CN219066631U - 一种自愈式电容器防爆结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自愈式电容器防爆结构，属于电容器技术领域，其包括盖板组件安装在壳体上端面上，器身内部设有空腔，包封件安装在器身的空腔中，器身安装在壳体内部下端，且器身周边外侧与壳体内部填充有第一连接体，壳体上端外壁上开设有折叠防爆槽，壳体上端内部为膨胀腔，壳体上端还填充第二连接体连接盖板组件，器身通过多条引出线与盖板组件相连接，膨胀腔用于在本装置失效膨胀拉伸；其中包封件内部因高压电流产生废气在膨胀腔中拉伸折叠防爆槽，从而拉断引出线，断开电路；整个结构防爆可靠性增加，减少常见的渗漏、外壳穿孔、盖板变形、引出线拉不断等现象，可靠性高；改善散热效果，降低电容器内部温升，电气性能得到提升。

Description

一种自愈式电容器防爆结构

技术领域

本实用新型涉及电容器技术领域，具体涉及一种自愈式电容器防爆结构。

背景技术

近年，金属化膜电容器以其优越的性能在电力电子领域获得大量应用。金属化电容器因其具有自愈性而又称为自愈式电容器，其中圆柱形结构的自愈式电容器以其体积小、便于安装的特点而广受欢迎。

金属化膜电容器最大的特点就是自愈，当薄膜在弱点处击穿时，短路电流产生的高温在瞬间将击穿点周围的金属镀层挥发掉从而切断击穿通道恢复绝缘。金属化膜电容器工作到寿命晚期或出现其它异常情况时，会出现不能有效自愈的现象即自愈失效，此时需要快速将电容器与电源断开以防止这种现象恶化，即需要增设电容器的防爆结构。

而现有的圆柱形自愈式电容器防爆结构主要有防爆盖(拉开引出线接头)和防爆筋(铝筒拉伸拉断引出线)两种，第一种需要人工手动去进行操作，过程繁琐复杂，第二种效率较低，很多情况下达不到断电效果。

对此针对上述情况，本实用新型提出了一种自愈式电容器防爆结构，可靠性高，产品性能好。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型目的是提供一种新技术方案：结构精巧，自锁稳定性高，适用性广。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种自愈式电容器防爆结构，包括：

壳体、盖板组件、器身、包封件、第一连接体和第二连接体；

所述盖板组件安装在所述壳体上端面上，所述器身内部设有空腔，所述包封件安装在所述器身的空腔中，所述器身安装在所述壳体内部下端，且所述器身周边外侧与所述壳体内部填充有所述第一连接体，所述壳体上端外壁上开设有折叠防爆槽，所述壳体上端内部为膨胀腔，所述壳体上端还填充所述第二连接体连接所述盖板组件，所述器身通过多条引出线与所述盖板组件相连接。

本实用新型的有益效果是：包封件为自愈式电容器，第一连接体用于固定器身，保护包封件，并提高整体的强度，第二连接体用于密封膨胀腔上端，膨胀腔用于在本装置失效膨胀拉伸，其中包封件内部因高压电流击穿金属镀层产生的废气体过多时，气体在膨胀腔中聚集进而拉伸折叠防爆槽，从而拉断引出线，断开电路；整个结构防爆保护可靠性大大增加，减少目前常见的渗漏、外壳穿孔、盖板变形、引出线拉不断等现象的发生，可靠性高；改善散热效果，降低电容器内部温升，电气性能得到提升。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步，所述盖板组件包括盖板、绝缘件和导杆，所述盖板下端面与所述壳体上端面连接，所述导杆为空心结构，且所述导杆有多根竖直安装在所述盖板上端并与所述壳体内部连通，所述绝缘件覆盖在所述导杆下端外侧并与所述盖板上端外侧连接，多条所述引出线一一对应竖直穿过所述盖板并卡接在所述导杆中。

