[发明专利]兆伏级纸膜复合电容器臂、模块化高压脉冲电容器及其设计制作方法

权利要求书

1.模块化高压脉冲电容器，其特征在于：包括N个测量装置、N个测量隔板以及N个电容器臂；N大于等于2；

每个电容器臂对应一个测量装置和测量隔板，测量装置通过测量隔板固定安装在壳体的端盖上，位于壳体外部，且靠近膨胀器设置；

测量装置包括金属板一、金属板二和非金属环，以及由多个小阻值金属氧化膜电阻并联构成的电阻模块；金属板一、非金属环和金属板二依次连接，构成一个气腔，气腔内充SF₆气体，气腔上设置有封真空电缆接头；电阻模块封装在所述气腔内，电阻模块的测量信号通过所述封真空电缆接头从气腔内引出。

2.根据权利要求1所述的模块化高压脉冲电容器，其特征在于：封真空电缆接头为L16电缆接头或BNC电缆接头。

3.模块化高压脉冲电容器的设计制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据高压脉冲电容器的耐受电压、安装方式和结构形式要求，确定高压环、接地环、屏蔽环的直径和厚度，电容器臂的内外绝缘长度和受力要求，电容器臂与高压环、接地环的连接方式；

2)基于电容元件的卷绕工艺水平和绝缘测试结果，以兆伏级高压脉冲电容器总容值和承受电压作为设计目标，计算单个电容器臂中的电容元件的个数和电容器臂的条数，按照卷绕方案制作电容元件，制成后备用；

3)依据电容器臂的受力计算结果和封真空要求，设计电容器臂的壳体厚度和法兰结构，根据玻璃钢材料在绝缘介质中的沿面闪络性能，确定壳体的长度，采用真空浇注工艺，研制玻璃钢材质的壳体，并测试其气密性，合格后备用；

4)按照电容器臂的壳体尺寸，设计膨胀器的结构和尺寸，并将膨胀器与端盖连接后备用；

5)根据电容器臂流经电流的大小，确定小阻值金属氧化膜电阻的阻值，将小阻值金属氧化膜电阻封装在0.1MPa的SF₆环境中，测量信号采用封真空电缆接头引出，制成后备用；

6)在洁净室将连接有膨胀器的端盖与电容器臂的壳体采用玻璃钢螺栓和加厚螺母进行紧固，并采用O型密封圈进行密封，将步骤2)制成的电容元件依次从电容器臂的壳体的另一端放入壳体中，之后用另一个开设有注油孔的端盖压紧，并密封；

7)将步骤6)安装好的电容器臂放入高温真空干燥腔中，在环境温度40-50℃的条件下真空干燥处理以排除气体和水分，处理完毕后向真空干燥腔内注入绝缘介质，进而绝缘介质会从端盖上的注油孔进入电容器臂内部，注油完毕后取出电容器臂，密封端盖上的注油孔；

8)在连接有膨胀器的端盖上依次安装测量隔板和测量装置；

9)将电容器臂、高压环、接地环和屏蔽环按步骤1)确定的连接方式组装后，即为制作好的锥台状的高压脉冲电容器。