CN113314344B - 一种直流支撑电容器元件热聚合工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流支撑电容器元件热聚合工艺，包括以下工序：元件摆放、热聚合、降温、检验、元件卸取；规定部分工序的温度和时间。本发明的方法适用大直径的直流支撑电容器元件，可有效的改善元件的电容损失率、损耗角正切值tgδ，并减小元件变形，同时提高元件的电性能。
Description
技术领域
本发明涉及电容器制造领域，尤其涉及一种直流支撑电容器元件热聚合工艺。
背景技术
直流支撑电容器是变流器的关键器件，在变流器中的直流侧起到稳定电压、滤波等作用。目前，在大功率变流器如几十兆瓦级的高压变频器、高速动车变流器、大功率STATCOM、柔性直流输电工程用直流电容器等设备中，均需使用高电压大容量的直流支撑电容器。
这些直流支撑电容器为金属化聚丙烯薄膜。另外，这类电容器也逐渐采用干式结构并且尺寸越来减小, 金属化聚丙烯薄膜的工作场强逐步提高。这类电容器的共性是电压高、容量大、体重大，直流支撑电容器心子最多有300只元件组成。如果出现1只元件故障,就会影响整台电容器的可靠性。因而，这类电容器安全可靠性要求越来越高。其中元件热聚合工艺是保证电容器元件工作寿命的主要工艺，通过加热使金属化聚丙烯薄膜收缩，把残留在金属化聚丙烯薄膜间的空气挤出。因此，热聚合工艺直接影响元件的外观、电容损失率、损耗角正切值tgδ。
常规的直流支撑电容器元件直径在80mm以下，将元件放置在电热干燥箱中，采用阶段式升温。文献CN107967994 A中：通常最低加热温度60℃、2小时，最高加热温度100℃、3小时。目前，常用的直流支撑电容器元件直径最大为107mm左右，特殊场合的直流支撑电容器元件直径最大可达127mm左右。常规的热聚合温度参数不一定适用于此类大直径的电容器元件。同时，大直径的电容器元件降温过程也很重要，处理不当也会影响到元件的电性能。
发明内容
为了解决上述问题，提高元件热聚合质量，本发明提供一种直流支撑电容器元件（以下简称“元件”）热聚合工艺。
本发明所采用的技术方案如下。
元件热聚合工艺方法，包括以下工序：
(1) 元件摆放：将准备热聚合元件放在电热干燥箱的横板上，喷金面与横板接触，干燥箱起始温度40℃，持续0.5小时；
(2) 热聚合：热聚合分四个阶段，首先设定第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段的热聚合温度参数85℃、95℃、105℃、110~115℃，然后启动干燥箱加热升温，待温度达到四个阶段的设定温度后，分别保持4小时、2小时、4小时、1~2小时；
(3) 降温：关闭加热系统，循环鼓风系统不关闭，打开顶盖排气孔，自然冷却10~12小时；
(4) 检验：检查元件的外观应无严重变形 ；
(5) 元件卸取：卸取元件，其应整齐有序的平放在周转箱内，不允许元件的喷锌面叠压堆放。
其中，以上各时间的偏差可在±2%之内，各温度的偏差可在±2% 之内。
进一步地，元件摆放时，元件之间保证10mm间隙，便于每个元件都能均匀受热。
进一步地，元件与干燥箱内壁应保持一定距离，距离不得低于50mm。
进一步地，元件直径大小和聚丙烯薄膜材料影响第四阶段的热聚合的时间长短。
进一步地，元件直径大小影响降温的时间长短。
本发明的有益效果是：根据大直径的直流支撑电容器元件特点，采用上述方法，可有效的改善元件的电容损失率、损耗角正切值tgδ，并减小元件变形，同时提高元件的电性能。
具体实施方式
以下具体实施例对本发明作进一步的说明。本工艺包括以下工序：
(1) 元件摆放：将准备热聚合元件放在电热干燥箱的横板上，喷金面与横板接触，干燥箱起始温度40℃，持续0.5小时；
(2) 热聚合：热聚合分四个阶段，首先设定第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段的热聚合温度参数85℃、95℃、105℃、110~115℃，然后启动干燥箱加热升温，待温度达到四个阶段的设定温度后，分别保持4小时、2小时、4小时、1~2小时；