采用上述进一步方案的有益效果是：盖板用于密封壳体上端，导杆内部中空，用于引出线的安装卡接，绝缘件用于保护电路。

进一步，所述引出线为单股铜线，且所述引出线在所述膨胀腔中为拉直状态，同时所述引出线在所述膨胀腔中的部分设有用于拉断的缺口。

采用上述进一步方案的有益效果是：引出线为单股铜线，且铜线上冲压有用于拉断的缺口，这样当本设备快失效时，其膨胀腔内的气体聚集推动膨胀腔拉伸，进而拉直状态的引出线就更容易被拉断，从而保护整个电路。

进一步，所述包封件由多个电容器元件通过连接线串联和/或并联而成。

采用上述进一步方案的有益效果是：多个电容器元件相互电连接形成包封件，可根据实际使用场景进行调整，提高适用性。

进一步，所述电容器元件为自愈式电容器。

采用上述进一步方案的有益效果是：自愈式电容器当电压过高时，金属化膜因电弧产生的高温达到自身熔点，会产生电弧击穿现象，由于在被击穿的同时形成了一个金属镀层空白区域，破坏了原有的导电通路，电容器随即恢复正常工作，进而保护整个电路。

进一步，所述折叠防爆槽为所述壳体上端外侧开设的槽口再压缩形成。

采用上述进一步方案的有益效果是：折叠防爆槽其由开设的槽口压缩形成，其折叠压缩在保证膨胀时具备拉伸能力，同时也确保了整体强度，当膨胀腔内的气体增加，气压升高时，可以把折叠压缩的槽口拉伸开，进而确保引出线受拉力被扯断，来保护整个电路。

进一步，所述第一连接体的制作材料为聚氨酯树脂；所述第二连接体的制作材料为环氧树脂。

采用上述进一步方案的有益效果是：聚氨酯树脂具有弹性且粘附性好，可以更好的保护器身中的各元件，同时聚氨酯树脂还具有透气性，可以把电容器元件41中产生的气体输送至膨胀腔中推动膨胀；环氧树脂机械强度好且电绝缘性能好，可以更好的提高整体的机械强度。

进一步，所述壳体为铝块冲压拉伸而成。

采用上述进一步方案的有益效果是：铝块利于加工，且易于受力拉伸。

进一步，所述壳体为圆柱状结构，且所述壳体下端还安装有连接螺杆。

采用上述进一步方案的有益效果是：圆柱状结构在内部气压增大时，上下两端更易受压，进而推动膨胀腔被上下拉动，完成引出线的断裂。

进一步，所述膨胀腔长度为10mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：10mm是整个装置气压升高后能完成拉伸的最佳长度。

附图说明

图1为本实用新型正常状态下结构剖视图；

图2为本实用新型膨胀腔膨胀后引出线断裂的结构剖视图；

图3为本实用新型盖板组件结构示意图；

图4为本实用新型器身结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、壳体；11、折叠防爆槽；12、膨胀腔；13、引出线；2、盖板组件；21、盖板；22、绝缘件；23、导杆；3、器身；4、包封件；41、电容器元件；5、第一连接体；6、第二连接体；7、连接螺杆。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1：如图1-4所示，本实用新型公开的一种自愈式电容器防爆结构的实施例，包括：

壳体1、盖板组件2、器身3、包封件4、第一连接体5和第二连接体6；

盖板组件2安装在壳体1上端面上，器身3内部设有空腔，包封件4安装在器身3的空腔中，器身3安装在壳体1内部下端，且器身3周边外侧与壳体内部填充有第一连接体5，壳体1上端外壁上开设有折叠防爆槽11，壳体1上端内部为膨胀腔12，壳体1上端还填充第二连接体6连接盖板组件2，器身3通过多条引出线13与盖板组件2相连接。

具体的，壳体1上端面上安装有盖板组件2，器身3安装在壳体1下端内部，且通过填充第一连接体5实现与壳体1的紧密连接，包封件4为电容器组件，安装在器身3中，第二连接体6填充在壳体1内部上端连接盖板组件2，且封闭壳体1上端，引出线13用于电流通过，连接包封件4和外界电线；膨胀腔12用于壳体1内部因包封件4接近失效时会产生大量的气体进而实现拉伸膨胀，其中折叠防爆槽11受内部气压增强时展开，进而推动膨胀腔12拉伸膨胀，引出线13在拉伸下断裂，进而保护整个电路。

