CN117133544A - 电容芯子、电容式套管和生产电容芯子的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电容芯子、电容式套管和生产电容芯子的方法。电容芯子包括：导电杆，导电杆是柱形的；电容屏，电容屏包括多个围绕导电杆的外周设置的同轴的筒状的电极，每个电极具有由碳纤维制成的主体；以及环氧树脂，环氧树脂在导电杆的周向包覆电容屏和导电杆，其中，主体具有贯穿主体的两侧的多个缝隙，缝隙被环氧树脂填充。本申请技术方案提供的电容芯子和电容式套管的电容屏容易被环氧树脂浸渍，电气性能稳定。

Description

电容芯子、电容式套管和生产电容芯子的方法

技术领域

本申请涉及电子元件领域。具体地，本申请涉及电容芯子、电容式套管和生产电容芯子的方法。

背景技术

本发明涉及电容芯子相关技术，具体而言，涉及一种改进的电容芯子和电容式套管结构，以提高电容芯子的性能和可靠性。

目前，胶浸纸电容式套管在电容芯子的制造中被广泛使用。在这种结构中，铝箔被用作承载分压的电容屏。然而，使用铝箔会导致一些问题。首先，铝箔将整个电容芯子物理分割成多个同轴圆筒状物体，这导致后期的环氧树脂很难浸渍到整个电容芯子中。这种不完全的浸渍可能导致电容芯子的电气性能下降。其次，由于环氧树脂与铝箔之间的粘附性不佳，容易发生分离现象，进一步影响了电容芯子的可靠性和稳定性。

发明内容

本申请实施例提供了电容芯子和电容式套管，以至少解决现有技术中环氧树脂难以浸渍和粘附性不佳导致可靠性和稳定性降低的问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了电容芯子，包括：导电杆，导电杆是柱形的；电容屏，电容屏包括多个围绕导电杆的外周设置的同轴的筒状的电极，每个电极具有由碳纤维制成的主体；以及环氧树脂，环氧树脂在导电杆的周向包覆电容屏和导电杆，其中，主体具有贯穿主体的两侧的多个缝隙，缝隙被环氧树脂填充。

以这样的方式，电容屏耐高温、耐摩擦、耐腐蚀，并且导电、导热性能优异，抗张强度高，并且环氧树脂能够通过电容屏的两侧，容易被环氧树脂浸渍，与环氧树脂固定紧密，电气性能稳定。

根据本申请的示例性实施例，环氧树脂至少填充在电容屏与导电杆之间的空隙中，并且环氧树脂还填充在电容屏的各个筒状的电极之间的空隙中。

以这样的方式，为各个电容屏之间提供绝缘手段。

根据本申请的示例性实施例，在导电杆的轴向方向，靠近导电杆的筒状的电极的长度比远离导电杆的筒状的电极的长度长。

以这样的方式，保持电场分布的均匀性，并且提升电容芯子的电容值。

根据本申请的示例性实施例，电容芯子用于开关类套管、穿墙套管、变压器套管、空气套管、低压大电流套管或油/油套管。

以这样的方式，电容芯子可以应用在各个电气设备中，提升电气设备的稳定性。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了电容式套管，包括：电容芯子，包括：导电杆，导电杆是柱形的；电容屏，电容屏包括多个围绕导电杆的外周设置的同轴的筒状的电极，每个电极具有由碳纤维制成的主体；以及环氧树脂，环氧树脂在导电杆的周向包覆电容屏和导电杆，其中，主体具有贯穿主体的两侧的多个缝隙，缝隙被环氧树脂填充，以及壳体，壳体包括容纳电容芯子的内部空间，电容芯子设置在内部空间中。

以这样的方式，电容屏耐高温、耐摩擦、耐腐蚀，并且导电、导热性能优异，抗张强度高，并且环氧树脂能够通过电容屏的两侧，容易被环氧树脂浸渍，与环氧树脂固定紧密，电气性能稳定。

根据本申请的示例性实施例，环氧树脂至少填充在电容屏与导电杆之间的空隙中，并且环氧树脂还填充在电容屏的各个筒状的电极之间的空隙中。

以这样的方式，为各个电容屏之间提供绝缘手段。

根据本申请的示例性实施例，在导电杆的轴向方向，靠近导电杆的筒状的电极的长度比远离导电杆的筒状的电极的长度长。

以这样的方式，保持电场分布的均匀性，并且提升电容芯子的电容值。

根据本申请的示例性实施例，电容式套管是开关类套管、穿墙套管、变压器套管、空气套管、低压大电流套管或油/油套管。

以这样的方式，电容式套管应用在各个电气设备中，提升电气设备的稳定性。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了生产电容芯子的方法，包括：截取预定长度的金属圆管；制作多个不同尺寸的碳纤维筒，每种尺寸的碳纤维筒的直径和长度是一定的，直径大的碳纤维筒的长度比直径小的碳纤维筒的长度短；将金属圆管设置在同轴的圆筒容器中，圆筒容器的直径大于直径最大的碳纤维筒的直径；在金属圆管外围同轴套设多个不同尺寸的碳纤维筒，直径小的碳纤维筒设置在直径大的碳纤维筒的内侧；以及向圆筒容器中注入环氧树脂，待环氧树脂充分浸渍碳纤维筒后进行固化。

