一种高压电容器制造技术

本发明专利技术公开了一种高压电容器，包括外壳和心子，心子包括圆柱芯棒和多层缠绕体，缠绕体包括第一复合体、第二复合体、第三复合体和第四复合体，第一复合体包括第一层绝缘介质和第一电极层，第二复合体包括第二层绝缘介质和第二电极层，第三复合体包括第三层绝缘介质和第三电极层，第四复合体包括第四层绝缘介质和第四电极层，第二电极层与第一层绝缘介质设置有第一错位，第三电极层与第一层绝缘介质设置有第二错位，第三电极层与第一层绝缘介质设置有第一错位，第一错位、第二错位和第一错位的间距依次减小。本发明专利技术结构简单，充分利用了绝缘介质和电极的空间，绝缘可靠性高，比电容可提高约一倍。

A High Voltage Capacitor

【技术实现步骤摘要】
一种高压电容器
本专利技术属于电气设备
，尤其是涉及一种高压电容器。
技术介绍
在电力系统配网一二次融合设备的电容式电压传感器中，要求高压电容器的外形尺寸小、电容量稳定且足够大，特别是高压电容器的绝缘可靠、参数性能稳定尤为重要。电容式电压传感器为确保绝缘可靠和准确度，主要取决于高压电容器的技术性能，传统的高压电容器要么尺寸较大，不宜安装配套，要么尺寸合适，电容量又不足够大，使电压传感器准确度易受杂散电容和邻近效应的影响，而不能满足在配网一二次融合设备中应用。因此需要一种结构简单、设计合理且外形尺寸小的高压电容器，电极层设置错位，且电极层存在重叠区域，充分利用了绝缘介质和电极所占用的空间，提高比电容和电容量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高压电容器，其结构简单、设计合理且外形尺寸小，易安装，电极层设置错位，且电极层存在重叠区域，充分利用了绝缘介质和电极所占用的空间，比电容可提高约一倍，从而能够有效地提高电容量，且其绝缘可靠性高，实用性强。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高压电容器，其特征在于：包括外壳和设置在外壳内且与外壳呈同轴布设的心子，所述心子包括圆柱芯棒和多层缠绕在圆柱芯棒上的缠绕体，所述缠绕体包括第一复合体、第二复合体、第三复合体和第四复合体，所述第一复合体包括第一层绝缘介质和设置在第一层绝缘介质上的第一电极层，所述第二复合体包括第二层绝缘介质和设置在第二层绝缘介质上的第二电极层，所述第三复合体包括第三层绝缘介质和设置在第三层绝缘介质上的第三电极层，所述第四复合体包括第四层绝缘介质和设置在第四层绝缘介质上的第四电极层；所述第二电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质的一个长度边缘设置有第一错位，所述第三电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质的一个长度边缘设置有第二错位，所述第三电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质的一个长度边缘设置有第三错位，所述第一错位、第二错位和第三错位的间距依次减小，所述第二电极层与所述第一电极层存在重叠区域，所述第三电极层与所述第二电极层存在重叠区域，所述第四电极层与所述第三电极层存在重叠区域。上述的一种高压电容器，其特征在于：所述心子的一端与外壳的一端的连接处设置有螺母，所述螺母套装在心子的一端，且所述螺母的一侧面与外壳的一端的端面相齐平，所述心子的另一端与外壳的另一端的连接处设置有螺栓，所述螺栓伸出外壳。上述的一种高压电容器，其特征在于：所述第二层绝缘介质的一个长度边缘、第三层绝缘介质的一个长度边缘和第四层绝缘介质的一个长度边缘分别与第一层绝缘介质的一个长度边缘之间设置有第一绝缘介质错位，所述第一层绝缘介质的另一个长度边缘、第三层绝缘介质的另一个长度边缘和第四层绝缘介质的另一个长度边缘分别与第二层绝缘介质的另一个长度边缘之间均设置有第二绝缘介质错位，所述第一绝缘介质错位和第二绝缘介质错位的间距相同。上述的一种高压电容器，其特征在于：所述第一绝缘介质错位和第二绝缘介质错位的距离取值范围为1mm～1.5mm。上述的一种高压电容器，其特征在于：所述第一电极层包括多条设置在第一层绝缘介质上且沿第一层绝缘介质宽度方向布设的第一电极，所述第二电极层包括多条设置在第二层绝缘介质上且沿第二层绝缘介质宽度方向布设的第二电极，所述第三电极层包括多条设置在第三层绝缘介质上且沿第三层绝缘介质长度方向布设的第三电极，所述第四电极层包括多条设置在第四层绝缘介质上且沿第层四绝缘介质宽度方向布设的第四电极，所述第一电极、第二电极、第三电极和第四电极的数量均相同，并记作电极数量N；所述第一电极的一个长度边缘设置有第一附加电极层，所述第一附加电极与第一层绝缘介质的一个长度边缘重合，所述第二电极的一个长度边缘设置第二附加电极层，所述第二附加电极与第二层绝缘介质的另一个长度边缘重合，所述第一层绝缘介质的一个长度边缘和第二层绝缘介质的另一个长度边缘分别位于圆柱芯棒的两端。