叠片式结构的干式金属化电力电容器.pdf

第 3 5 卷第 4期 2 0 1 4年 8月 电力电容器与无功补偿 P o we r C a p a c i t o r Re a c t i v e P o we r C o mp e n s a t i o n Vo 1 3 5 No 4 Au g 2 0 1 4 叠片式结构的干式金属化电力电容器 朱 健 ( 厦门法拉 电子股份有 限公 司 ， 福建厦 门 3 6 1 0 2 8 ) 摘 要 ：薄膜 电容器有卷绕式和叠片式 两种元件结构 ， 叠片式结构的元件 ， 基本没有 内应力， 膜层 间一致性好 长期使用性能不变化 。文章介 绍一种新 的提 高切 面耐压的叠片元件结构 ， 并 经样品元件的试验 。 结果表明新的叠片式金属化薄膜电容器的切面耐压明显提 高， 寿命试验结 果 性 能 良好 。 如 何提 高叠 片式元 件 工作 场强 、 工作 电压 以及做 大元件 尺寸是 生产 电力 电容 器 必 须要 解决 的 问题 。 关 键词 ： 金 属 化 电容 器 ；干 式 ；叠 片式 中图分类号： T M5 3 3 + 3 文献标志码 ： A 文章编号： 1 6 7 4 1 7 5 7 ( 2 0 1 4 ) 0 4 0 0 4 1 0 3 Dr y- t y pe M e t a l i z e d Po we r Ca pa c i t o r wi t h S t a c ke d St r uc t ur e Z HU J i a n ( Xi a me n F a r a t r o n i c C o ， L t d ， X i a m e n 3 6 1 0 2 8 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e r e a r e wi n d i n g s t r u c t u r e a n d s t a c k e d s t ruc t u r e f o r fi l m c a p a c i t o r T h e e l e me n t s w i t h t y p e o f s t a c ke d s t r uc t u r e h a s i n g e n e r a l n o i n t e r n a l s t r e s s ，g o o d c o n s i s t e n c e b e t we e n fil m l a y e r s a n d s t a b l e p e r f o r ma n c e for l o n g t e r m o p e r a t i o n I n t h i s p a p e r ，a n e w k i n d o f s t a c k e d e l e me n t s t ruc t u r e i mp r o v i n g wi t hs t a nd v o l t a g e o n t h e c ut t i n g p o s i t i o n i s i n t r o du c e dI t i s s h o wn b y t h e t e s t r e s u l t o f s a mp l e e l e me n t t h a t t h e w i t h s t a n d v o l t a g e o f t h e n e w s t a c k e d me t a l i z e d fi l m c a p a c i t o r s o n t h e c u t t i ng p o s i t i o n i s i n c r e a s e d s i g ni fic a n t l y a n d t he r e s u l t o f l i f e t e s t i s g o o d T he i s s u e o n ho w t o i mp r o v e o pe r a t i n g fie l d s t r e n g t h a n d o p e r a t i n g v o l t a g e o f t he s t a c ke d e l e me n t a n d i n c r e a s e e l e me n t d i me n s i o n mu s t b e s o l v e d i n t h e c a p a c i t o r p r o d u c t i o n Ke y wo r d s ： me t a l i z e d fi l m c a p a c i t o r ； d r y - t y p e ； s t a c k e d 0引言 1 叠片式元件 目前 国 内外 市 场提 供 高压 电力 电容 器 产 品 还是油浸全膜结构 ， 开发 出适合我 国国情 、 环境 相 容 性 更 好 的 高 压 干 式 自愈 式 电容 器 是 电力 电 容器技术 的发展趋势 。 现 在 所 见 到 的干 式 金 属 化 电 力 电 容 器 的元 件结构都是卷绕式的 3 - 7 。 叠片式与卷绕式相 比薄 膜层间基本 没有内应力 。 膜层 间一致性好 ， 长期 使用性能不变化 。我们尝试用叠片式的元件结构 做电力电容器 以提高电力电容器的性能。 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 2 2 6 叠 片 式 元 件 的 制造 流 程 为 ： 卷 绕 ( 把 金 属 化 膜卷在长条 型的芯条上 ) ， 组框 ， 喷金 ， 热处理 ， 开 边切 片 ( 从 卷芯条 上取 出叠 片式元 件 ) ， 焊接 电极 ， 封装 测试 。 叠 片 式 元 件 有 2个 切 面 ， 在 切 面上 ， 不 同 电 位的金属化层 的电气距离仅为膜的厚度 ， 靠切片 时涂敷 的绝缘材料来绝缘 。