[发明专利]一种圆柱体干式高压电容器芯子

说明书

技术领域

本发明属于高压电器领域，涉及一种新型的以绝缘薄膜和可固化的胶粘剂复合为绝缘介质的圆柱体干式高压电容器芯子，可作为气体绝缘的干式电容式电压互感器或偶合电容器中作电容分压器的电容器芯子用，应用于额定电压为110kV及以上，额定频率为50Hz或60Hz的电力系统中。

背景技术

目前，现有的应用于户外气体绝缘的干式电容式电压互感器或偶合电容器的圆柱体干式高压电容器芯子，是由多个电容元件全部串联并在金属芯轴上由金属箔与绝缘薄膜卷绕成同轴圆柱体结构，电容元件的绝缘介质为绝缘气体和绝缘薄膜复合。圆柱体干式高压电容器芯子在运行中是竖直安装的，而由于电容器芯子的自重作用，绝缘薄膜之间及其与铝箔之间单纯靠它们之间的摩擦力来保持产品的形状，而无论绕制的张力再大，圆柱体干式高压电容器芯子也不可避免地有不同程度的重力下垂而发生形变的现象，造成绝缘薄膜与绝缘薄膜之间或绝缘薄膜与金属箔之间发生相对移，轻则影响产品的介质损耗，重则产生局部放电或电容值的改变，从而引起测量精度的降低进而超差，最终导致产品失效的后果。

发明内容

本发明的目的在于克服圆柱体干式高压电容器芯子在运行时竖直安装所产生因重力而下垂变形的缺陷，提供一种在竖直安装的情况下，不发生变形的作气体绝缘的干式电容式电压互感器或偶合电容器的电容分压器用的圆柱体干式高压电容器芯子，可提高气体绝缘的干式电容式电压互感器或偶合电容器长期安全运行性能。

本发明是一种圆柱体干式高压电容器芯子，由至少一层复合绝缘薄膜(3)作为电容元件的绝缘介质，由两个金属箔(4)作为电容器极板构成一个电容元件，并由多个电容元件串联卷绕成圆柱体结构，并经加温固化成一体。通过在绝缘薄膜(5)的双面经过粗化处理后，分别在两面印刷上一层薄而均匀的粘稠状具有良好触变性的胶粘剂涂层(6)，该胶粘剂为含有潜伏性促进剂的热固性复合材料，在一定温度下处理使胶粘剂成为不粘且柔软的半固化状态，并在一定的温度下处理可继续反应至完全固化，且胶粘剂与粗化的绝缘薄膜和金属箔具有良好附着力和粘合力。然后采用双面印刷胶粘剂涂层(6)的复合绝缘薄膜(3)进行电容器芯子卷绕，绕制成设计要求的元件数和尺寸，卷绕完成后进行加温处理，使半固化状态的胶粘剂涂层完全固化，复合绝缘薄膜(3)与电容器芯轴(1)之间、每一层的复合绝缘薄膜(3)之间和复合绝缘薄膜(3)与金属箔(4)之间均粘合成一体，固化后的圆柱体干式高压电容器芯子成为一个牢固的整体，从而解决了圆柱体干式高压电容器芯子在运行时竖直安装所产生因重力而下垂变形的问题。

附图说明

附图为本发明的结构示意图，图中，1-电容器芯轴、2-多个电容器元件串联卷绕结构、3-复合绝缘薄膜、4-金属箔、5-绝缘薄膜、6-胶粘剂涂层。

具体实施方式

本发明的实施方式如下，见附图，在洁净的环境中，选用适当厚度且厚度均匀的绝缘薄膜(5)(如0.06mm)，先对绝缘薄膜(5)的双面进行表面粗化处理，然后在其中一面先印刷上一层厚度为0.010-0.015mm，粘度为3500-5000mPa·s的粘稠状、具有良好触变性、且介电常数与绝缘薄膜的介电常数相匹配、厚度均匀、无气隙的胶粘剂涂层(6)，该胶粘剂涂层(6)的材质为含有潜伏性促进剂的热固性材料(如环氧树脂胶粘剂)，可在55-60℃的温度下处理5-10分钟即可成为不粘且柔软的半固化状态，并在80-90℃的温度下处理6-8小时即可继续反应至完全固化。胶粘剂涂层(6)通过印刷附着在绝缘薄膜(5)上，采用光照射或可移动烘炉等加温至55-60℃5-10分钟，待胶粘剂涂层半固化后再收卷。然后再在另一面印刷相同要求的一层胶粘剂涂层(6)，同样待胶粘剂涂层半固化后再收卷。制成双面印刷有胶粘剂涂层(6)的复合绝缘薄膜(3)。

根据设计的介质厚度要求选用若干层所述的复合绝缘薄膜(3)(如2层或3层)，并与作为电容器极板的上、下两层金属箔(4)(如铝箔)一起通过卷绕设备把电容元件按设计极板长度和电容元件数卷绕在直径为d的电容器芯轴(1)上，形成与电容器芯轴(1)为同轴圆柱体的多个电容器元件串联卷绕结构(2)，整个电容器芯子的外径为D。电容器芯轴(1)的材料可选用金属管，也可选用足够强度的非金属管，电容器芯轴(1)的外壁必须进行粗化处理，以能与复合绝缘薄膜(3)的胶粘剂涂层(6)粘合并固化成一体。

所述的圆柱体干式高压电容器芯子卷绕完毕放于80-90℃的净化烘箱中处理6-8小时，使半固化状态的胶粘剂涂层(6)完全固化，复合绝缘薄膜(3)与电容器芯轴(1)之间、每一层的复合绝缘薄膜(3)之间和复合绝缘薄膜(3)与金属箔(4)之间均粘合成一体，固化后的圆柱体干式高压电容器芯子成为一个牢固的整体，从而解决了圆柱体干式高压电容器芯子在运行时竖直安装所产生因重力而下垂变形的问题。