[实用新型]一种直流支撑电容器用元件

说明书

本实用新型公开了一种直流支撑电容器用元件，元件主要由芯棒、第一层高方阻安全膜、第二层高方阻安全膜、外包膜和喷金层构成，芯棒上卷绕第一层高方阻安全膜和第二层高方阻安全膜，外包膜在元件最外面，喷金层与第一层高方阻安全膜连接在一起，第一层高方阻安全膜由第一基膜、第一蒸镀层构成，第一蒸镀层由边缘加厚区、第一绝缘间隙条、第一保险丝、第二绝缘间隙条、第二保险丝、中间屏带构成，第二层高方阻安全膜由第二基膜、第二蒸镀层构成，第二蒸镀层由第三绝缘间隙条、第三保险丝、第四绝缘间隙条、边缘屏带构成。本实用新型结构简单，制作方面，可以满足直流支撑电容器高长期安全可靠性运行。

技术领域

本实用新型属于电容器元件设计技术领域，具体涉及一种直流支撑电容器用元件。

背景技术

直流支撑电容器是变流器的关键器件，在变流器中的直流侧起到稳定电压、滤波等作用。目前，在大功率变流器如几十兆瓦级的高压变频器、高速动车变流器、大功率STATCOM、柔性直流输电工程用直流电容器等设备中，均需使用高电压大容量的直流支撑电容器。

这些直流支撑电容器为金属化聚丙烯薄膜。另外，这类电容器也逐渐采用干式结构并且尺寸越来减小, 金属化聚丙烯薄膜的工作场强逐步提高。这类电容器的共性是电压高、容量大、体重大，直流支撑电容器心子最多有300只元件组成。如果出现1只元件故障,就会影响整台电容器的可靠性。因而，这类电容器安全可靠性要求越来越高。

目前,这类电容器内部元件的结构有2种形式：2只元件外部串联连接；1只元件内部2串联。

目前，元件的金属化薄膜形式有：(1) 金属层高方阻结构；(2) 金属层安全型网格结构。第1种金属化薄膜的特点：蒸镀方阻可15~60Ω/□，其工作场强可以提高到250V/µm以上，使电容器尺寸变小很多；最终故障实效时下降百分之几，电容器出现“短路状态”，不能满足IEC 61071-2017、GB/T 17702-2013中有关破坏性试验要求“试品电容器最终容量下降到原始值的90%”。第2种金属化薄膜的特点：熔丝长度1mm以下，蒸镀方阻可7~15Ω/□，最终故障实效时下降百分之几，电容器出现“开路状态”，满足IEC 61071-2017、GB/T 17702-2013中有关破坏性试验要求；其工作场强最高到210V/µm，电容器的尺寸偏大。

因此，需要新的元件技术，提高电容器的工作场强、安全性、可靠性。

发明内容

为了克服现有直流支撑电容器的元件技术缺点，本实用新型提出一种直流支撑电容器用元件。

本实用新型所采用的技术方案如下。

本实用新型提供一种直流支撑电容器用元件，元件主要由芯棒、第一层高方阻安全膜、第二层高方阻安全膜、外包膜和喷金层构成。芯棒上卷绕第一层高方阻安全膜和第二层高方阻安全膜。第一层高方阻安全膜和第二层高方阻安全膜错开一段距离后叠在一起。外包膜插入在第一层高方阻安全膜和第二层高方阻安全膜之间并卷绕在一起，在元件最外面。喷金层与第一层高方阻安全膜连接在一起。

第一层高方阻安全膜由第一基膜、第一蒸镀层构成。第一蒸镀层由边缘加厚区、第一绝缘间隙条、第一保险丝、第二绝缘间隙条、第二保险丝、中间屏带构成。边缘加厚区和第一绝缘间隙条、第一保险丝水平连接，第一保险丝在第一绝缘间隙条之间，第二绝缘间隙条与第一绝缘间隙条、中间屏带连接，第二绝缘间隙条之间有第二保险丝，中间屏带把第一蒸镀层分成上下两部分。

第二层高方阻安全膜由第二基膜、第二蒸镀层构成。第二蒸镀层由第三绝缘间隙条、第三保险丝、第四绝缘间隙条、边缘屏带构成。第三绝缘间隙条之间有第三保险丝，第四绝缘间隙条与第三绝缘间隙条、边缘屏带连接。

当第一层高方阻安全膜和第二层高方阻安全膜重叠后，中间屏带和第三绝缘间隙条边缘重合，将第一蒸镀层、第二蒸镀层进行二次分隔, 原来1个大小平行四边形镀层被分成1大、1小的平行四边形镀层，中间屏带使形元件成1个2内串结构。