[发明专利]焊点牢固的大功率电力电子电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用圆柱形电容器芯子的油浸式大功率电力电子电容器，具体地说是一种焊点牢固的大功率电力电子电容器。

背景技术

目前市场上普遍使用的采用圆柱形电容器芯子的油浸式大功率电力电子电容器，外壳内设置一组或多组芯组，每组芯组由一列或两列电容器芯子并排设置，每列电容器芯子由多个电容器芯子上下叠加而成，每个电容器芯子的两侧喷金面上焊接与盖板组件上的端子电连接的导线。这种结构的电容器由于导线数量多，在电容器组装过程中，必然会给芯组捆扎、以及导线与端子连接造成不便，导致生产效率低。同时，考虑到导线的过流能力，通常每个电容器芯子需采用线径较粗的单根导线或多根导线，两种方式同样势必会进一步增加芯组捆扎、以及导线与端子连接的难度，导致生产效率更低。这种导线连接结构还存在另一缺陷：芯组与导线焊接完成后，需用绝缘带缠绕捆扎在芯组外表面四周形成绝缘层，由于电容器芯子之间较松散，捆扎后的芯组在搬运装配过程中极易拉扯导线而导致焊点松动或脱落，导致电容器过渡性能受损，增加产品的不合格率。

考虑到上述问题，也有采用引出铜带与电容器芯子电连接方式。即在每个芯组两侧喷金面上设置引出铜带，引出铜带两侧分别与各个电容器芯子在喷金面处通过焊点电连接，引出铜带上端有折弯形成引出电极。这种结构的优点是不需要多根导线，而且引出铜带位于芯组两侧，捆扎后形成骨架，搬运装配过中不易损伤焊点。然而，由于电容器芯子数量较多，引出铜带上焊点分布密集，通过引出铜带的电流较大，考虑到其过电流性能，引出铜带一般过面截面较大，比如用于STATCOM/SVG动态无功补偿与谐波治理装置上的电力电子电容器为例，引出铜带的宽度在20～200mm，厚度在0.25～1.0mm。因此，在焊接时，引出铜带上焊点分布密集，引出铜带会因焊接应力而导致变形，并且由于芯组体积大，重量较重，在电容器运输、安装和使用过程中的受到振动不可避免地会造成芯组的位移，这种位移极有可能拉伤引出铜带与喷金面之间电连接的刚性焊点，引起引出铜带的焊点特别是焊接应力集中处的焊点松动或脱落，导致其过电流性能受损，同样会增加产品的不合格率。

发明内容

本发明的目的是提供一种焊点牢固的大功率电力电子电容器，可以在保证电容器的过电流能力基础上，避免焊点因为电容器受到振动而松动或脱落。

本发明是这样实现的：包括盖板组件、外壳和固定在外壳内芯组；每组芯组由一列或并排设置的两列电容器芯子组成，每列电容器芯子由多个电容器芯子上下叠加而成；每个芯组两侧喷金面上分别设有引出铜带；每个芯组上的各个电容器芯子的喷金面处与相应端的引出铜带之间分别通过导线电连接，导线在两个电连接焊点之间的长度大于两个焊点之间的直线距离。

由于引出铜带与芯组的喷金面之间通过导线柔性连接，喷金面与引出铜带上的电连接点分别为两个不同的焊点，芯组位移时导线会随之移动，不会对芯组和引出铜带上的焊点造成拉伤，可以有效防止焊点的松动或脱落。

每个芯组上的各个电容器芯子的喷金面处与相应端的引出铜带之间增加可以通过两段导线电连接。这种结构既可以满足导线的过电流性能，又可以减小所用导线的线径，提高导线柔性，可以更好地保护焊点不受损坏。

本发明可以采用一根导线实现上述电容器芯子喷金面处与引出铜带两段导线连接方式。在每组芯组由一列电容器芯子组成的情况下，每个芯组一端喷金面通过一根导线与相应引出铜带电连接；该导线一端自下而上/自上而下按照引出铜带、第一层电容器芯子、引出铜带、第二层电容器芯子的次序依次向上/向下延伸布置，使得各个电容器芯子的喷金面处与相应端的引出铜带之间形成用来电连接的两段导线。这种连接方式的优点是用于引出铜带上的焊点少，不仅可以减少焊接热量对电容器芯子的影响及引出铜带上的焊接应力，也可以提高电容器组装效率。

在每组芯组由两列电容器芯子组成的情况下，每个芯组一端喷金面通过一根导线与相应引出铜带电连接；该导线根据电容器芯子分层布置，导线一端自下而上/自上而下按照引出铜带、第一层一侧电容器芯子、引出铜带、第一层另一侧电容器芯子、引出铜带、第二层一侧电容器芯子、引出铜带、第二层另一侧电容器芯子的次序依次向上/向下延伸布置，使得各个电容器芯子的喷金面与相应端的引出铜带之间形成用来电连接的两段导线。