一个端盖上开设有螺孔，另一个端盖上开设有注油孔；电容元件和金属腔体设置在壳体内，且金属腔体靠近开设有螺孔的端盖；膨胀器设置在金属腔体内，其气嘴依次伸出壳体和端盖；电容元件采用聚丙烯薄膜、电容器纸和金属铝箔依次层叠后卷绕而成；金属腔体为一端开口的筒状结构，其封闭端紧压电容元件；在金属腔体内充有绝缘介质。
Description
技术领域
本发明属于脉冲功率技术领域，具体涉及一种用于电磁脉冲模拟装置的兆伏级纸膜复合电容器臂、模块化高压脉冲电容器及其设计制作方法。
背景技术
高压脉冲电容器是脉冲功率领域中常用的储能部件。在电磁脉冲环境模拟生成技术中，大型的电磁脉冲模拟装置常采用两级脉冲压缩技术方案，产生符合IEC(International Electrotechnical Commission，国际电工委员会)标准的双指数纳秒脉冲波形，脉冲压缩系统通过高压脉冲电容器和高压开关的配合，实现前级脉冲电压的压缩和调整。第一级脉冲压缩系统中高压脉冲电容器的容值主要由电磁脉冲模拟装置所产生的纳秒脉冲波形半宽决定，在工程实践中，受到杂散参数的影响，常需要在电磁脉冲源的调试中对高压脉冲电容器的容值进行微调，要求第一级脉冲压缩系统中高压脉冲电容器具有一定调节范围，因此高压脉冲电容器常采用模块化的设计方案，如图1所示：高压脉冲电容器包括高压环1、接地环2、屏蔽环3和多条电容器臂4，高压环1和接地环2平行设置，多条电容器4壁均布设置在高压环1和接地环2之间，一端与高压环1连接，另一端与接地环2连接，整体形成锥台状结构；屏蔽环3的截面为圆形，位于高压环1外侧，与高压环1直接相连；每条电容器臂4由多个电容元件组成，单个电容元件由金属箔和薄膜层叠后卷绕而成，通过调节电容元件的容值和电容器臂的条数，可实现电容器总容值的调节。将高压脉冲电容器与高压开关构成一同轴结构，可以减小第一级脉冲压缩系统的等效电感。此类高压脉冲电容器常与初级脉冲源(通常为Marx发生器)位于一个腔体，采用高气压SF6进行绝缘，以满足高电压的运行要求。
变压器油和SF6均为脉冲功率技术中常用绝缘介质，由于变压器油的介电常数大于SF6气体，采用变压器油作为绝缘介质有利于增大初级脉冲源(Marx发生器)的对地杂散参数，使Marx发生器的建立更加稳定可靠。
对于采用变压器油绝缘的电磁脉冲模拟装置，第一级脉冲压缩系统采用前述高压脉冲电容器，会存在如下缺点：
1.受电荷吸引力影响，变压器油中杂质(如碳粒、灰尘等)可能会附着在电容器元件上。
2.浸润过程中可能会在电容器元件上残存气泡。
上述两者均会对高压脉冲电容器的绝缘性能造成负面影响，导致耐受电压下降，因此，对于采用变压器油进行绝缘的电磁脉冲模拟装置，需要重新设计第一级脉冲压缩系统中的高压脉冲电容器。
发明内容
基于以上背景技术，本发明提出了一种兆伏级纸膜复合电容器臂、模块化高压脉冲电容器及其设计制作方法，应用于采用变压器油绝缘的电磁脉冲模拟装置中。
本发明的技术方案是：
兆伏级纸膜复合电容器臂，其特殊之处在于：包括壳体、端盖、电容元件、膨胀器、金属腔体；壳体采用真空浇注工艺的玻璃钢材料制作而成，整体呈方管状，两端设置有用于与端盖紧固连接的法兰；
端盖有两个，分别与壳体两端的法兰采用真空拉挤工艺的玻璃钢螺栓和加厚螺母进行紧固连接，并采用O型密封圈实现密封；其中一个端盖上开设有与膨胀器的气嘴配合的螺孔，另一个端盖上开设有注油孔；
电容元件和金属腔体设置在壳体内,且金属腔体靠近开设有所述螺孔的端盖；膨胀器设置在金属腔体内，膨胀器的气嘴依次伸出金属腔体、壳体和端盖，从而使膨胀器的内部与壳体的外部连通；
电容元件采用聚丙烯薄膜、电容器纸和金属铝箔依次层叠后卷绕而成，成型后的电容元件呈长方体状；
金属腔体为一端开口的筒状结构，其封闭端紧压电容元件；在金属腔体内充有绝缘介质。
进一步地，绝缘介质采用十二烷基苯、变压器油或苏威冷冻液。
本发明还提供了一种模块化高压脉冲电容器，其特殊之处在于：包括N个测量装置、N个测量隔板以及N个上述的电容器臂；N大于等于2；
每个电容器臂对应一个测量装置和测量隔板，测量装置通过测量隔板固定安装在壳体的端盖上，位于壳体外部，且靠近膨胀器设置；
测量装置包括金属板一、金属板二和非金属环，以及由多个小阻值金属氧化膜电阻并联构成的电阻模块；金属板一、非金属环和金属板二依次连接，构成一个气腔，气腔内充SF6气体，气腔上设置有封真空电缆接头；电阻模块封装在所述气腔内，电阻模块的测量信号通过所述封真空电缆接头从气腔内引出。
