CN208400718U - 通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子。本实用新型包括卷绕的内串膜结构，所述内串膜结构包括第一介质及蒸镀在所述第一介质一侧的多条电极，所述第一介质的另一侧层叠有一个或多个第二介质，所述第一介质和所述第二介质构成介质层间复合结构。本实用新型可大幅提高金属化薄膜电容器芯子内部串联级数，从而大幅降低电容器芯子局部放电，有利于提高电容器的可靠性和寿命。

Description

通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子

技术领域

本实用新型涉及电容器技术领域，具体的说是一种通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子。

背景技术

金属化薄膜电容器大多采用非极性材料——聚丙烯薄膜作为介质，通过镀膜工艺，在介质表面真空蒸镀一层极薄的导电金属层(即电极)形成金属化薄膜，两层金属化薄膜卷绕后形成电容器芯子，再通过喷金、热处理、赋能、装配、浸渍等工序加工而成。芯子是电容器的核心，芯子失效是电容器早期失效的主要因素。

随着需求的提高，金属化薄膜电容器的工作电压越来越高，达到上万伏，甚至几十万伏，发生局部放电的问题也越来越严重。电容器局部放电主要发生在电容器芯子，芯子局部放电主要发生在电极边缘的气隙处以及介质内部的电弱点处，是局部的、重复性的。局部放电引起金属化薄膜电容器的电极腐蚀，从而加速电容器老化和失效，严重时可能出现鼓胀变形、爆裂等现象。

对于高压金属化薄膜电容器，为降低局部放电，目前多采用内串膜结构，通过内串膜实现电容器芯子的内部串联，从而降低芯子内每个子电容的电压，达到降低局部放电的目的。如图1所示，这种内串膜结构通过镀膜工艺来实现，即在薄膜的长度方向上蒸镀不同宽度、互不相连的多条电极，卷绕后形成内串膜结构芯子，芯子内每个子电容的电容量相同。蒸镀的电极数量一般为一宽一窄共两条，芯子一般为3级子电容串联，每个子电容的工作电压为总电压的1/3。若要进一步降低芯子内每个子电容的电压，则必须提高芯子的串联级数，也就是必须在同一薄膜上蒸镀更多的电极。由于镀膜设备的镀膜精度是一定的，电极的宽度误差也是一定的，蒸镀的电极越多，电极的宽度越窄，宽度误差对子电容的容量影响就越大，从而使芯子内子电容的一致性变差，严重影响芯子及电容器的性能。因而目前这种采用内串膜结构实现电容器芯子内部串联的方法，存在难以大幅提高芯子内部串联级数的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子，用以提高金属化薄膜电容器芯子内部的串联级数。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子，包括卷绕的内串膜结构，所述内串膜结构包括第一介质及蒸镀在所述第一介质一侧的多条电极，所述第一介质的另一侧层叠有一个或多个第二介质，所述第一介质和所述第二介质构成介质层间复合结构。

所述第一介质为聚丙烯薄膜介质。

所述第二介质为聚丙烯薄膜介质。

所述电极蒸镀在所述第一介质的长度方向上。

所述电极为两条，一宽一窄。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型可大幅提高金属化薄膜电容器芯子内部串联级数，从而大幅降低电容器芯子局部放电，有利于提高电容器的可靠性和寿命；

2、本实用新型结构简单，实现介质层间复合结构不需要镀膜工艺，避免了镀膜设备的镀膜精度对芯子和电容器的性能影响。

附图说明

图1为现有技术中的金属化薄膜电容器芯子的结构示意图；

其中，1-1为内串膜结构，1-2为金属镀层(电极)，1-3为介质薄膜；

图2为本实用新型的结构示意图；

其中2-1为内串膜结构，1-2为介质层间复合结构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图2所示，本实用新型为一种通过内部多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子，包括卷绕的内串膜结构，所述内串膜结构包括第一介质及蒸镀在所述第一介质一侧的多条电极，所述第一介质的另一侧层叠有一个或多个第二介质，所述第一介质和所述第二介质构成介质层间复合结构。本实用新型中所指的内串膜结构，与背景技术中所指的通过镀膜工艺实现的内串膜结构相同。优选的，所述第一介质为聚丙烯薄膜介质，所述电极蒸镀在所述第一介质的长度方向上，且所述电极优选为两条，一宽一窄。

所述第二介质为聚丙烯薄膜介质，一个或若干个第二介质层叠在一起并与所述第一介质层叠，构成介质层间复合结构。在本实用新型的一个实施例中，介质层间复合结构，是指相同的两层介质薄膜，一层不镀膜，另一层经镀膜形成内串膜结构，两层介质薄膜层叠在一起，金属层在外，形成介质薄膜层间复合结构。采用介质层间复合结构的电容器芯子，其内部形成电容内串结构，串联的级数为介质薄膜的层数。

本实用新型提出的一种通过内部多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子，可大幅提高内部串联级数，从而大幅降低电容器芯子内每个子电容的工作电压，达到大幅降低高压金属化薄膜电容器局部放电的目的。

假设通过内串膜结构实现的芯子内部串联级数为N1，通过介质层间复合结构实现的芯子内部串联级数为N2，芯子内部串联总级数为N，则：N＝N1×N2。

因而，通过内串膜结构实现的电容器芯子，结合介质层间复合结构后，芯子内部串联总级数成倍增加。如果通过内串膜结构实现的芯子内部串联级数为 3，则增加1层相同的介质薄膜形成介质层间复合结构后，芯子内部串联总级数为6(即3×2)。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子，其特征在于，包括卷绕的内串膜结构，所述内串膜结构包括第一介质及蒸镀在所述第一介质一侧的多条电极，所述第一介质的另一侧层叠有一个或多个第二介质，所述第一介质和所述第二介质构成介质层间复合结构。

2.根据权利要求1所述的通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子，其特征在于，所述第一介质为聚丙烯薄膜介质。

3.根据权利要求1所述的通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子，其特征在于，所述第二介质为聚丙烯薄膜介质。

4.根据权利要求1所述的通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子，其特征在于，所述电极蒸镀在所述第一介质的长度方向上。

5.根据权利要求1所述的通过多级串联降低局部放电的高压金属化薄膜电容器芯子，其特征在于，所述电极为两条，一宽一窄。