以这样的方式能够生产根据本申请实施例的电容芯子，其具有提升的电气性能。

根据本申请的示例性实施例，方法还包括将电容芯子置入绝缘外壳。

以这样的方式提供对电容芯子的保护措施和进一步的绝缘。

在本申请实施例中，提供了在电容芯子中以碳纤维用作电容屏来代替传统的铝箔电容屏的技术方案，以至少解决电容屏难以被环氧树脂浸渍且电容屏容易与环氧树脂分离的技术问题，实现了提升电容芯子的电气性能的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的电容芯子的示意图；

图2是根据本申请实施例的电容式套管的示意图；

图3是根据本申请实施例的生产电容芯子的方法的流程图。

附图文字标号：

1、电容式套管；

10、电容芯子；

100、导电杆；

120、电容屏；

140、环氧树脂；

20、壳体；

S301～S309、步骤。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块或单元。

根据本申请实施例，提供了电容芯子。图1是根据本申请实施例的电容芯子的示意图。如图1所示，根据本申请实施例的电容芯子10包括导电杆100、电容屏120和环氧树脂140。

导电杆100是柱形的。导电杆通常由导电性良好的金属材料制成，用于电流的传输和电荷的储存。在一个实施方式中，导电杆是圆柱形的，具有长条的形状。应理解，导电杆的形状和尺寸是根据具体的应用要求设计的，也可以是其他的柱状的形状，从而提供所需的电容值和电气性能。

电容屏120设置在导电杆100的外周，包括多个围绕导电杆100的外周设置的同轴的筒状的电极。每个电极具有由碳纤维制成的主体。即，多个碳纤维筒同轴套设在导电杆100周围。在一个实施方式中，每个碳纤维筒之间的距离是均匀的。

环氧树脂140在导电杆的周向包覆电容屏和导电杆，其中，主体具有贯穿主体的两侧的多个缝隙，缝隙允许环氧树脂140流动通过主体的两侧，并且在环氧树脂140被固化后，环氧树脂填充缝隙。导电杆100、电容屏120的多个碳纤维筒浸渍在环氧树脂之中，从而提供导电杆100、电容屏120之间的绝缘性能，并且环氧树脂140隔离且固定导电杆100和电容屏120。电容屏120的碳纤维材料的使用提供给了耐高温、耐摩擦、耐腐蚀的优点，并且导电、导热性能优异，抗张强度高。环氧树脂140能够经过碳纤维贯穿主体的两侧的多个缝隙通过电容屏120的两侧，因此电容屏120容易被环氧树脂浸渍，与环氧树脂140固定紧密，电气性能稳定。

根据本申请的示例性实施例，环氧树脂140至少填充在电容屏120与导电杆100之间的空隙中，并且环氧树脂140还填充在电容屏120的各个筒状的电极之间的空隙中。以这样的方式，为各个电容屏120之间提供绝缘手段。

根据本申请的示例性实施例，在导电杆100的轴向方向，靠近导电杆100的筒状的电极的长度比远离导电杆的筒状的电极的长度长。以这样的方式，保持电场分布的均匀性，并且提升电容芯子10的电容值。

根据本申请的示例性实施例，电容芯子10用于开关类套管、穿墙套管、变压器套管、空气套管、低压大电流套管或油/油套管。以这样的方式，电容芯子可以应用在各个电气设备中，提升电气设备的稳定性。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了电容式套管1。

图2是根据本申请实施例的电容式套管的示意图。如图2所示，电容式套管1包括电容芯子10和壳体20。

电容芯子10的结构已经在如上内容中说明，在此不再赘述。

在电容芯子10的外围还设置有壳体20，壳体20包括容纳电容芯子10的内部空间，电容芯子10设置在所述内部空间中。

壳体20可以采用绝缘材料制成，从而保证电容芯子10与外部绝缘，并且保护电容芯子10，提升电容芯子10整体的可靠性和电气稳定性。

根据本申请实施例，还提供了生产电容芯子的方法。图3是根据本申请实施例的生产电容芯子的方法的流程图。如图3所示，根据本申请实施例的生产电容芯子的方法包括下列步骤：

在步骤S301，根据对电容芯子实际长度的具体需求，截取预定长度的非导磁金属圆管，用作根据本申请实施例的电容芯子的柱形的导电杆。

在步骤S303，制作多个不同尺寸的碳纤维筒，每种尺寸的碳纤维筒的直径和长度是一定的，直径大的碳纤维筒的长度比直径小的碳纤维筒的长度短。如果碳纤维筒的直径增加，则长度对应减少。例如，可以将碳布绕制成第一直径和第一长度的中空的圆筒，制作第一碳纤维筒，将碳布绕制成第二直径和第二长度的中空的圆筒，制作第二碳纤维筒，第二直径大于第一直径，并且第二长度小于第一长度。可以根据需要制作更多尺寸的碳纤维筒。

