[发明专利]无接头片的卷式电容器和电容器堆叠

说明书

本申请要求申请日为2011年3月22日的美国临时专利申请61/466,265的优先权，后者通过引用被结合到本申请中。

技术领域

本发明在普遍意义上涉及卷式电容器和由多个卷式电容器形成的电容器堆叠，并且更确切而言涉及对于电容式变压器的、并联和/或串联连接的卷式电容器，并且涉及其组件。

背景技术

卷式电容器通过将由介电条分离的两个电极条卷绕而形成。这形成比具有等效电容的平板电容器更紧凑的电容器。电容器链可以通过将多个卷式电容器堆叠，然后通过导电接头片（tab）将其互连而制成，这些导电接头片延伸超过电容器的在相邻卷的相应电极条之间的端部。这例如示例性地在美国专利3508128的图4和美国专利4623953的图2中看到。电容器链例如用在电容式变压器和中压至超高压系统应用中的其它应用中，诸如：设备变压器（保护、监控、数据采集、计量和谐波监视）、电力线支承体、系统网络补偿、分压器和调谐的滤波器应用。

附图说明

在下面根据附图的描述中阐述本发明，其中：

图1示出了在本发明的第一实施例中的卷式电容器的局部端视图。

图2示出了第一实施例的卷式电容器的堆叠。

图3示出了图2的堆叠的电气图。

图4示出了带有比图2中短的介电条的卷式电容器的堆叠。

图5示出了第二实施例的卷式电容器的局部端视图。

图6示出了第二实施例的电容器堆叠。

图7示出了图6的堆叠的电气图。

图8示出了第三实施例的卷式电容器的局部端视图。

图9示出了第二和第三实施例的电容器堆叠。

图10示出了图9的堆叠的电气图。

图11示出了第四实施例的卷式电容器的局部端视图。

图12示出了第四实施例的电容器的堆叠。

图13示出了图12的堆叠的电气图。

图14示出了第三和第四实施例的电容器的堆叠。

图15示出了图14的堆叠的电气图。

图16示出了第二和第三实施例的电容器堆叠。

图17示出了图16的堆叠的电气图。

图18示出了第五实施例的卷式电容器的局部端视图。

图19示出了第五实施例的两个电容器的单元。

图20示出了第一实施例的电容器的立体图。

图21示出了电容器的结合堆叠。

具体实施方式

本发明人认识到将卷式电容器的导电接头片组装和互联以形成电容器链是劳动力密集的、缓慢的、昂贵的，并且易发生人为错误。接头片承受机械应力和周期性热膨胀，其可以使电极条和介电条疲劳和弱化。接头片延伸超过电容器的下缘（footprint），因此当被包围在瓷质绝缘体或其它封闭壳体、例如对于电容式变压器应用来说是通用的封闭壳体中时需要附加的腔室宽度。在此公开了一种对于形成电容器链有用的、改进的电容器设计。

图1示出了卷式电容器20A，其具有被内部和外部介电条22、24分开的内部和外部电极条21、23。标识“内部”和“外部”最佳地在条的最内圈25中看到，因为两个电极21、23和两个介电部22、24最终在卷的外部表面的不同部分上都为“外部”的。电极21、23仅为方便而标有电荷+或-，以示出在每个实施例中的相对电荷。这些标识是可逆的。电极23、21具有在卷20A的相对侧26、28上的暴露端部部分23E、21E，以用于电接触。术语卷的“侧”在此意味着卷的外部表面的面对给定取向的部分，例如附图中的第一和第二侧26、28。术语“侧”在本上下文中并非旨在于包括卷的端部。当多个这种电容器20A如图2中所示那样堆叠时，其通过在电极的暴露端部21E、23E之间的堆叠式直接接触而固有地互连。并不像在现有技术中那样需要互连接头片。