[发明专利]电容器接头

说明书

一种用于耦合来自电容器(100)的电压输出的电容器接头(101)，该电容器接头允许该电容器储存大量电荷且然后将该大量电荷作为高电压放电同时降低电介质击穿的风险。该电容器接头(101)包括连接到该电容器的中央带电导体(106)的带电输出板(120)以及连接到该电容器的接地导体的接地输出板(117)。该电容器接头还包括第一绝缘构件(108)和第二绝缘构件(124)，该第一绝缘构件和该第二绝缘构件两者都具有交错以形成非线性路径的非平面配合表面。绝缘密封件(129)被包括在这些非平面配合表面之间。该电容器接头(101)还包括两组绝缘片(132)、(134)。这些组绝缘片延伸超出该带电输出板和该接地输出板的外周界。

本发明涉及一种用于耦合来自电容器的电压输出的电容器接头，该电容器接头可以适合于在高电压电容器中实施。

电容器可以被充电且然后被放电以提供高电压脉冲例如以输送到负载。例如，由于电容器储存大量电荷的能力，因此这可以使得所提供的电压和电流高于常规高电压供应器可实现的电压和电流。然而，在电容器中储存大量电荷可能提出多个挑战，特别是在还期望将高电压脉冲从电容器迅速地放电的情况下。这是因为储存大量电荷需要电容器的所有部件(例如，包括电容器接头)彼此良好地绝缘以避免电介质击穿，而将电容器快速地放电则需要低电感。

电容器的电感可以通过减小将电容器的导电部件分离的几何体积、例如通过减小电容器接头输出板的间距来降低。然而，在高度带电的电容器接头输出板之间的较小间距致使跨减少量的电介质材料在这些电容器接头输出板之间形成高电场梯度。如果电场梯度超过电容器接头输出板之间的电介质材料的电介质强度，则这可能导致例如形式为电介质材料上方的表面跟踪和/或周围空气的电晕击穿的电介质击穿。因此，这可能例如在被充电到高电压时使电容器长时间储存电荷的能力降级。

因此，所提供的电介质材料的量是电容器迅速地放电的能力与该电容器例如在高电压下储存电荷的能力之间的权衡。

本发明的目的是提供一种用于耦合来自电容器的电压输出的改进的电容器接头。

当从第一方面来看时，本发明提供一种用于耦合来自电容器的电压输出的电容器接头，该电容器接头包括：

带电输出板，所述带电输出板用于电连接到所述电容器的中央带电导体；

接地输出板，所述接地输出板用于电连接到所述电容器的接地导体，所述接地输出板包括用于允许所述带电输出板与所述中央带电导体之间的连接的孔隙；

第一绝缘构件和第二绝缘构件，所述第一绝缘构件和所述第二绝缘构件各自至少部分地布置在所述接地输出板的所述孔隙内，其中，所述第一绝缘构件和所述第二绝缘构件中的每一个包括用于允许所述带电输出板与所述中央带电导体之间的连接的孔隙，其中，所述第一绝缘构件和所述第二绝缘构件中的所述每一个包括非平面配合表面，并且其中，所述第一绝缘构件的非平面配合表面与所述第二绝缘构件的非平面配合表面彼此交错以在所述接地输出板与所述第一绝缘构件和所述第二绝缘构件中的所述孔隙之间形成非线性路径；

至少一个绝缘密封件，所述至少一个绝缘密封件在所述第一绝缘构件的非平面配合表面与所述第二绝缘构件的非平面配合表面之间；

第一组一个或多个绝缘片，所述第一组一个或多个绝缘片在所述接地输出板与所述第二绝缘构件之间；以及

第二组一个或多个绝缘片，所述第二组一个或多个绝缘片在所述带电输出板与所述第二绝缘构件之间；

其中，所述第一组一个或多个绝缘片和所述第二组一个或多个绝缘片延伸超出所述带电输出板和所述接地输出板的外周界。