干式电热电容器

文档序号:636091 发布日期:2021-05-11 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 干式电热电容器 (Dry type electric heating capacitor ) 是由 孔祥路 于 2021-01-22 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种干式电热电容器,其包括电容芯子、电极端子和壳体,电容芯子设置在壳体内,电极端子设置在壳体外,电容芯子与电极端子电性连接,所述电容芯子为干式电容芯子,壳体内部还设有水路,水路与干式电容芯子之间通过导热介质绝缘隔开,水路与电极端子的内端绝缘隔开。本发明利用水的高比热容、冷却水与发热芯子更大接触面积从而稳定电容器的正常工作,使得在同样电流强度下,芯子温度上升10-20℃,芯子表面温度仅为40-50℃,有效的提高电容器的使用寿命和降低工作能耗。(The invention relates to a dry type electric heating capacitor, which comprises a capacitor core, an electrode terminal and a shell, wherein the capacitor core is arranged in the shell, the electrode terminal is arranged outside the shell, the capacitor core is electrically connected with the electrode terminal, the capacitor core is a dry type capacitor core, a water path is also arranged in the shell, the water path is insulated and separated from the dry type capacitor core through a heat-conducting medium, and the water path is insulated and separated from the inner end of the electrode terminal. The invention utilizes the high specific heat capacity of water and the larger contact area of cooling water and the heating core to stabilize the normal work of the capacitor, so that the temperature of the core rises by 10-20 ℃ and the surface temperature of the core is only 40-50 ℃ under the same current intensity, thereby effectively prolonging the service life of the capacitor and reducing the working energy consumption.)

干式电热电容器

技术领域

本发明涉及一种电热电容器,特别是一种干式电热电容器。

背景技术

目前市面上电热电容一般采用绝缘油箔式结构,经由一根或数根冷却水管穿过电容器内部实现降温,电容器芯子在0.005A/mm的电流强度下,芯子表面温度可达到60-80℃。另一方面,由于采用油式结构,在工作过程中电容器发热导致绝缘油体积膨胀,存在较高的泄露风险,有一定几率向电容器外部喷发造成其他元器件的损坏。再一方面,油式电容器芯子层间松散抗震能力差,工作过程中电介质的微震动对其使用寿命及电学性能产生直接影响。

另外,目前的电热电容外壳主要采用氩弧焊焊接,对材料厚度有一定要求,往往无法加工厚度在1.0mm以下的材料,在加工1.0mm以下材料时合格率难以保证,易出现焊穿、沙眼等不良现象,这与轻量化的市场方向不符。此外这种焊接速度较慢,增加了人工成本。

还有,一般市面上电容器产品主要采用薄的紫铜片作为连接材料,在电热电容器工作中,电流较大,往往采用多层紫铜片堆叠的形式进行连接,易出现集肤效应起不到良好效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理,水冷散热、安全可靠、使用寿命长、生产更符合节能减排要求的干式电热电容器。

本发明的目的是这样实现的:

一种干式电热电容器,包括电容芯子、电极端子和壳体,电容芯子设置在壳体内,电极端子设置在壳体外,电容芯子与电极端子电性连接,其特征在于:所述电容芯子为干式电容芯子,壳体内部还设有水路,水路与干式电容芯子之间通过导热介质绝缘隔开,水路与电极端子的内端绝缘隔开。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决:

作为更具体的方案,所述壳体包括壳身、底板和绝缘盖板,壳身呈筒状,绝缘盖板和底板分别设置在壳身的上下两端,所述电极端子设置在绝缘盖板上。

作为进一步的方案,所述壳体内设有内套,内套的内侧为芯子腔,电容芯子通过导热材料灌封在芯子腔内。导热材料为环氧料层、聚氨酯层或改性树脂层(树脂材料与微晶石蜡混合注塑而成的改性树脂层)。

作为进一步的方案,所述内套与所述壳身分体设置,或者,内套与壳身一体成型(如采用铝材或铜材等挤出成型,或者焊接成一体);所述内套呈筒状或槽状,内套为槽状时,其槽口与壳身的内壁贴近围闭成外周封闭的芯子腔。

作为进一步的方案,所述壳体内壁与所述内套外壁之间形成内腔,内腔形成所述水路,内腔的顶部设有隔板,隔板与所述绝缘盖板之间形成隔腔,隔腔内灌封有绝缘材料密封层;所述壳体上设有进水管和出水管,进水管和出水管的内端与内腔连通。隔板、隔腔和绝缘材料密封层的作用在于将电极端子与内腔隔开,此结构的内腔为全水冷,必须做到水电分离。

作为进一步的方案,所述隔腔与所述内套的芯子腔连通。因此,在灌封绝缘材料密封层时,同时将芯子腔灌封。

作为进一步的方案,所述隔腔的内壁设有凹槽,使得绝缘材料密封层与凹槽卡住,不易脱离。

作为进一步的方案,所述电容芯子设有一组以上,每组电容芯子包括两个以上、并通过漆包线排线连接的干式电容芯子;漆包线排线包括多根并排放置的漆包线,漆包线的端部焊接在铜片上,漆包线排线通过铜片与干式电容芯子及电极端子的内端电性连接;或者,漆包线的两端分别直接与干式电容芯子及电极端子的内端电性连接。一般市面上电容器产品主要采用薄的紫铜片作为连接材料,经过试验数据表面,在电热电容器工作中,同样的横截面积紫铜片的发热量约是漆包线的2-3倍。从节能减排的角度,采用漆包线形式连接更符合。