上述的一种高压电容器，其特征在于：相邻两个第一电极的间距、相邻两个第二电极的间距、相邻两个第三电极的间距以及相邻两个第四电极的间距均相同，并记作电极间距L1；所述第一电极的宽度、第二电极的宽度、第三电极的宽度和第四电极的宽度均相同，并记作电极宽度a；根据公式得到电极间距L1；其中，E表示电容器的轴向场强，且E的取值范围为40V/mm～300V/mm，UN表示电容器的工作电压，且UN的取值范围为1kV～15kV，N为正整数，且N≥3；根据公式L2＝a+b+2c，得到第一错位的间距；其中，a表示电极宽度，且a的取值范围为3mm<a<50mm，b表示第四层电极与第一层电极的重叠宽度，且b的取值范围为0.5mm<b<20mm，c表示第三层电极距离靠近第一电极的一端的间距，且c的取值范围为0<c<5mm；根据公式L3＝a+c，得到第二错位的间距；根据公式L4＝a-b，得到第三错位的间距。上述的一种高压电容器，其特征在于：所述外壳的内侧面与心子的外侧面接触，所述外壳为绝缘外壳。上述的一种高压电容器，其特征在于：所述心子的两端设置有引出电极。上述的一种高压电容器，其特征在于：所述第一层绝缘介质、第二层绝缘介质、第三层绝缘介质和第四层绝缘介质均为聚丙烯薄膜绝缘介质或聚酯薄膜绝缘介质。上述的一种高压电容器，其特征在于：所述第一附加电极层的宽度和第二附加电极层的宽度相同，且第一附加电极层和第二附加电极层的宽度取值范围为1mm～1.5mm。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、所采用的高压电容器，结构简单、设计合理且外形尺寸小，重量轻。2、本专利技术所采用的缠绕体包括四层复合体，每层复合体均包括绝缘介质和设置在绝缘介质上的电极层，是为了缠绕过程中，缠绕形成两个电极之间设置绝缘介质，从而形成多个并串联的电容，以得到高压电容器，以使比电容提高约一倍，从而能够有效地提高电容量，且其绝缘可靠性高。3、本专利技术所采用的第二电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质的一个长度边缘设置有第一错位，第三电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质的一个长度边缘设置有第二错位，第三电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质的一个长度边缘设置有第三错位，第一错位、第二错位和第三错位的间距依次减小，第二电极层与第一电极层存在重叠区域，第三电极层与第二电极层存在重叠区域，第四电极层与第三电极层存在重叠区域，一方面，是为了缠绕形成多个电容并联之后再进行串联，提高电容量；另一方面，是为了能有效地利用绝缘介质和电极的空间，提高比电容，使得其绝缘可靠性高。综上所述，本专利技术结构简单、设计合理且外形尺寸小，易安装；电极层设置错位，且电极层存在重叠区域，充分利用了绝缘介质和电极所占用的空间，比电容可提高约一倍，从而能够有效地提高电容量，且其绝缘可靠性高，实用性强。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术复合体的结构示意图。图3为本专利技术复合体中第一错位、第二错位、第三错位、第一附加电极层、第二附加电极层、第一绝缘介质错位和第二绝缘介质错位的位置示意图。附图标记说明:1—外壳；2—螺栓；3—心子；4—圆柱芯棒；5—螺母；6—第一层绝缘介质；7—第二层绝缘介质；8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压电容器，其特征在于：包括外壳(1)和设置在外壳(1)内且与外壳(1)呈同轴布设的心子(3)，所述心子(3)包括圆柱芯棒(4)和多层缠绕在圆柱芯棒(4)上的缠绕体，所述缠绕体包括第一复合体、第二复合体、第三复合体和第四复合体，所述第一复合体包括第一层绝缘介质(6)和设置在第一层绝缘介质(6)上的第一电极层，所述第二复合体包括第二层绝缘介质(7)和设置在第二层绝缘介质(7)上的第二电极层，所述第三复合体包括第三层绝缘介质(8)和设置在第三层绝缘介质(8)上的第三电极层，所述第四复合体包括第四层绝缘介质(9)和设置在第四层绝缘介质(9)上的第四电极层；所述第二电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质(6)的一个长度边缘设置有第一错位(16)，所述第三电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质(6)的一个长度边缘设置有第二错位(15)，所述第三电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质(6)的一个长度边缘设置有第三错位(14)，所述第一错位(16)、第二错位(15)和第三错位(14)的间距依次减小，所述第二电极层与所述第一电极层存在重叠区域，所述第三电极层与所述第二电极层存在重叠区域，所述第四电极层与所述第三电极层存在重叠区域。...

