CN203950686U - 高压电力电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压电力电容器，其包括一芯轴，所述芯轴上缠绕有两导体极板，两所述导体极板之间设有一绝缘层，所述导体极板的材料为铝箔，所述铝箔的边缘为经激光切割后形成的激光切面，所述激光切面的横向宽度小于或等于1/32英寸，所述铝箔的厚度为5.0～5.5μm，所述铝箔的重量小于或等于125磅，所述绝缘层的材料为聚丙烯薄膜，所述聚丙烯薄膜有两层。本实用新型的高压电力电容器中的铝箔边缘的场强变小，使电容器可以设计成更高的场强，相同容量下，减小了电容器的尺寸、成本，更增加了电容器运行的安全性和可靠性。

Description

高压电力电容器

技术领域

本实用新型涉及一种高压电力电容器。

背景技术

在电力系统中运行，高压电力电容器是一种维护电网正常、高效运行的重要电力设备。电容器作为一个电场能的储存器件，其内部在运行时储存、传递的电荷量非常巨大。由于电容器在电力系统中运行时，通常会遇到由于操作过电压、系统短路故障、电容器组故障、雷电冲击等造成的过电压，这些过电压在电容器内部形成了很高的场强。在电气设备或元器件中，导体周围的电场强度与其微观表面的最小直径有关，直径越小的其电场场强越大。换句话说，导体的边缘和尖端越锋利和尖锐的，其周围的电场场强越大，在同样的电介质条件下，越容易发生局部放电和介质击穿，从而造成电力设备的短路和故障。

在高压电力电容器内部，通常采用铝箔作为导体极板的材料。现有的高压电力电容器使用的铝箔，通常采用机械切边铝箔。按照在电容器内使用的方法，可分为机械切边型和折边铝箔型。现有的这两种电压电力电容器存在不同的缺陷。其中，机械切边的铝箔不经处理直接使用，切口直接作为极板的边缘，从微观的角度看铝箔边缘切口粗糙，切面尖端和毛刺多，造成铝箔切边附近区域电场场强明显增大，电容器的故障率也会因此提高。使用折边铝箔的电力电容器，将铝箔的两个边经过一个窄小的折边后使用。极板的切边经过折边后作为极板的边缘，折边的折面从微观角度看比较光滑平整，不会像机械切边的铝箔一样造成周围的电场强度上升。但是，折边铝箔由于铝箔的边缘多了折边层，卷绕成元件后会造成电容器元件在这两个区域的压紧系数明显上升。通常情况下，工程要求电容器单元的尺寸较小，所以电容器元件通常会压的非常紧。如果折边处的压紧系数过高，就会造成元件在浸渍过程中绝缘油比较难进入元件的内部，从而出现电容器元件内部的缺油和少油现象。当电容器在高压环境下运行时，内部的膜油复合绝缘结构非常重要，缺油和少油会使电容器的介电系数明显下降，容易发生故障。因此，现有的这两种高压电力电容器都存在不同程度的隐患，从而降低了电容器的安全性、经济性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的因导体极板折边粗糙或折边压紧系数过高而导致电容器容易发生故障的缺陷，提供一种高压电力电容器。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种高压电力电容器，其包括一芯轴，所述芯轴上缠绕有两导体极板，两所述导体极板之间设有一绝缘层，所述导体极板的材料为铝箔，其特点在于，所述铝箔的边缘为经激光切割后形成的激光切面，所述激光切面的横向宽度小于或等于1/32英寸，所述铝箔的厚度为5.0～5.5μm，所述铝箔的重量小于或等于125磅，所述绝缘层为聚丙烯薄膜，所述聚丙烯薄膜有两层。

较佳地，每磅所述铝箔展开后的面积为44100平方英寸～58600平方英寸。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的高压电力电容器中的铝箔边缘的场强变小，使电容器可以设计成更高的场强，相同容量下，减小了电容器的尺寸、成本，更增加了电容器运行的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例中导体极板和绝缘层之间的结构示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

如图1和图2所示，一种高压电力电容器，其包括芯轴1，芯轴1上缠绕有两导体极板2，两导体极板2之间设有绝缘层3，导体极板2的材料为铝箔，铝箔的边缘为经激光切割后形成的激光切面，激光切面沿铝箔的边缘的长度方向分布，激光切面的横向宽度小于或等于1/32英寸，铝箔的厚度为5.0～5.5μm，铝箔的宽度为11.3～25.0英寸，铝箔的重量小于或等于125磅。铝箔的重量成分比例为：铝≥99.45％，硅和铁≤0.55％，铜≤0.05％，锰≤0.05％，镁≤0.05％，钛≤0.03％，钒≤0.05％，其他元素≤0.03％。每磅铝箔展开后的面积为44100平方英寸～58600平方英寸。绝缘层3的材料为聚丙烯薄膜，聚丙烯薄膜有两层。

加工时，每批激光切边铝箔在使用前至少在25℃，相对湿度为60％的环境中静置至少24小时。切割铝箔使用的是激光熔化切割技术，切割速度为180000～280000mm/min。激光切割时，使用氮气作为保护气体，切割时需配备反射吸收装置以保护光学元件。

本实用新型高压电力电容器的导体极板，采用经过激光切边的铝箔。铝箔边缘通过特殊的激光切割工艺，使得铝箔的切面非常的光滑平整，从微观角度看没有细小的毛刺和尖端，在其周围分布的电场强度均匀，这种特性使得激光切边的铝箔能直接使用在电容器内部的元件中，无需折边即可满足均匀电场分布的要求；而与折边铝箔相比，无需折边又使得整个元件的压紧系数均匀，整个元件在进行压紧后为一个规则的立方体，使得电容器在浸渍中能够充分的浸渍，绝缘油能够充分浸渍到元件的所有部位而不留死角，由这种铝箔制造出的电容器充分发挥了其绝缘性能和介电性能，优化了在整个电容器内部的电场分布；并且，由于少了折边层的缘故，同样容量的电容器在体积和重量上都相比折边铝箔的电容器有所减小，提高了电容器的比特型。

现有的使用折边铝箔的高压电力电容器，铝箔边缘的场强为元件有效区域平均场强的3～6倍，而本实用新型的高压电力电容器使用激光切边铝箔，铝箔边缘的场强为元件有效区域平均场强的2～2.5倍，因此，本实用新型的高压电力电容器中的铝箔边缘的场强变小，使电容器可以设计成更高的场强，相同容量下，减小了电容器的尺寸、成本，更增加了电容器运行的安全性和可靠性。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种高压电力电容器，其包括一芯轴，所述芯轴上缠绕有两导体极板，两所述导体极板之间设有一绝缘层，所述导体极板的材料为铝箔，其特征在于，所述铝箔的边缘为经激光切割后形成的激光切面，所述激光切面的横向宽度小于或等于1/32英寸，所述铝箔的厚度为5.0～5.5μm，所述铝箔的重量小于或等于125磅，所述绝缘层的材料为聚丙烯薄膜，所述聚丙烯薄膜有两层。

2.如权利要求1所述的高压电力电容器，其特征在于，每磅所述铝箔展开后的面积为44100平方英寸～58600平方英寸。