作为进一步的方案,所述壳身的底部与所述底板之间通过曲折面配合;壳身与底板配合处的外侧缝隙采用激光焊接,壳身与底板配合处的内侧胶合密封处理。采用上述方式,可以提高密封性,并且,壳身与底板、内套等零件的材料厚度可以降低至1.0mm以下,更符合轻量化的市场需求。

本发明的有益效果如下:

(1)本发明利用水的高比热容、冷却水与发热芯子更大接触面积从而稳定电容器的正常工作,使得在同样电流强度下,芯子温度上升10-20℃,芯子表面温度仅为40-50℃,有效的提高电容器的使用寿命和降低工作能耗。

(2)本发明电容器采用干式结构,热膨胀系数远低于绝缘油,不易存在泄露风险。同时干式结构的灌封料可以有效包裹电容芯子,减缓工作过程中电介质的微震动,提高使用寿命和其他电学性能的稳定性。

(3)本发明采用高绝缘材料保证芯子与内胆间薄壁绝缘强度同时提高产品散热效率。

(4)本发明采用内外腔结构,分离冷却水与电极的接触,与常规电热电容产品不同,并不需要区分两极送水,即不需要准备两套冷却水装置。

(5)本发明的冷却水还与外壳直接接触,同时降低了外壳温度,减少对其他元器件的热辐射和热传导。

附图说明

图1为本发明第一实施例分解结构示意图。

图2为本发明第一实施例装配后立体结构示意图。

图3为本发明第一实施例主视状态透视结构示意图。

图4为本发明第一实施例侧视状态透视结构示意图。

图5为本发明第一实施例中壳身与底板一连接方式结构示意图。

图6为本发明第一实施例中壳身与底板另一连接方式结构示意图。

图7为本发明中漆包线排线结构示意图。

图8为本发明的壳身与内套另一实施方式结构示意图。

图9为本发明的壳身与内套又一实施方式结构示意图。

图10为本发明第二实施例分解(漆包线排线未示出)结构示意图。

图11位本发明第二实施例装配后透视(漆包线排线未示出)结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例一,参见图1至图4所示,一种干式电热电容器,包括电容芯子、电极端子5和壳体,电容芯子设置在壳体内,电极端子5设置在壳体外,电容芯子与电极端子5电性连接,所述电容芯子为干式电容芯子2,壳体内部还设有水路,水路与干式电容芯子2之间通过导热介质绝缘隔开,水路与电极端子5的内端绝缘隔开。

所述壳体包括壳身1、底板8和绝缘盖板4,壳身1呈筒状,绝缘盖板4和底板8分别设置在壳身1的上下两端,所述电极端子5设置在绝缘盖板4上。壳身1的左右两侧外还设有安装架14。

所述壳体内设有内套7,内套7的内侧为芯子腔71,电容芯子通过导热材料灌封在芯子腔71内。

所述内套7与所述壳身1分体设置。内套7的底部还通过内封板72密封。所述内套7呈筒状。

所述壳体内壁与所述内套7外壁之间形成内腔15,内腔15形成所述水路,内腔15的顶部设有隔板11,隔板11与所述绝缘盖板4之间形成隔腔16,隔腔16内灌封有绝缘材料密封层;所述壳体上设有进水管61和出水管62,进水管61和出水管62的内端与内腔15连通。所述绝缘盖板4表面设有灌注孔41。所述隔板11对应进水管61和出水管62设有让位孔13。进水管61的下端靠近内腔15的底部,出水管62的下端靠近内腔15的顶部,这样换热效果更好。

所述隔腔16与所述内套7的芯子腔71连通。所述隔板11对应内套7的上端设有开口12,开口12与隔腔16和芯子腔71连通。

所述隔腔16的内壁设有环形的凹槽17。

所述电容芯子设有六组,每组电容芯子包括两个、并通过漆包线排线连接的干式电容芯子2。结合图7所示,漆包线排线3包括多根并排放置的漆包线31,漆包线31的端部焊接在铜片32上,漆包线排线3通过铜片32与干式电容芯子2及电极端子5的内端电性连接。当漆包线牵引过长时(大于200mm)采用塑料扎带初步固定,最后灌封环氧使得漆包线位置完全固定(相对本结构对排列整齐不做强制约束)。

所述壳身1的底部与所述底板8之间通过曲折面配合;壳身1与底板8配合处的外侧缝隙采用激光焊接,壳身1与底板8配合处的内侧胶合密封处理。其中,结合图5所示,壳身1的底部承放在所述底板8的边缘上,底板8的边缘设有台阶面81与壳身1的底部形成曲折面配合。结合图6所示,壳身1的底部承放在所述底板8的边缘上,底板8的顶面靠近边缘处设有环形槽82与壳身1的底部形成曲折面配合。上述台阶面81和环形槽82雕刻而成。

上述壳身1和内套7可以共同替换为如图8和图9所示的型材结构。图8和图9所示的型材中内套7与壳身1一体成型。

上述内腔15注水降温,水可以通过进水管61和出水管62进行循环。

实施例二,与实施例一的区别在于:参见图10和图11所示,所述内套7呈槽状,内套7为槽状时,其槽口与壳身1的内壁贴近围闭成外周封闭的芯子腔71。内套7的下端可以直接与底板配合。另外,本实施例中干式电容芯子2的数量可以与实施例一中干式电容芯子数量不同。

上述两实施例中,灌封料可以环氧料层、聚氨酯层、改性树脂层(树脂材料与微晶石蜡混合注塑而成的改性树脂层)等;灌封料可以采取浇灌、注塑的方式填充至所需位置。通过改变等同性能的材料、等同功能的壳体结构亦属于落入本发明的保护范围内。

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