积聚电容器运行过程中因为自愈而产生的气体，当电容器运行至寿命晚期或发生故障时，因产生的气体增多而导致电容器内部压力增大到一定值时，圆柱形铝壳上的防爆筋被拉伸而致使电容器引出线13拉断，电容器断开电源退出运行，防止圆柱形铝壳爆裂。

应理解的，膨胀腔12积聚电容器运行过程中因为自愈而产生的气体，当电容器运行至寿命晚期或发生故障时，因产生的气体增多而导致电容器内部压力增大到一定值时，折叠防爆槽11被拉伸而致使引出线13拉断，电容器断开电源退出运行，防止整个壳体1爆裂；本装置整体的结构强度高，防爆保护可靠性大大增加，也能减少目前常见的渗漏、外壳穿孔、盖板变形、等现象的发生，可靠性高；还改善散热效果，降低电容器内部温升，电气性能得到提升，同时膨胀腔12以及折叠防爆槽11的设置能确保装置在失效时发生拉伸，引出线13易于被拉断，电路保护效率提高。

优选的，第一连接体5和第二连接体6可通过灌注完成的。

在实施例1的基础上，实施例2：如图3所示，盖板组件2包括盖板21、绝缘件22和导杆23，盖板21下端面与壳体1上端面连接，导杆23为空心结构，且导杆23有多根竖直安装在盖板21上端并与壳体1内部连通，绝缘件22覆盖在导杆23下端外侧并与盖板21上端外侧连接，多条引出线13一一对应竖直穿过盖板21并卡接在导杆23中。

应理解的，壳体1上端面安装有盖板21，导杆23竖直安装在盖板21上端并与壳体1内部连通，引出线13穿入导杆23的内部，并被卡接住，绝缘件22覆盖在导杆23下端外侧，保护导杆23。

在实施例1的基础上，实施例3：如图1-2所示，引出线13为单股铜线，且引出线13在膨胀腔12中为拉直状态，同时引出线13在膨胀腔12中的部分设有用于拉断的缺口。

应理解的，引出线13在膨胀腔12中为拉直状态，且为单股铜线，同时还有易被拉断的缺口，整个引出线13的设置，方便在膨胀腔12在气压增强膨胀时可以轻易的拉断引出线13，进而保护整个电路。

在实施例1的基础上，实施例4：如图4所示，包封件4由多个电容器元件41通过连接线串并联而成。

应理解的，多个电容器元件41相互电连接形成包封件4，可根据实际使用场景进行调整，提高适用性。

优选的，电容器元件41为相互间隔上下排列。

在实施例4的基础上，实施例5：如图4所示，电容器元件41为自愈式电容器。

应理解的，自愈式电容器一般采用单层聚丙烯膜作为介质，表面蒸镀了一层薄金属作为导电电极。当施加过高的电压时，聚丙烯膜电弱点被击穿，击穿点阻抗明显降低，流过的电流密度急剧增大，使金属化镀层产生高热，击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点自动恢复绝缘，同时产生大量的气体。

在实施例1的基础上，实施例6：如图1-2所示，折叠防爆槽11为壳体1上端外侧开设的槽口再压缩形成。

应理解的，折叠防爆槽11其由壳体1上端开设的槽口再压缩形成缝隙，其折叠压缩在保证膨胀时还能具备拉伸的能力，同时也确保了整体强度，当膨胀腔12内的气体增加，气压升高时，折叠压缩的槽口被拉伸开，进而确保引出线13受拉力被扯断，保护整个电路

