[发明专利]一种电容器

说明书

本发明涉及一种电容器，尤其涉及一种具有极板偏移结构电容芯子的电容器，适用于各种交直流高电压的环境中所使用的电容器。包括高压电极、接地电极及位于高压电极与接地电极之间的电容芯子，电容芯子包括依次平行排列的尺寸相同的第一极板、第N极板及位于第一极板与第N极板之间的N‑2个极板，电容芯子还包括位于相邻极板之间的尺寸相同的绝缘介质，各绝缘介质与高压电极之间的垂直距离均相同，各极板与与高压电极之间的垂直距离各不相同。解决了在特殊的情况下串联的电容器中的个别元件承受更高电压时，通过改变留边距离无法达到安全距离的要求或导致电容器介质的利用率严重下降的问题。

技术领域

本发明涉及一种电容器，尤其涉及一种具有极板偏移结构电容芯子的电容器，适用于各种交直流高电压的环境中所使用的电容器。

背景技术

众所周知，电容器单个元件的耐电强度有限，对于在交直流高电压下使用的电容器，必须通过元件的串联保证整台的电压耐受满足要求，而单个元件的端部绝缘是通过介质薄膜8与铝箔极板7之间的留边解决的，留边的长度通常在3～10mm，结构如图5所示。由于采用相同的设计卷绕，这些元件具有相同的耐压水平。然而，在某些特殊的情况下，由于放置位置的关系，个别元件会承受更高的电压，留边距离无法保证绝缘达到安全距离的要求。如果改变设计继续增大留边长度，则极板势必变窄，导致电容器介质的利用率严重下降，而如果单为个别元件重新设定卷绕方案，又破坏了芯子的结构整体性，带来其他方面的问题。

发明内容

为了解决在特殊的情况下串联的电容器中的个别元件承受更高电压时，通过改变留边距离无法达到安全距离的要求或导致电容器介质的利用率严重下降的问题，本发明提供一种电容器，该电容器的电容芯子具有极板偏移的绝缘结构，在保证电容器介质较为合理利用的前提下，充分保证了各元件端部的绝缘要求。

本发明的技术解决方案是提供一种电容器，包括高压电极1、接地电极2及位于高压电极1与接地电极2之间的电容芯子5，其特殊之处在于：上述电容芯子5包括依次平行排列的尺寸相同的第一极板301、第N极板及位于第一极板301与第N极板之间的N‐2个极板，上述电容芯子5还包括位于相邻极板之间的尺寸相同的绝缘介质4，各绝缘介质与高压电极1之间的垂直距离均相同，上述绝缘介质4的高度大于极板的高度，上述第一极板301与高压电极1直接连接，上述第N极板与接地电极2直接连接，位于第一极板与第N极板之间的N‐2个极板与高压电极1之间的垂直距离各不相同，其中N为大于等于2的正整数。

优选地，N个极板与高压电极1之间的垂直距离是以首项为0，公差为d的等差数列依次递增，直至第N极板与接地电极2之间的垂直距离为0。

优选地，上述极板及绝缘介质4均为板状，或所述极板及绝缘介质4均为筒状即该电容器为卷绕式电容器。

优选地，当上述极板及绝缘介质4均为筒状时，还包括芯子骨架99，由极板与绝缘介质交替叠层并沿极板与绝缘介质的长度方向进行单层或多层绕制在芯子骨架99上。

优选地，上述d的取值为2～15mm。

本发明还提供另外一种电容器，包括高压电极1、接地电极2及位于高压电极1与接地电极2之间的电容芯子5，其特殊之处在于：上述电容芯子5包括M个并联的电容芯子单元，每个电容芯子单元包括依次平行排列的相同的第一极板301、第N极板、位于第一极板301与第N极板之间的N‐2个极板，还包括位于相邻极板之间的相同的绝缘介质4，各绝缘介质与高压电极1之间的垂直距离均相同，上述绝缘介质4的高度大于极板的高度，上述第一极板301与高压电极1直接连接，上述第N极板与接地电极2直接连接，位于第一极板与第N极板之间的N‐2个极板与高压电极1之间的垂直距离各不相同；相邻电容芯子单元中的极板相对于第N极板呈镜像对称，其中M、N均为大于等于2的正整数。

优选地，N个极板与高压电极1之间的垂直距离以首项为0，公差为d的等差数列依次递增，直至第N极板与接地电极2之间的垂直距离为0。