[发明专利]侧面传导冷却式高功率电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力电容器(power capacitor)；更具体地讲，本发明涉及一种用于安装及冷却电力电容器的方法及装置。

背景技术

在1978年之前，传导冷却式电容器，例如在电感加热器中使用的电容器，是连接在电容器的两个侧面上的两个平板之间。FR2360975公开了一种侧面冷却式电力电容器，其包括介质层如镀银云母(silvered mica)，其放置在两个金属电极板中间，并被绝缘材料包裹如环氧树脂。每个电极板延伸有法兰，其平行于介电层的平面。法兰具有若干垂直于电极板的连接端(tab)，以便安装至水冷式母线上。

USP5,953,201中公开了一种侧面传导冷却式电容器，其具有一个或多个延伸通过每个电容器电极的孔，用于容纳电容器固定螺栓。对于侧面冷却式电容器，这种设计使用了具有接触面的实心铜电极代替了现有技术中所使用的固定架；其还利用了缠绕式聚丙烯薄膜结构的电容器元件，并使用两个贯通孔进行安装。然而，这种设计的缺点是，实心电极需要机械加工，而且需要大量的铜，因此使得制造工艺昂贵。

USP7,002,789公开了一种可安装于母线(bus bar)上的电容器，其具有两个或多个电容元件，这些电容元件排列在相对的具有弓形结构的两个支架的L型部分之间。电容元件排列在一对支架间，该对支架在一对L型部分间具有弓形支架部分。每个电容元件一端连接一个支架的基座表面，另一端连接另一个支架的基座表面。然而，这些支架复杂的弓形部分增加了成本。

上述的所有方法，对于制造紧凑、重量轻、成本效率高同时允许高效冷却的电力电容器，还没有提供满意的解决方法。

因此，本发明的目的是提供一种方法，其用于制造一种紧凑、重量轻、成本效率高同时允许高效冷却的传导冷却式电力电容器。

发明内容

本发明提供了一种电容器，其包括两个基本上平行的平面金属支架，该支架可以是L型或者C型，并由导热、导电的材料制得，且朝内排列；在平面金属支架间电连接及热连接有两个或更多的电容元件；每个金属支架包括一个或多个孔，其用于通过安装螺栓将电容器固定至导热槽(heat sink)上。另外，可以在平面支架间安置排列多个电容元件。

本发明的电容器可进一步包括从铜支架向外延伸的另外的表面，使得另外的表面位于从电容器延伸出来的连接架上，以便增加与导热槽的接触面积。

在上述支架之间的空的空间可以用树脂或其它填充材料填充，以增加机械强度，改进观感。

附图说明

下面，参考附图，通过图解和优选方式非限制性的详细说明，可以更好地理解本发明上述以及其它的特点和优点，其中：

图1显示了根据本发明一优选实施方式、具有L型支架的传导冷却式电力电容器的结构；

图2显示了根据本发明一优选实施方式、具有C型支架的传导冷却式电力电容器的结构；

图3显示了根据本发明又一优选实施方式、具有C型支架以及增加的冷却接触面积的传导冷却式电力电容器的结构；

图4显示了根据本发明又一优选实施方式、使用多个较小电容元件的传导冷却式电力电容器的结构；

图5显示了根据本发明一优选实施方式、传导冷却式电力电容器的装置。

具体实施方式

本发明公开了一种传导冷却式电力电容器，其克服了现有技术中的问题，以简化其本身并降低制造成本。本发明的传导冷却电力电容器设计为直接侧面连接至一对母线上，该母线是提供电连接与热连接(在感应加热应用中母线一般是水冷式的)，其特点是具有朝内的固定架。通过使用安装螺栓通过孔来完成固定。

图1显示了根据本发明一优选实施方式、传导冷却式电力电容器的结构。在此实施方式中，传导冷却式电力电容器10包括两个L型铜支架1，其以朝向内部的方式排列(相对于电容元件而言)。两个或更多电容元件2被电连接以及热连接在两个主表面5之间。在每个电极的固定基座(起到固定架的作用)上都钻有安装通孔4，以允许将电容器10连接至母线，同时保持与与现有设计中所使用的技术反向兼容，如在USP5,953,201中所公开的技术。

图2显示了根据本发明另一优选实施方式、传导冷却式电力电容器的结构。在此选择性的实施方式中，电容器20包括C型部分6，其是为了用于允许在每个C型的平行板片有一对孔4，其类似于在现有设计中使用的；与L型的设计相比，其具有的优点是，通过将安装点移动到电容器20外面，而改进了螺栓3的固定头。