[发明专利]一种四层叠绕型自愈式电容器元件

说明书

技术领域

本发明涉及自愈式电力电容器制造领域，特别涉及一种四层叠绕型自愈式电容器元件。

背景技术

一般自愈式电容器的制造是由两层金属化薄膜卷绕而成的圆柱体，在两端面附着金属颗粒形成极板，通过金属引线引出电极。如果某电容器发生故障,则希望将该电容器从电网或操作系统中隔离，而自愈式电容器内部的故障一般是自愈失败。自愈是指当绝缘薄膜击穿时金属层之间产生短路电流，此大电流产生的热会蒸发击穿点周围的金属镀层,因而隔离了原先的短路故障点，绝缘性能恢复。自愈失败是指如果发生局部单次自愈后，该区域材料受损进而导致继续自愈，则击穿和恢复交替进行且故障扩大最终电容器不能再恢复绝缘。而自愈时金属层的厚度(一般用方块电阻表示)与自愈特性的好与不好、以及电容损耗角正切值有牵连关系：①金属层厚(方阻值小)，自愈特性不好，但损耗角正切值小；②金属层薄(方阻值大)，自愈特性好，但损耗角正切值大，金属层厚度、自愈特性及电容器损耗角正切值三者之间形成了矛盾，无法全面顾及，因此急需一种电容器损耗角正切值小，同时满足自愈特性好的电容器元件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用四层金属化膜卷绕的形成的四层叠绕型自愈式电容器元件，既能保证有很好的自愈特性，又能使电容器损耗角正切值很小。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种四层叠绕型自愈式电容器元件，包括壳体，由四层金属化薄膜卷绕于空心管上形成的圆柱体密封于壳体中，圆柱体两端分别连接第一引线板和第二引线板作为电容器元件电极，所述的四层金属化薄膜其中两层为金属层较厚的低方阻金属化膜、另外两层为金属层较薄的高方阻金属化膜，每层低方阻金属化膜和每层高方阻金属化膜间隔布置叠绕形成的圆柱体。

所述的四层金属化薄膜为单串型。

所述低方阻金属化膜方阻值为6～10Ω/□，所述的高方阻金属化膜方阻值为30～50Ω/□。

所述的圆柱体通过树脂真空密封于壳体中。

所述第一引线板连接于圆柱体一端，第二引线板穿过空心管连接与圆柱体另一端，第二引线板分别通过空心管两端的两个柱塞与空心管固定。

所述的圆柱体两端分别喷涂金属形成上金属层和下金属层，第一引线板焊接在上端金属层上，第二引线板焊接在下金属层上。

本发明的电容器元件采用四层金属化薄膜卷绕，其中两层为金属层较厚的低方阻金属化膜、另外两层为金属层较薄的高方阻金属化膜，每层低方阻金属化膜和每层高方阻金属化膜间隔布置，其中低方阻金属化膜主要流过电容电流，这样损耗角正切值小，高方阻膜用于保证自愈特性，因此，整个电容器元件具有很小的损耗角正切值，同时兼顾了很好的自愈特性，大幅度减少或者消除了自愈失败，延长了电容器的使用寿命，进而提高电容器的运行安全，以及所在装置的可靠性。

附图说明

图1为本发明电容器元件的剖面图；

图2为单张金属化膜示意图，一张为高方阻金属化膜，一张为低方阻金属化膜；

图3为四层叠绕单元的示意图；

图4为四层叠绕元件叠层结构及损耗角正切值分析图；图4-1是四层叠绕元件等效图；图4-2是四层叠绕元件电流路径示意图；图4-3是图4-2的放大图；

图5为四层叠绕元件自愈过程分析图；图5A短路故障示意图；图5B绝缘回复示意图；

图中：1-第一引线板；2-树脂；3-支架；4-圆柱体；5-壳体；6-下金属层；7-第一柱塞；9-空心管；10-第二柱塞；11-上金属层；12-第二引线板。

具体实施方式

参照图1，电容器元件包括塑料壳体5，壳体5内密封有由四层金属化薄膜卷绕于空心管9上形成的圆柱体4，圆柱体4两端分别喷涂金属形成上金属层11和下金属层6，第一极板引线1焊接在圆柱体4上端的上金属层11上，第二极板引线12穿过空心管9焊接在圆柱体4下端的下金属层6上作为电容器元件电极，空心管9两端分别设置第一柱塞7和第二柱塞10，第二极板引线12通过两个柱塞与空心管9固定，柱塞具有定位与电极间绝缘作用，圆柱体4和两引线板通过支架3固定于壳体内，然后通过树脂真空填充密封于壳体5中与外界隔离，避免湿气与外界气体对金属化膜的氧化和腐蚀。