进一步地，封真空电缆接头为L16电缆接头或BNC电缆接头。
本发明同时还提供了一种模块化高压脉冲电容器的设计制作方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
1)根据高压脉冲电容器的耐受电压、安装方式和结构形式要求，确定高压环、接地环、屏蔽环的直径和厚度，电容器臂的内外绝缘长度和受力要求，电容器臂与高压环、接地环的连接方式；
2)基于电容元件的卷绕工艺水平和绝缘测试结果，以兆伏级高压脉冲电容器总容值和承受电压作为设计目标，计算单个电容器臂中的电容元件的个数和电容器臂的条数，按照卷绕方案制作电容元件，制成后备用；
3)依据电容器臂的受力计算结果和封真空要求，设计电容器臂的壳体厚度和法兰结构，根据玻璃钢材料在绝缘介质中的沿面闪络性能，确定壳体的长度，采用真空浇注工艺，研制玻璃钢材质的壳体，并测试其气密性，合格后备用；
4)按照电容器臂的壳体尺寸，设计膨胀器的结构和尺寸，并将膨胀器与端盖连接后备用；
5)根据电容器臂流经电流的大小，确定小阻值金属氧化膜电阻的阻值，将小阻值金属氧化膜电阻封装在0.1MPa的SF6环境中，测量信号采用封真空电缆接头引出，制成后备用；
6)在洁净室将连接有膨胀器的端盖与电容器臂的壳体采用玻璃钢螺栓和加厚螺母进行紧固，并采用O型密封圈进行密封，将步骤2)制成的电容元件依次从电容器臂的壳体的另一端放入壳体中，之后用另一个开设有注油孔的端盖压紧，并密封；
7)将步骤6)安装好的电容器臂放入高温真空干燥腔中，在环境温度40-50℃的条件下真空干燥处理以排除气体和水分，处理完毕后向真空干燥腔内注入绝缘介质，进而绝缘介质会从端盖上的注油孔进入电容器臂内部，注油完毕后取出电容器臂，密封端盖上的注油孔；
8)在连接有膨胀器的端盖上依次安装测量隔板和测量装置；
9)将电容器臂、高压环、接地环和屏蔽环按步骤1)确定的连接方式组装后，即为制作好的锥台状的高压脉冲电容器。
本发明的有益效果：
1.本发明通过特殊的结构设计，能够满足变压器油绝缘条件下，高压脉冲电容器的耐压、结构强度、温度适应性和测量等要求，并能够应用于电磁脉冲模拟装置。
2.本发明电容器臂的壳体由真空浇注工艺的玻璃钢材料制作而成，一方面玻璃钢材料提供了足够的结构强度，另一方面采用真空浇注工艺确保了壳体内部不存在大量的气泡，提高了壳体的在高场强下的寿命。
3.本发明电容器臂内部设计有膨胀器，确保了电容器臂在不同的温度条件下，不会发生由于绝缘介质热胀冷缩引起的漏液现象。
4.本发明中端盖与壳体密封采用真空拉挤工艺的玻璃钢螺栓和加厚螺母，在确保结构强度的前提下，避免了金属螺钉在高电压作用下表面存在高场强区域的现象，同时加厚螺母降低了施加预紧力时玻璃钢螺栓螺牙的受力，螺牙不会在施加预紧力时损坏。
5.本发明测量装置由多个金属氧化膜电阻并联，减小了测量电阻的等效电感，以提高测量装置的响应时间，同时增大了测量装置的通流能力。
6.本发明将电阻模块封闭在SF6气腔内，阻隔了变压器油中的杂质，避免了碳粒等可能附着在氧化膜电阻上造成电阻模块阻值发生变化的可能性，确保了测量的准确性。
附图说明
图1为现有高压电容器的结构示意图。
图2本发明高压脉冲电容器中电容器臂的斜等侧视图。
图3为本发明高压脉冲电容器中电容器臂的主视图。
图4为图3中A-A向剖面视图。
图5为图4中B处放大图。
图6为测量装置的斜等侧视图。
图7为测量装置的轴向剖面视图。
图8为本发明高压脉冲电容器实验波形(X轴单位：秒；Y轴单位：伏)。
附图标记为：
1-高压环，2-接地环，3-屏蔽环，4-电容器臂，5-端盖，6-壳体，7-电容元件，8-膨胀器，9-金属腔体，10-测量装置，11-测量隔板，12-玻璃钢螺栓，13-小阻值金属氧化膜电阻，14-L16接头，15-加厚螺母，16-气腔，17-金属板一，18-金属板二，19-非金属环。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
本发明实施例所提供的模块化高压脉冲电容器，是在图1所示现有的高压脉冲电容器基础上，对其电容器臂4作出了改进，从而使整个高压脉冲电容器适用于采用变压器油进行绝缘的电磁脉冲模拟装置中的第一级脉冲压缩系统。
