[发明专利]电容器单元和电气设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用作高电压装置的电容器单元和一种适用作高电压电气设备的电气设备。

背景技术

我们已经熟知在一系列电应用例如功率电模块中使用电容器。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种适用作高电压装置的电容器单元，包括：电容器元件；壳体，其包括布置成将所述电容器元件容纳在所述壳体内的多个壁，所述多个壁包括第一和第二端壁(first and second end walls)，所述多个壁进一步包括在所述端壁之间延伸的侧壁(side wall)，所述侧壁的外表面大于每一端壁的外表面；以及至少一个电容器终端(capacitor terminal)，其电连接到所述电容器元件，其中所述或每一电容器终端安装在所述侧壁上或延伸通过所述侧壁。

所述或每一电容器终端在本发明的电容器单元的侧壁处的位置不仅确保了极佳的空间使用率，同时提供了在一系列活动，例如制造、维修、维护等中使用电容器单元期间对所述或每一电容器终端的迅速接入，并且还可减小施加于组合电容器单元与另一电气部件的电设备上的机械/热应力和耐受(tolerances)。这转而又允许本发明的电容器单元和对应电气设备的更灵活且更节省成本的设计，从而使得相关高电压应用的设计复杂度和成本降低。

相比之下，在常规电容器单元中，它的电容器终端位于端壁中的一个端壁处。因此，为了使当电容器单元与另一电气部件组合时空间使用率最大化，有必要通过向与电容器终端电接合的另一电气部件的部分添加弯曲部来适应电容器终端在端壁处的位置。对另一电气部件中的弯曲部分的要求不仅限制了对常规电容器单元的电容器终端的接入，而且还将额外的机械/热应力和耐受引入到对应的电气设备上，由此限制了常规电容器单元和包括此类常规电容器单元的对应电气设备的设计。此类设计限制使常规电容器单元用作高电压装置的用途进一步复杂化，这是因为已经存在为了满足与高电压应用相关的性能和安全条件而需要考虑的许多其它设计要求。

存在可将电容器单元设计成适用作高电压装置的多种方式，方式实例描述如下：

电容器单元可定额用于高电压直流电(HVDC)应用或静态无功补偿器(SVC)应用。

电容器单元可具有超过1500V DC的额定电压。

壳体可为金属的。

壳体可为密封式的(hermetically sealed)。

电容器单元可包括被布置在所述或每一电容器终端周围的一个衬套或相应衬套。在电容器单元中提供所述或每一衬套有助于维持任何现有的气密密封件、将所述或每一电容器终端与壳体隔离(insulate)，以及在所述或每一电容器终端与壳体之间提供爬电距离。

根据本发明的另一方面，提供一种将电容器单元用作高电压装置的用途，其中所述电容器单元与本发明的第一方面的实施例中的任一个一致。在电容器单元的此类用途中，高电压装置可为高电压直流电装置或静态无功补偿器装置。

在本发明的实施例中，可在侧壁中形成的凹部(a recess)，并且所述或每一电容器终端可安装在凹部的底部上或可延伸通过凹部的底部。在此类实施例中，所述或每一电容器终端在凹部底部以上的高度可等于或小于凹部的深度。在其它此类实施例中，所述或每一电容器终端在凹部底部以上的高度可大于凹部的深度。

所述或每一电容器终端在形成于侧壁中的凹部中的位置限制了所述或每一电容器终端延伸离开侧壁的程度，从而产生更加节省空间的电容器单元。

可选地，凹部可形成为邻近于端壁中的一个的端部凹部(an end recess)。所述或每一电容器终端在端部凹部中的位置提供在组合电容器单元与另一电气部件时对所述或每一电容器终端的迅速接入。

在本发明的其它实施例中，所述或每一电容器终端可垂直于或大体上垂直于侧壁的外表面而延伸。所述或每一电容器终端以此方式的布置使得所述或每一电容器终端能够迅速连接到另一电气部件。

在本发明的再其它实施例中，所述或每一电容器终端可定位成邻近于连接侧壁和端壁中的一个端壁的壁边缘。所述或每一电容器终端以此方式的布置还使得所述或每一电容器终端能够迅速连接到另一电气部件。

应了解，本发明的电容器单元可包括单个电容器元件或多个电容器元件。

根据本发明的第二方面，提供一种电气设备，其包括：本文中所描述的本发明的电容器单元；以及另一电气部件，其包括：部件终端，其以可释放方式(releasably)与所述电容器终端电接合；或多个部件终端，其中的每一个以可释放方式与电容器终端中的相应一个电接合。