由于薄膜厚度很薄 ， 普通叠片式电容一般只能应用于低压直流场合 。 普通叠片式元件结构如 图 1 所示 ， 上下另有绝缘 41 2 0 1 4年第 4期 设计与研究 朱健叠片式结构的干式金属化电力电容器 ( 总第 1 5 3期) 叠片式元件尺寸如何做大 ， 叠片式元件 内部如何 串联 以提高工作 电压等都是今后要解决的问题 。 我们的设想 ， 参照油浸全膜 电容器的结构 ， 选择合适厚度的膜_l 0 J 膜宽做到 1 2 0 m m或 1 5 0 m m， 单个元件 内部 4串或 5串 ， 单个叠片式元件交流 耐 压在 2 0 0 0 V左 右 用这样 的元件 外部 再 串联 ， 最 终做 成适 用 的干 式金 属化 电力 电容 器 。 参考文献 1 房金兰 国外 电力电容器技术发展综述 C ， 电力电容 器无 功补偿技术论 文集 西安 ： 中国电工技术学会 电力 电容器专业委员会 2 0 0 9 ： 1 - 5 2 房金 兰 我 国电力电容器技术 的发展 J 电力 电容器 与无功补偿 ， 2 0 1 0 ， 3 l ( 1 ) ： 1 - 4 F ANG J i n l a n De v e l o p me n t o f p o we r c a p a c i t o r t e c h n o l o g y i n C h i n a J P o w e r C a p a c i t o r& R e a c t i v e P o w e r C o rn- p e n s a t i o n， 2 01 0， 3 1 ( 1 ) ： 1 - 4 3 王毅 ， 常淑云 ， 刘雪厚 干式 自愈式高压并 联电容器组 的研制 C ， 中 国电工技术 学会第 六届 学术会 议论文 集 1 9 9 9 4 周存和 高压 金属 化膜并联 电容 器 J 电力 电容 器 ， 2 0 0 4 ( 3) ： 1 - 5 Z HOU Cu n h e Hi g h v o l t a g e me t a l l i z e d fi l m s h u n t c a p a c i t o r J P o w e r C a p a c i t o r ， 2 0 0 4 ( 3 ) ： 1 - 5 5 储 松潮 ， 潘 焱尧 ， 杨波 ， 等 浅谈 油浸式 直流支 撑金 属 化 电容 器 的工 艺 控 制【 j 1 电 力 电 容 器 与 无 功 补 偿 ， 2 0 1 3， 3 4( 5 ) ： 5 8 6 2 C HU S o n g c h a o ， P AN Ya n y a o ， YANG Bo ， e t a 1 Di s c u s s i o n o n p r o c e s s c o n t r o l o f o i l - i mme r s e d DC- l i n k me t a l i z e d fi l m c a p a c i t o r J P o w e r C a p a c i t o r & R e a c t i v e P o w e r C o mp e n s a t i o n ， 2 0 1 3 ， 3 4 ( 5 ) ： 5 8 6 2 6 王振东 ， 陈翠 华 浅谈金属 化 电容 器损耗 角正切 的有 效控制【 J 】 电力 电容器与无功补偿 ， 2 0 1 2 ， 3 3 ( 3 ) ： 6 1 6 4 W ANG Z he n do n g， CHEN Cui hu a Di s c us s i o n o n e f e c t i v e c n t r o l o f d e l e c t r i c l o s s a n g l e t a n g e n t( t a n A)o f m e t a l i z e d c a p a c i t o r J 】 P o w e r C a p a c i t o r & R e a c t i v e P o w e r C o m p e n s a t i o n ， 2 0 1 2 ， 3 3 ( 3 ) ： 6 1 6 4 7 陈才明 金属化薄膜 电容器 的最新发展动态【 J 】 电力电 容器与无功补偿 ， 2 0 1 1 ， 3 2 ( 4 ) ： 1 - 4 CHEN C a i mi n g， De v e l o p me n t t r e n d of me t a l i z e d fi l m c a p a c i t o r J P o w e r C a p a c i t o r& R e a c t i v e P o w e r C o m p e n s a t i o n， 2 0 1 1， 3 2 ( 4 ) ： 1 - 4 8 朱健 ， 林 晋涛 ， 陈 国彬 一种叠片式金 属化薄膜 电容器 的电极结构 ： 中国 ， 2 0 1 1 1 0 4 0 8 3 4 1 9 P 2 0 1 2 0 7 04 9 1 电机工程手册编辑委 员会 编 机械 工程手册电机工程 手册电力电容器 M 第二版 北京 ： 机械工业 出版社 ， 1 9 96 1 0 天津 大学无 线 电材料 与元件 教研 室编 电容器 M 北 京： 技 术 标 准 出 版社 。 1 9 81 作者 简介 ： 朱健 ( 1 9 6 8 一 ) ， 男 ， 工程师 ， 从事 电容器 的设 计与 制 造 工 作 f 上接 第 2 5页1 置及两级协 同优化运行方法 J 电工技术学报 ， 2 0 0 9 ， 1 7 J I N H G O O S G， L L O P E S A n e ffic i e n t s w i t c h e d r e a c 一 2 4 ( 1 2 ) ： 1 6 2 - 1 7 0 ：t o r - b a s e d s t a t i c v a r c o m p