[实用新型]一种提高电容器极对壳局放起始电压的结构与一种电容器

说明书

本实用新型公开了一种提高电容器极对壳局放起始电压的结构，包括由若干个并列设置的电容器元件叠加组成的电容器芯子，每个电容器元件的一端均包裹有绝缘包覆层并且内熔丝全部连接在一起以形成高压进线端，相邻电容器元件的电极侧相连以形成低压出线端，在位于包裹有绝缘包覆层的电容器芯子的端部外侧包裹有与高压进线端相连的第一金属箔片并在另一端外侧包裹有与低压出线端相连的第二金属箔片，第一金属箔片和第二金属箔片之间相隔有绝缘间隙。本方案将金属箔片平整地包绕在电容器芯子的两端，可平均整个电容器内部的场强，屏蔽因焊接或切割工艺形成的毛刺带来的局部放电，有效提高电容器极对壳的局放起始电压。本申请还公开了一种电容器。

技术领域

本实用新型涉及电容器技术领域，尤其涉及一种提高电容器极对壳局放起始电压的结构与一种电容器。

背景技术

随着我国特高压直流电网建设的全面开展，电力电容器越来越多的应用于坚强电网当中。作为输、配电网中的重要设备之一，电容器通过塔式结构承担了滤除电网谐波和无功补偿的作用。电力电容器单元(以下简称电容器)在生产过程当中，由于其内部铝箔边缘场强集中，连接片、熔丝及其焊接的毛刺等容易引起局部放电(以下简称局放)和电晕。引起局放的主要原因是制造过程中不可避免的工艺缺陷，例如绝缘油中的杂质、气泡，焊接时形成的毛刺等均会引起局放。局放会危害电容器寿命，引发绝缘老化，会加速电容器失效。实际生产中电容器设计场强在不断提高，而局放水平却期望下降，这两者从本质上互相矛盾。

根据目前常用的电力电容器结构以及制造工艺水平可知，电容器所使用的铝箔厚度最薄已经达到4.5μm，虽然经过折边处理但是仍然会形成相对尖锐的边缘，加之国内绝大多数的电容器制造企业采用锡焊的方式连接电容器极板和出线，连接片的边角以及焊锡产生的毛刺都会成为诱发局部放电的重要因素，成为类似于针-板电极模型中的“针”。一个电容器单元中极板边长可长达上百米，焊接工艺也会出现明显的差异，直接导致电容器主绝缘局部放电特性相对具有较大的分散性。

目前，生产上多采用滤波激光切割、连接片倒角、自动焊接、铝箔突出折边结构、减少褶皱、降低褶皱处的场强集中度、加强内熔丝焊接工艺等方式来控制电容器的局放水平。这些控制方式有效但是效果有限，随着电压等级的不断提高，电容器的工作场强也越来越高，从而对局放的起始电压也提出了新的要求。

现有技术中在主绝缘外包材料中增加聚丙烯薄膜以提高极对壳局放起始电压。电容器元件经过串并联组成电容器芯子，芯子外包绕若干层牛皮纸，再充电容器油形成电容器单元的两极与外壳之间的主绝缘。电容器主绝缘的局部放电主要发生在外包材料与电容器油组成的多层油纸混合绝缘系统中，部分厂家便在主绝缘的外包材料中增加少量聚丙烯薄膜以提高其绝缘性能。

现有技术在几乎未增加电容器芯子体积的前提下提高了电容器的极对壳绝缘水平，确实能够有效地抑制极对壳局放现象的产生，但是实质只是抬高了局放起始电压，并不能够避免局放的发生。这种结构也有其能够承受场强的极限，随着电容器场强的不断提高，局放终会发生，更高场强下的局放会产生更高的放电量，对电容器绝缘产生更严重的损害，同时该方法会大幅提升产品造价。

因此，如何进一步提高电容器的极对壳局放起始电压，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种新型的提高电容器极对壳局放起始电压的结构，该结构可平均整个电容器内部的场强，屏蔽因焊接或切割工艺形成的毛刺带来的局部放电，有效提高电容器极对壳的局放起始电压。本实用新型的另一个目的是提供一种包括上述结构的电容器。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：