[实用新型]一种柔性直流输电专用电容器

说明书

本实用新型公开了一种柔性直流输电专用电容器，用以解决现有技术中电容器电压低、容量小、电流小等技术问题。一种柔性直流输电专用电容器，包括外壳；外壳上部设有引线柱，引线柱的下部设有引出铜板，引出铜板上设有铜带Ⅰ，外壳内部设有芯组，芯组上部设有上连接铜板，芯组下部设有下连接铜板，下连接铜板上设有铜带Ⅱ，铜带Ⅰ与铜带Ⅱ相对应；所述芯组包括大芯子和小芯子，大芯子交叉排列，小芯子间隔设置在外壳内的两侧且与大芯子相配合。本实用新型设计巧妙、结构简单、实用性好，同时实现了电容器电压高、容量大、电流大的目标，使柔性直流输电的效果更好，具有较高的推广性和市场价值。

技术领域

本实用新型涉及电容器技术领域，具体涉及一种柔性直流输电专用电容器。

背景技术

柔性直流输电是构建智能电网的重要装备，与传统方式相比，柔性直流输电在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网等方面具有较强的技术优势，是改变大电网发展格局的战略选择（见《柔性直流输电技术基础理论研究》）。而此项目中所需求的电容器也有其独特的特点：高电压、大容量、大电流，因此被称为柔性直流输电专用电容器。

现有直流电容器的额定电压级别一般情况下在1000V～1200V，针对于1200V系列的IGBT开关组件；根据各个厂家的设计不同，容量级别从200μF～800μF不等；电流值亦根据各个电压容量的不同而处于30A～100A不等。而柔直电容器在各个参数上面都呈现着成倍的增长：电压从2100～6000V，容量从2000μF～20000μF不等，电流从300A～1000A不等。在电容器的设计制造中存在如下的特点：在同样数量级别上的容量、电压或电流增大，难度并不大；但是若在不同数量级别上变化，则存在较大的难度，它并非是简单的多个堆积，而是涉及到芯子组合方式、引出方式、散热方式等各个方面的技术难题。因此现有电容器不符合柔性直流输电的使用。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提供了一种柔性直流输电专用电容器，用以解决现有技术中电容器电压低、容量小、电流小等技术问题。

本实用新型的技术方案是：一种柔性直流输电专用电容器，包括外壳；外壳上部设有引线柱，引线柱的下部设有引出铜板，引出铜板上设有铜带Ⅰ，外壳内部设有芯组，芯组上部设有上连接铜板，芯组下部设有下连接铜板，下连接铜板上设有铜带Ⅱ，铜带Ⅰ与铜带Ⅱ相对应；所述芯组包括大芯子和小芯子，大芯子交叉排列，小芯子间隔设置在外壳内的两侧且与大芯子相配合。

所述大芯子和小芯子均由金属化膜卷制而成；金属化膜包括上金属化膜和下金属化膜，上金属化膜与下金属化膜相配合。

所述上金属化膜与下金属化膜均包括介质层和金属镀层，金属镀层间隔设置在介质层上。

所述金属镀层的横截面为凸台形，下金属化膜的金属镀层的中心线位于上金属化膜上相应的两个相邻金属镀层之间。

所述介质层的两端设有波浪形留边。

所述铜带Ⅰ的数量自下而上逐渐增多，铜带Ⅱ的数量自下而上逐渐减少。

本实用新型采用内串式金属化膜来作为电容器的介质材料，达到了电容器高压的要求。大芯子采取错落式摆放的方式，且在边缘较大空隙用小芯子填充，有效的提高了大型产品内部空间的利用率；与传统的整齐摆放相比，其空间利用率会提高5～10%，同时增加了产品的安全性；如此设计达到了电容器大容量的要求。本实用新型第一，通过增加串联段来降低金属化膜厚度，从而增加卷绕长度，进而增大电容器的过电流能力；第二，采用波浪形留边薄膜，进一步增大电容器的过电流能力；第三，从远端芯子到引出端子，铜带逐渐加厚设计技术保证各个通流体部位电流密度保持一致，以此实现大电流的通过能力；本实用新型通过上述三方面达到电容器大电流的要求。本实用新型设计巧妙、结构简单、实用性好，同时实现了电容器电压高、容量大、电流大的目标，使柔性直流输电的效果更好，具有较高的推广性和市场价值。

附图说明