[发明专利]一种金属化安全膜干式高压电力电容器元件

说明书

技术领域

本发明涉及电力电容器，特别是涉及一种金属化安全膜干式高压电力电容器元件。 

背景技术

在干式高压电力电容器领域，由于传统结构的金属化干式高压电力器元件内部局部电晕放电和温升散热问题，每个元件的工作电压不能太高，容量不能太大，因而需要由几十或上百个容量较小、电压较低的独立的金属化电力电容器元件进行串联和并联，组成电力电容器单元，再由多台单元串并联组成电压较高的大容量的高压电力电容器组入网或称高压电力电容器装备接入电网。由于元件多，导致可靠性差、体积大，造成材料浪费和结构复杂化。各元件和单元都还要外接保险熔断装置，以弥补制作这种电力电容器单元的金属化膜“自愈”可靠性差的问题。且由于金属化膜外接的导电镀层极薄，跟喷金层的连接脆弱，造成现有技术的干式高压电力电容器工作和寿命还不如传统的油浸式电力电容器。 

利用金属化安全膜技术提高电弱点自愈的有效性已被熟知。它把蒸镀在薄膜介质上的金属化电极镀层，用很窄的空隙网格图案分隔成许许多多的小块电极单元，每个小块与四周相邻小块之间都有起熔断器作用的微小镀层窄条，在这种结构的膜上如有电弱点击穿时，击穿放电电流会把该点所在的小电极块外连的镀层窄条烧断，击穿电流得到熄灭，使具有击穿点的小单元电容器与整体电容器隔断，达到自愈，而整体电容器虽损失了被隔离小单元的微小电容量，却能保持继续正常工作，从而使电容器提高工作电压和使用寿命 

但现有技术的网格型金属化安全膜存在一些重大缺陷：由于它的每个小块与四周相邻小块之间起熔断器作用的微小镀层窄条，具有一定的电阻，在交流工作电流经过时会发热；而且极大部分小块不能直接与加厚边相邻，它们的电流需要经过多重其他的小块和镀层窄条后才能到达加厚边，汇总到外电极。由于各小块的镀层窄条距加厚边的位置不同，其流过的迭加电流不同，最靠近加厚边起熔断器作用的微小镀层窄条上流过较大的迭加电流，这种迭加的电流产生较大的附加发热损耗，使该处的介质耐压降低，甚至造成电压击穿。所以，原有的网格型金属化安全膜的各小块由于没有独立的起熔断器作用的微小的镀层窄 条，小块间电流串通、迭加，常会产生连带性击穿，安全保护的可靠性较差，以它制成的产品不但仍需外接安全保护装置，甚至反而降低产品寿命。 

对此问题，近几年也有一些改进设计，如中国专利ZL201010183371.X述及的纵向分区式金属化网格型安全膜电极结构，使安全膜的各小电极块之间没有直接相连；但其极大部分电极小块的工作电流仍需汇总迭加到相邻区域后再流向加厚边，从而增大了相邻区域的电流密度和近一倍的总发热量。当制作大容量的高压电力电容器单元需用宽度较大的金属化安全膜时，其附加发热的问题更加严重和不能容许。 

综之，现有技术的金属化网格型安全膜目前难以适应制作大容量的高压电力电容器。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集合式的金属化安全膜干式高压电力电容器元件，使干式高压电力电容器元件的工作电压成倍提高，而且各元件和单元都不需要外接保险熔断装置，安全可靠，简化结构，提高比容特性。 

本发明所采用的技术方案是： 

一种金属化安全膜干式高压电力电容器元件，主要由壳体、芯体、电极端子组成，芯体为由两层聚丙烯介质基膜J上镀覆锌/铝金属电极镀层构成的复合膜层叠卷绕在芯棒、两端喷金所形成的圆柱体，壳体和芯体之间由绝缘树脂灌封，其特征在于该复合膜由若干纵向的内留空白条在横向上分成若干个纵向单元区块，每个单元区块内的连续镀层区的两侧均为网格区，每个网格区由短空隙窄条把镀层割隔离形成一列纵向排列的小方块电极构成，每个小方块电极的一侧与内留空白条邻接，相对的另一侧由设置在短空隙窄条中部的独用导电桥与连续镀层区连通；在复合膜的两侧边分别制有纵向上连续的功能带。 

所述的功能带为无镀层的留边或有镀层的加厚边。 

所述的壳体、芯棒均由塑料制成，所述的壳体和芯体之间由环氧树脂灌封。 

所述的芯棒为塑料管，从壳体的底盖和顶盖的中心圆孔中穿出。