在步骤S305，将金属圆管设置在同轴的圆筒容器中，圆筒容器的直径大于直径最大的碳纤维筒的直径。

在步骤S307，在金属圆管外围同轴套设多个不同尺寸的碳纤维筒，直径小的碳纤维筒设置在直径大的碳纤维筒的内侧。

在步骤S309，向圆筒容器中注入环氧树脂，待环氧树脂充分浸渍碳纤维筒后进行固化。

可以将电容芯子置入外壳中以提供保护措施和进一步的绝缘。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元或模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元或模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元或模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元或模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元或模块来实现本实施例方案的目的。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.电容芯子(10)，其特征在于，包括：

导电杆(100)，所述导电杆(100)是柱形的；

电容屏(120)，所述电容屏(120)包括多个围绕所述导电杆(100)的外周设置的同轴的筒状的电极，每个所述电极具有由碳纤维制成的主体；以及

环氧树脂(140)，所述环氧树脂(140)在所述导电杆(100)的周向包覆所述所述电容屏(120)和所述导电杆(100)，其中，

所述主体具有贯穿所述主体的两侧的多个缝隙，所述缝隙被所述环氧树脂(140)填充。

2.根据权利要求1所述的电容芯子(10)，其特征在于：

所述环氧树脂(140)至少填充在所述电容屏(120)与所述导电杆(100)之间的空隙中，并且

所述环氧树脂(140)还填充在所述电容屏(120)的各个筒状的电极之间的空隙中。

3.根据权利要求1或2所述的电容芯子(10)，其特征在于：

在所述导电杆(100)的轴向方向，靠近所述导电杆(100)的筒状的电极的长度比远离所述导电杆(100)的筒状的电极的长度长。

4.根据权利要求1或2所述的电容芯子(10)，其特征在于：

所述电容芯子(10)用于开关类套管、穿墙套管、变压器套管、空气套管、低压大电流套管或油/油套管。

5.电容式套管(1)，其特征在于，包括：

电容芯子(10)，包括：

导电杆(100)，所述导电杆(100)是柱形的；

电容屏(120)，所述电容屏(120)包括多个围绕所述导电杆(100)的外周设置的同轴的筒状的电极，每个所述电极具有由碳纤维制成的主体；以及

环氧树脂(140)，所述环氧树脂(140)在所述导电杆(100)的周向包覆所述所述电容屏(120)和所述导电杆(100)，其中，

所述主体具有贯穿所述主体的两侧的多个缝隙，所述缝隙被所述环氧树脂(140)填充，以及

壳体(20)，所述壳体(20)包括容纳所述电容芯子(10)的内部空间，所述电容芯子(10)设置在所述内部空间中。

6.根据权利要求5所述的电容式套管(1)，其特征在于：

所述环氧树脂(140)至少填充在所述电容屏(120)与所述导电杆(100)之间的空隙中，并且

所述环氧树脂(140)还填充在所述电容屏(120)的各个筒状的电极之间的空隙中。

7.根据权利要求5或6所述的电容式套管(1)，其特征在于：

在所述导电杆(100)的轴向方向，靠近所述导电杆(100)的筒状的电极的长度比远离所述导电杆(100)的筒状的电极的长度长。

8.根据权利要求5或6所述的电容式套管(1)，其特征在于：

所述电容式套管(1)是开关类套管、穿墙套管、变压器套管、空气套管、低压大电流套管或油/油套管。

9.生产电容芯子的方法，其特征在于，包括：

截取预定长度的金属圆管；

制作多个不同尺寸的碳纤维筒，每种尺寸的所述碳纤维筒的直径和长度是一定的，直径大的所述碳纤维筒的长度比直径小的所述碳纤维筒的长度短；

将所述金属圆管设置在同轴的圆筒容器中，所述圆筒容器的直径大于直径最大的所述碳纤维筒的直径；

在所述金属圆管外围同轴套设多个不同尺寸的所述碳纤维筒，直径小的所述碳纤维筒设置在直径大的所述碳纤维筒的内侧；以及

向所述圆筒容器中注入环氧树脂，待环氧树脂充分浸渍所述碳纤维筒后进行固化。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述电容芯子置入绝缘外壳。