【技术特征摘要】
1.一种高压电容器，其特征在于：包括外壳(1)和设置在外壳(1)内且与外壳(1)呈同轴布设的心子(3)，所述心子(3)包括圆柱芯棒(4)和多层缠绕在圆柱芯棒(4)上的缠绕体，所述缠绕体包括第一复合体、第二复合体、第三复合体和第四复合体，所述第一复合体包括第一层绝缘介质(6)和设置在第一层绝缘介质(6)上的第一电极层，所述第二复合体包括第二层绝缘介质(7)和设置在第二层绝缘介质(7)上的第二电极层，所述第三复合体包括第三层绝缘介质(8)和设置在第三层绝缘介质(8)上的第三电极层，所述第四复合体包括第四层绝缘介质(9)和设置在第四层绝缘介质(9)上的第四电极层；所述第二电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质(6)的一个长度边缘设置有第一错位(16)，所述第三电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质(6)的一个长度边缘设置有第二错位(15)，所述第三电极层的一个长度边缘与第一层绝缘介质(6)的一个长度边缘设置有第三错位(14)，所述第一错位(16)、第二错位(15)和第三错位(14)的间距依次减小，所述第二电极层与所述第一电极层存在重叠区域，所述第三电极层与所述第二电极层存在重叠区域，所述第四电极层与所述第三电极层存在重叠区域。2.按照权利要求1所述的一种高压电容器，其特征在于：所述心子(3)的一端与外壳(1)的一端的连接处设置有螺母(5)，所述螺母(5)套装在心子(3)的一端，且所述螺母(5)的一侧面与外壳(1)的一端的端面相齐平，所述心子(3)的另一端与外壳(1)的另一端的连接处设置有螺栓(2)，所述螺栓(2)伸出外壳(1)。3.按照权利要求1所述的一种高压电容器，其特征在于：所述第二层绝缘介质(7)的一个长度边缘、第三层绝缘介质(8)的一个长度边缘和第四层绝缘介质(9)的一个长度边缘分别与第一层绝缘介质(6)的一个长度边缘之间设置有第一绝缘介质错位(17)，所述第一层绝缘介质(6)的另一个长度边缘、第三层绝缘介质(8)的另一个长度边缘和第四层绝缘介质(9)的另一个长度边缘分别与第二层绝缘介质(7)的另一个长度边缘之间均设置有第二绝缘介质错位(18)，所述第一绝缘介质错位(17)和第二绝缘介质错位(18)的间距相同。4.按照权利要求3所述的一种高压电容器，其特征在于：所述第一绝缘介质错位(17)和第二绝缘介质错位(18)的距离取值范围为1mm～1.5mm。5.按照权利要求1所述的一种高压电容器，其特征在于：所述第一电极层包括多条设置在第一层绝缘介质(6)上且沿第一层绝缘介质(6)宽度方向布设的第一电极(10)，所述第二电极层包括多条设置在第二层绝缘介质(7)上且沿第二层绝缘介质(7)宽度方向布设的第二电极(11)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雁声，沙玉楠，蔺跃宏，张海鹏，
申请(专利权)人：数邦电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61