例如，如果元件的直径107mm，其聚丙烯薄膜为国内厂家产品，热聚合工序可以是：热聚合分四个阶段，首先设定第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段的热聚合温度参数85℃、95℃、105℃、110℃，然后启动干燥箱加热升温，待温度达到四个阶段的设定温度后，分别保持4小时、2小时、4小时、1小时；
例如，如果元件的直径107mm，其聚丙烯薄膜为国外厂家产品，热聚合工序可以是：热聚合分四个阶段，首先设定第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段的热聚合温度参数85℃、95℃、105℃、115℃，然后启动干燥箱加热升温，待温度达到四个阶段的设定温度后，分别保持4小时、2小时、4小时、1小时；
例如，如果元件的直径127mm，其聚丙烯薄膜为国内厂家产品，热聚合工序可以是：热聚合分四个阶段，首先设定第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段的热聚合温度参数85℃、95℃、105℃、110℃，然后启动干燥箱加热升温，待温度达到四个阶段的设定温度后，分别保持4小时、2小时、4小时、2小时；
例如，如果元件的直径127mm，其聚丙烯薄膜为国外厂家产品，热聚合工序可以是：热聚合分四个阶段，首先设定第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段的热聚合温度参数85℃、95℃、105℃、115℃，然后启动干燥箱加热升温，待温度达到四个阶段的设定温度后，分别保持4小时、2小时、4小时、2小时；
(3) 降温：关闭加热系统，循环鼓风系统不关闭，打开顶盖排气孔，自然冷却10~12小时；
例如，如果元件的直径107mm，降温工序可以是：关闭加热系统，循环鼓风系统不关闭，打开顶盖排气孔，自然冷却10小时；
例如，如果元件的直径127mm，降温工序可以是：关闭加热系统，循环鼓风系统不关闭，打开顶盖排气孔，自然冷却12小时；
(4) 检验：检查元件的外观应无严重变形 ;
(5) 元件卸取：卸取元件，其应整齐有序的平放在周转箱内，不允许元件的喷锌面叠压堆放。
其中，以上各时间的偏差可在±2%之内，各温度的偏差可在±2% 之内。
进一步地，元件摆放时，元件之间保证10mm间隙，便于每个元件都能均匀受热。
进一步地，元件与干燥箱内壁应保持一定距离，距离不得低于50mm。
进一步地，元件直径大小和聚丙烯薄膜材料影响第四阶段的热聚合的时间长短。
进一步地，元件直径大小影响降温的时间长短。
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 (1)
1.一种直流支撑电容器元件热聚合工艺，所述工艺包括以下工序：
(1)元件摆放：将准备热聚合元件放在电热干燥箱的横板上，喷金面与横板接触，干燥箱起始温度40℃，持续0.5小时；
(2)热聚合：热聚合分四个阶段，首先设定第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段的热聚合温度参数85℃、95℃、105℃、110～115℃，然后启动干燥箱加热升温，待温度达到四个阶段的设定温度后，分别保持4小时、2小时、4小时、1～2小时；
(3)降温：关闭加热系统，循环鼓风系统不关闭，打开顶盖排气孔，自然冷却10～12小时；
(4)检验：检查元件的外观应无严重变形；
(5)元件卸取：卸取元件，其应整齐有序的平放在周转箱内，不允许元件的喷锌面叠压堆放；
其中，以上各时间的偏差在±2％之内，各温度的偏差在±2％之内；
元件摆放时，元件之间保证10mm间隙；
元件直径为107mm或127mm。
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