在实施例1的基础上，实施例7：如图1-2所示，第一连接体5的制作材料为聚氨酯树脂；第二连接体6的制作材料为环氧树脂。

应理解的，聚氨酯树脂具有弹性且粘附性好，可以更好的保护器身中的各元件，同时聚氨酯树脂还具有透气性，可以把电容器元件中产生的气体扩散至膨胀腔12中推动膨胀；环氧树脂机械强度好且电绝缘性能好，可以更好的提高整体的机械强度。

优选的，第一连接体5和第二连接体6分别为两次灌注形成，第一次灌注聚氨酯树脂，第二次灌注环氧树脂。

在实施例1的基础上，实施例8：如图1-2所示，壳体1为铝块冲压拉伸而成。

应理解的，铝块轻便且延展性能好，冲压拉伸下，其侧壁强度能得到更好的保证。

在实施例1的基础上，实施例9：如图1-2所示，壳体1为圆柱状结构，且壳体1下端还安装有连接螺杆7。

应理解的，圆柱状结构在内部气压增强时，更容易在两端推动膨胀腔12拉伸，进而完成引出线13的断裂，连接螺杆7用于壳体的安装。

在实施例1的基础上，实施例10：如图1-2所示，膨胀腔12长度为10mm。

应理解的，10mm长的膨胀腔12能最大化发挥其受压膨胀的特性。

优选的，膨胀腔12长度也不仅限于10mm，具体可根据使用场景进行调整。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自愈式电容器防爆结构，其特征在于，包括：

壳体(1)、盖板组件(2)、器身(3)、包封件(4)、第一连接体(5)和第二连接体(6)；

所述盖板组件(2)安装在所述壳体(1)上端面上，所述器身(3)内部设有空腔，所述包封件(4)安装在所述器身(3)的空腔中，所述器身(3)安装在所述壳体(1)内部下端，且所述器身(3)周边外侧与所述壳体内部填充有所述第一连接体(5)，所述壳体(1)上端外壁上开设有折叠防爆槽(11)，所述壳体(1)上端内部为膨胀腔(12)，所述壳体(1)上端还填充所述第二连接体(6)连接所述盖板组件(2)，所述器身(3)通过多条引出线(13)与所述盖板组件(2)相连接。

2.根据权利要求1所述自愈式电容器防爆结构，其特征在于，所述盖板组件(2)包括盖板(21)、绝缘件(22)和导杆(23)，所述盖板(21)下端面与所述壳体(1)上端面连接，所述导杆(23)为空心结构，且所述导杆(23)有多根竖直安装在所述盖板(21)上端并与所述壳体(1)内部连通，所述绝缘件(22)覆盖在所述导杆(23)下端外侧并与所述盖板(21)上端外侧连接，多条所述引出线(13)一一对应竖直穿过所述盖板(21)并卡接在所述导杆(23)中。

3.根据权利要求1所述自愈式电容器防爆结构，其特征在于，所述引出线(13)为单股铜线，且所述引出线(13)在所述膨胀腔(12)中为拉直状态，同时所述引出线(13)在所述膨胀腔(12)中的部分设有用于拉断的缺口。

4.根据权利要求1所述自愈式电容器防爆结构，其特征在于，所述包封件(4)由多个电容器元件(41)通过连接线串联和/或并联而成。

5.根据权利要求4所述自愈式电容器防爆结构，其特征在于，所述电容器元件(41)为自愈式电容器。

6.根据权利要求4所述自愈式电容器防爆结构，其特征在于，所述折叠防爆槽(11)为所述壳体(1)上端外侧开设的槽口再压缩形成。

7.根据权利要求1所述自愈式电容器防爆结构，其特征在于，所述第一连接体(5)的制作材料为聚氨酯树脂；所述第二连接体(6)的制作材料为环氧树脂。

8.根据权利要求1所述自愈式电容器防爆结构，其特征在于，所述壳体(1)为铝块冲压拉伸而成。

9.根据权利要求1所述自愈式电容器防爆结构，其特征在于，所述壳体(1)为圆柱状结构，且所述壳体(1)下端还安装有连接螺杆(7)。

10.根据权利要求1所述自愈式电容器防爆结构，其特征在于，所述膨胀腔(12)长度为10mm。

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