如图2-7所示，本发明电容器臂4包括壳体6、端盖5、电容元件7、膨胀器8、金属腔体9、测量装置10和测量隔板11；
壳体6采用真空浇注工艺的玻璃钢材料制作而成，整体呈方管状，两端设置有用于与端盖5紧固连接的法兰；
端盖5有两个，分别与壳体6两端的法兰采用真空拉挤工艺的玻璃钢螺栓12和不锈钢材质的加厚螺母15进行紧固连接；端盖5与壳体6的法兰所接触的端面上开设有O型槽，O型槽内安装有O型密封圈实现密封；靠近接地环2的端盖5上开设有与膨胀器8的气嘴配合的螺孔，靠近高压环1的端盖5上开设有注油孔；
电容元件7有多个，电容元件7和金属腔体9设置在壳体6内,且金属腔体9位于靠近高压环1的一端；膨胀器8设置在金属腔体9内，膨胀器8的气嘴依次伸出金属腔体9、壳体6和端盖5，从而使膨胀器8的内部与壳体6的外部连通；
电容元件7采用聚丙烯薄膜、电容器纸和金属铝箔依次层叠后卷绕而成，成型后的电容元件呈长方体状；
金属腔体9为一端开口的筒状结构，其封闭端紧压电容元件7；在金属腔体9内充有绝缘介质，绝缘介质可以采用十二烷基苯、变压器油或苏威冷冻液，以提升耐压性能；测量装置10设置在壳体6的外部，且靠近膨胀器8；如图6、7所示，测量装置10包括金属板一17、金属板二18和非金属环19，以及由多个小阻值金属氧化膜电阻13并联的电阻模块；金属氧化膜电阻13的阻值由信噪比和电阻耐压能力决定，过大可能引起电阻上电压过高，引发放电，过小时测量信号的信噪比过低，一般取0.1-1Ω。金属板一17、非金属环19和金属板二18依次连接，构成一气腔16；电阻模块封装在气腔16内，使测量装置10与外界变压器油环境隔离，气腔16内充SF6气体；测量装置10的测量信号采用封真空的L16电缆接头14或者BNC电缆接头引出从气腔内引出。
本发明的设计制作过程：
1.根据高压脉冲电容器的耐受电压、安装方式和结构形式要求，确定高压环1、接地环2和屏蔽环3的直径和厚度，电容器臂4的内外绝缘长度和受力要求，电容器臂4与高压环1、接地环2的连接方式等；
2.基于电容元件7的卷绕工艺水平和绝缘测试结果，以兆伏级高压脉冲电容器总容值和承受电压作为设计目标，计算得到单个电容器臂4中的电容元件7的个数和电容器臂4的条数，按照卷绕方案(与现有电容元件的卷绕方案相同)制作电容元件7，制成后备用；
3.依据电容器臂4的受力计算结果和封真空要求，设计电容器臂4的壳体6的厚度和法兰结构，根据玻璃钢材料在绝缘介质中的沿面闪络性能，确定壳体6的长度，采用真空浇注工艺，研制玻璃钢材质的壳体6，并测试其气密性，合格后备用；
4.按照电容器臂4的壳体6的尺寸，设计膨胀器8的结构和尺寸，在端盖5的一侧开设与膨胀器8的气嘴配合连接的螺孔和用于安装密封圈的密封槽，将膨胀器8的气嘴(空心螺栓)与端盖5的螺孔配合，密封连接后备用；
5.根据电容器臂4流经电流的大小，确定小阻值金属氧化膜电阻13的阻值，将小阻值金属氧化膜电阻13封装在0.1MPa的SF6环境中，测量信号采用L16电缆接头14引出，制成后备用；
6.在洁净室将连接有膨胀器8的端盖5与电容器臂4的壳体6采用玻璃钢螺栓12和加厚螺母15进行紧固，并采用O型密封圈进行密封，然后将多个电容元件7依次从电容器臂4壳体的另一端放入壳体6中，之后用另一个开设有注油孔的端盖5压紧，并密封；
7.将安装好的电容器臂4放入高温真空干燥腔中，在环境温度约40℃的条件下真空干燥处理7天，以排除气体和水分，处理完毕后向真空干燥腔内注入绝缘介质(例如十二烷基苯)，进而绝缘介质(十二烷基苯)会从端盖5上的注油孔进入电容器臂4内部，注油完毕后取出电容器臂4，密封端盖5上的注油孔；
8.在电容器臂4低压端(靠近接地环2的一侧，也即靠近膨胀器8的一侧)依次安装测量隔板11和测量装置10；
9.将电容器臂4、高压环1、接地环2和屏蔽环3按步骤1所确定的连接方式组装后，即得锥台状的高压脉冲电容器，可安装在电磁脉冲模拟装置中的第一级压缩系统中使用。
图8为一3MV高压脉冲电容器上的实测波形，该波形为测量装置10所采集的电流波形积分而来，从图8中可以看出，该高压脉冲电容器在3MV的条件下未发生绝缘问题。
Claims (3)
1.模块化高压脉冲电容器，其特征在于：包括N个测量装置、N个测量隔板以及N个电容器臂；N大于等于2；
