采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器，包括外壳，还包括多个并联的串联支路单元，所述串联支路单元外均设有支路单元芯包，外壳和支路单元芯包外填充有绝缘油；串联支路单元的高压端和低压端均穿过其所在的支路单元芯包分别连接高压脉冲器的高压端子和低压端子。本实用新型专利技术采用多重保护、隔离措施，消除了故障脉冲电容器内爆的隐患，使得即使某个电容元件或电容单元故障后，脉冲电容器仍能正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电容器技术，尤其涉及一种存储电能后，瞬时高功率放电的采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器。
技术介绍
多台并联运行的高压脉冲电容器，当某台脉冲电容器内部的一个电容元件的绝缘介质因为老化或电弱点等因素发生击穿时，与之串联的其他电容元件所承受的工作电压就会提高，工作电压增加的幅度取决于电容元件的串联数量；如果电容元件串联只数少，其他电容元件电压增高的幅度就大，这种增高的电压，增加了正常电容元件击穿的概率；如果发生一个正常元件击穿，就会产生雪崩效应，致使本台脉冲电容形成贯穿性击穿，与之并联运行的其他脉冲电容器对故障电容器放电，当放电的能量足够大时，导致故障脉冲电容器爆炸，造成人身、财产安全事故。有鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器，能够消除因元件击穿发生故障脉冲电容器爆炸的缺陷，提高高压脉冲电容器的安全性能。为解决上述技术问题，本技术采用技术方案的基本构思是：一种采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器，包括外壳，还包括多个并联的串联支路单元，所述串联支路单元外均设有支路单元芯包，外壳和支路单元芯包外填充有绝缘油；串联支路单元的高压端和低压端均穿过其所在的支路单元芯包分别连接高压脉冲器的高压端子和低压端子。进一步的，所述串联支路单元内包括多个串联的电容元件，多个电容元件串联后再与熔丝一端串联，熔丝另一端与其他串联支路单元的熔丝并联后再连接至所述高压端子；串联支路单元内的第一个电容元件与其他串联支路单元的第一个电容元件并联后连接所述低压端子。进一步的，所述支路单元芯包内部空间分隔成电容装置部和熔丝装置部两层；第一层空间为电容装置部，其中放置串联的多个电容元件；第二层空间为熔丝装置部，其内放置一根或多根并联的熔丝；第一层空间和第二层空间之间的隔层留有线路通道用于通过电容元件和熔丝的串联线路。进一步的，所述第二层空间内设有熔丝垫块，熔丝设置在熔丝垫块上。进一步的，所述第二层空间的一端为开放端，所述熔丝另一端通过开放端引出连线以与其他熔丝并联或连接高压端子。进一步的，所述电容元件的绝缘介质采用浸渍电容器油的多层聚丙烯薄膜结构。进一步的，每个所述电容元件外还包裹有绝缘薄板。进一步的，绝缘薄板为塑料绝缘薄板。进一步的，外壳外设有绝缘套管，高压端子设置在绝缘套管顶端。采用上述技术方案后，本技术与现有技术相比具有以下有益效果：本技术当某个串联支路单元的某个或全部电容元件绝缘介质陆续击穿后，该串联支路单元的熔丝能够迅速熔断以将故障串联支路单元迅速与电路隔离开，阻止了其他串联支路单元和并联运行的脉冲电容器向故障串联支路单元继续释放能量，消除了故障脉冲电容器爆炸的隐患，使得故障脉冲电容器仍能正常工作；同时本技术对电容元件和串联支路单元作了多重能量隔离措施，层层阻断了故障串联支路单元对外传递能量的途径，完全消除了故障脉冲电容器内爆的隐患。附图说明图1是本技术一种采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器的内部结构示意图；图2是图1中所示电容元件的结构示意图；图中：1-外壳；2-串联支路单元；3-支路单元芯包；4-绝缘油；5-高压端子；6-低压端子；7-电容单元；8-熔丝；9-元件连接线；10-第一层空间；11-第二层空间；12-隔层；13-熔丝垫块；14-绝缘介质；15-绝缘薄板；16-绝缘套管。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本技术作进一步说明，以助于理解本技术的内容。如图1所示，一种采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器，包括外壳1，所述高压脉冲电容器还包括多个并联的串联支路单元2，所述串联支路单元2外均设有支路单元芯包3，外壳1和支路单元芯包3外填充有绝缘油4；串联支路单元2的高压端和低压端均穿过其所在的支路单元芯包3分别连接高压脉冲器的高压端子5和低压端子6；外壳1外设有绝缘套管，高压端子5设置在绝缘套管16顶端。