[发明专利]一种自愈性金属化薄膜高压并联补偿电容器

说明书

技术领域

本发明涉及电容器技术领域，尤其是一种应用于交流系统中，高压并联补偿电容器。

背景技术

在正常情况下，用电设备不但要从电源获得有功功率，同时还需要获得无功功率。但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远无法满足负荷的需求，并联补偿电容器就是为电网提供无功功率补偿的电容器。

目前常用的无功功率补偿电容器有两种结构，一是以纸膜复合为介质，铝箔作为电极；一是以全膜材料作为介质，铝箔作为电极。其结构包括壳体、固体或液体灌封物、电容器芯子及其引出端，电容器绝缘纸。上述补偿电容器存在以下不足之处：（1）电容以纸膜复合或者全膜材料作为介质，以铝箔作为电极，经卷绕形成电容器芯子，再以紫铜端子作为芯子引出端引出，此种电容器芯子有明显的缺点：即铝箔分切时边缘带毛刺，且由于芯子是纸、膜和铝箔三种材料或者膜与铝箔复合卷绕而成，卷制过程中芯子内部残留空气难以排出，并且热定型效果不理想，从而造成产品性能不稳定，耐压低，使用寿命大打折扣；由于铝箔及纸较厚，造成产品体积较大，制造成本高；同时，卷绕过程需要至少4层材料卷绕而成，工艺较复杂（2）以铝箔为电极，一旦有弱点发生击穿，则电容立即失效，不具有自愈性，安全性不足，寿命短。（3）其中纸作为一种介质，虽然能够增强浸渍效果，但是纸是属于极性材料，其造成的结果是tgδ较大，不适用于频率较高的应用场合，且介质易老化，容量精度低，（4）所述电容器绝缘纸绝缘性能为10MV.AC/m，在高压领域中应用就得包裹很多层，从而电容器体积大，成本高。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，而提供一种电性能更稳定、寿命更长、耐压更高、体积更小、成本更低、能适用较宽频率范围、更安全的电力系统无功补偿电容器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自愈性金属化薄膜高压并联补偿电容器，包括壳体和电容器芯子，壳体内部开设有容置腔，容置腔内安装有若干个电容器芯子，电容器芯子上设置有芯子引出端，其特征是：所述的电容器芯子为多内串金属化有机薄膜，金属化有机薄膜是有机薄膜介质在真空状态下以多内串蒸镀方式蒸镀上金属镀层构成，壳体的容置腔上部开口固定有隔离上盖，隔离上盖上设置有气压防爆装置，芯子引出端的外端延伸出隔离上盖，容置腔内灌注有半固体有机物，电容器芯子周围包裹有若干层复合层；该结构的电容器芯子，制作材料为多内串金属化薄膜，具有自愈性能，具有较好的安全性能，通过在芯子周围包裹特殊绝缘材料，使得电容器具有很高的极壳耐压，并且容置腔内灌注半固体有机物，增强产品绝缘性能、提高产品的稳定性，大大加快了电容器芯子的导热速度，使热量及时散发。

所述电容器芯子是由多内串金属化有机薄膜卷绕而成，金属化有机薄膜是有机薄膜介质在真空状态下以多内串蒸镀方式蒸镀上金属镀层构成，并且镀层厚度适当减小，通过上述方法实现产品的自愈性能以及提高极间耐压，并且电容器芯子只需两张金属化薄膜即可卷绕而成，大大减化了工艺，减小了产品体积，降低成本。

本发明还可以采用以下技术措施解决：作为更进一步的改进，所述的有机薄膜介质为聚丙烯薄膜，厚度在0.001mm至0.02mm之间。

所述的金属镀层两外侧边缘处还设有加厚区，金属镀层以及加厚区采用的金属包括但不限于铝、锌、或锌铝合金，厚度介于0.03μm~0.2μm之间。

所述金属化有机薄膜，作为介质的有机薄膜为聚丙烯薄膜，金属镀层材料包括但不限于铝、锌或锌铝合金，此种结构卷绕而成的芯子介电损耗tgδ低，耐压高，且在高压环境下，不会发生永久性击穿，具有自愈功能，自愈功能是指薄膜材料在高电压下，局部绝缘层遭到破坏而击穿，由于局部击穿将产生大量热量，使得击穿处附近金属层被蒸发而重新达到绝缘效果，不影响电容器整体使用。

在卷制工艺中，通过张力调节，能最大限度地排除芯子内部的残留空气，弥补了传统电容器纸膜复合与铝箔卷制或者全膜与铝箔卷制时芯子内部残留空气较多的缺点。

所述真空状态下的工艺包括真空定型、真空浸渍、真空灌封工艺，在高压领域，空气容易电离、放电而使得绝缘遭到破坏，本发明采用真空定型、真空浸渍工艺，目的在于去除芯子内部空气间隙，防止空气电离、放电，同时我司在产品整体灌封时也采用真空灌封工艺，排除容置腔内空气间隙，使得产品稳定性增强。

所述的金属镀层的内串数大于等于2。