每个电容器臂对应一个测量装置和测量隔板，测量装置通过测量隔板固定安装在壳体的端盖上，位于壳体外部，且靠近膨胀器设置；
测量装置包括金属板一、金属板二和非金属环，以及由多个小阻值金属氧化膜电阻并联构成的电阻模块；金属板一、非金属环和金属板二依次连接，构成一个气腔，气腔内充SF6气体，气腔上设置有封真空电缆接头；电阻模块封装在所述气腔内，电阻模块的测量信号通过所述封真空电缆接头从气腔内引出。
2.根据权利要求1所述的模块化高压脉冲电容器，其特征在于：封真空电缆接头为L16电缆接头或BNC电缆接头。
3.模块化高压脉冲电容器的设计制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据高压脉冲电容器的耐受电压、安装方式和结构形式要求，确定高压环、接地环、屏蔽环的直径和厚度，电容器臂的内外绝缘长度和受力要求，电容器臂与高压环、接地环的连接方式；
2)基于电容元件的卷绕工艺水平和绝缘测试结果，以兆伏级高压脉冲电容器总容值和承受电压作为设计目标，计算单个电容器臂中的电容元件的个数和电容器臂的条数，按照卷绕方案制作电容元件，制成后备用；
3)依据电容器臂的受力计算结果和封真空要求，设计电容器臂的壳体厚度和法兰结构，根据玻璃钢材料在绝缘介质中的沿面闪络性能，确定壳体的长度，采用真空浇注工艺，研制玻璃钢材质的壳体，并测试其气密性，合格后备用；
4)按照电容器臂的壳体尺寸，设计膨胀器的结构和尺寸，并将膨胀器与端盖连接后备用；
5)根据电容器臂流经电流的大小，确定小阻值金属氧化膜电阻的阻值，将小阻值金属氧化膜电阻封装在0.1MPa的SF6环境中，测量信号采用封真空电缆接头引出，制成后备用；
6)在洁净室将连接有膨胀器的端盖与电容器臂的壳体采用玻璃钢螺栓和加厚螺母进行紧固，并采用O型密封圈进行密封，将步骤2)制成的电容元件依次从电容器臂的壳体的另一端放入壳体中，之后用另一个开设有注油孔的端盖压紧，并密封；
7)将步骤6)安装好的电容器臂放入高温真空干燥腔中，在环境温度40-50℃的条件下真空干燥处理以排除气体和水分，处理完毕后向真空干燥腔内注入绝缘介质，进而绝缘介质会从端盖上的注油孔进入电容器臂内部，注油完毕后取出电容器臂，密封端盖上的注油孔；
8)在连接有膨胀器的端盖上依次安装测量隔板和测量装置；
9)将电容器臂、高压环、接地环和屏蔽环按步骤1)确定的连接方式组装后，即为制作好的锥台状的高压脉冲电容器。
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Citations (8)
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| GB1286617A (en) * | 1969-12-31 | 1972-08-23 | Int Standard Electric Corp | Fluid cooled variable electrical parameter device working in vacuo |
| CN2232621Y (zh) * | 1995-06-23 | 1996-08-07 | 王一力 | 高压干式自愈型无功补偿电容器 |
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Patent Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| GB1286617A (en) * | 1969-12-31 | 1972-08-23 | Int Standard Electric Corp | Fluid cooled variable electrical parameter device working in vacuo |
| JPH08222467A (ja) * | 1995-02-16 | 1996-08-30 | Nissin Electric Co Ltd | 高電圧コンデンサ設置装置 |
| CN2232621Y (zh) * | 1995-06-23 | 1996-08-07 | 王一力 | 高压干式自愈型无功补偿电容器 |
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