所述串联支路单元2内包括多个串联的电容元件7，多个电容元件7串联后再与熔丝8一端串联，熔丝8另一端与其他串联支路单元2的熔丝8并联后再通过元件连接线9连接至所述高压端子5，串联支路单元2内的第一个电容元件7与其他串联支路单元2的第一个电容元件7并联后通过元件连接线9连接所述低压端子6。所述支路单元芯包3内部空间分隔成电容装置部和熔丝装置部两层，第一层空间10为电容装置部，其中放置串联的多个电容元件7，第二层空间11为熔丝装置部，其内放置一根或多根并联的熔丝8，第一层空间10和第二层空间11之间的隔层12(与支路单元芯包一体)留有线路通道用于通过串联电容元件7和熔丝8的元件连接线9，第二层空间11的一端为开放端，所述熔丝8另一端通过开放端引出连线以与其他熔丝8并联或连接高压端子5；第二层空间11内设有熔丝垫块13，熔丝8设置在熔丝垫块13上，被熔丝垫块13支撑。电容元件7的绝缘介质14采用浸渍电容器油的多层聚丙烯薄膜结构，可以让电容元件7的两个铝箔极板在击穿点上形成一个稳定的金属连接点，使得故障串联支路单元2仍然能够连通。当电容元件7串联数量足够多时，其他完好电容元件7的工作电压增加不超过10％，故障串联支路单元2仍然能够正常工作。当某个串联支路单元2的一个电容元件7击穿后，对整台脉冲电容器电容量的增加量的影响被缩小了。例如：电容元件的电容量为C，有10个电容元件串联，共有5个串联支路单元2并联，则整台脉冲电容器的电容量为C/2；当有一个电容元件击穿后，击穿的串联支路单元2电容量为C/9，整台电容器的电容量为：〔(C/9)+4*(C/10)〕＝23C/45；击穿后整台脉冲电容器电容量增加了C/90，增加的百分比为〔1/180〕％。如果采用先并联后串联方式，电容元件电容量为C，有5个电容元件并联，再有10个串联段，则整台电容器的电容量仍然为C/2；当有一个电容元件击穿后，其他4个与其并联的电容元件被短路了，整台电容器的电容量为5C/9；击穿后整台脉冲电容器电容量增加了C/18，的百分比为〔1/36〕％。显然，先串联后并联的连接方式，电容元件击穿后的电容量变化小。对电容器应用的影响小。当某个串联支路单元2的一个电容元件7被击穿后，该串联支路单元2的其他电容元件7的工作电压就会增高，这样增高的电压，增加了正常电容元件7的击穿概率；如果发生一个或更多电容元件7的击穿，就会产生雪崩效应，致使该串联支路单元2形成贯穿性击穿；当某个串联支路单元2的全部电容元件7绝缘介质14陆续击穿后，在串联的电容元件7的串联支路上就形成了多个金属连接点的串联，使其依然是一个良好的金属连接点；此时该串联支路单元2的熔丝8经金属连接点直接连通电路，由与该串联支路单元2并联的其他正常串联支路单元2和并联运行脉冲器提供足够的能量将故障串联支路单元2的熔丝8迅速熔断，将故障串联支路单元2迅速与电路隔离开，阻止了其他串联支路单元2和并联运行的脉冲电容器向故障串联支路单元2继续释放能量，消除了故障脉冲电容器爆炸的隐患，使得故障脉冲电容器仍能正常工作。进一步的，如图2所示的，每个电容元件7外还包裹有绝缘薄板15，绝缘薄板15为高强度塑料绝缘薄板，以起到能量隔离的作用；当电容元件7击穿后，其释放的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器，包括外壳，其特征在于：还包括多个并联的串联支路单元，所述串联支路单元外均设有支路单元芯包，外壳和支路单元芯包外填充有绝缘油；串联支路单元的高压端和低压端均穿过其所在的支路单元芯包分别连接高压脉冲器的高压端子和低压端子。

【技术特征摘要】
1.一种采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器，包括外壳，其特征在于：还包括多个并联的串联支路单元，所述串联支路单元外均设有支路单元芯包，外壳和支路单元芯包外填充有绝缘油；串联支路单元的高压端和低压端均穿过其所在的支路单元芯包分别连接高压脉冲器的高压端子和低压端子。2.如权利要求1所述的采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器，其特征在于：所述串联支路单元内包括多个串联的电容元件，多个电容元件串联后再与熔丝一端串联，熔丝另一端与其他串联支路单元的熔丝并联后再连接至所述高压端子；串联支路单元内的第一个电容元件与其他串联支路单元的第一个电容元件并联后连接所述低压端子。3.如权利要求2所述的采用多重保护的不内爆高压脉冲电容器，其特征在于：所述支路单元芯包内部空间分隔成电容装置部和熔丝装置部两层；第一层空间为电容装置部，其中放置串联的多个电容元件；第二层空间为熔丝装置部，其内放置一根或多根并联的熔丝；第一层空间和第二层空间之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，梅中原，李俊熙，崔广军，
申请(专利权)人：北京华电泰力电力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11