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      充氣式金屬化膜電容器及其加工方法

      文檔序號:7264292閱讀:219來源:國知局
      充氣式金屬化膜電容器及其加工方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種充氣式金屬化膜電容器,通過使用六氟化硫和惰性氣體的混合物作為填充氣體,從而改善電容器的電氣性能,同時使電容器的內(nèi)壓控制在合適的數(shù)值,兼顧電容器的安全性和壽命性能。本發(fā)明還公開了充氣式金屬化膜電容器的加工方法,包括如下步驟:A.將六氟化硫和惰性氣體按照預(yù)定配比泵入混氣罐并充分混合;B.將充氣式金屬化膜電容器放在充氣罐中并抽真空;C.將步驟A中的混合氣充入充氣罐中;D.充氣完成后充氣式金屬化膜電容器在充氣罐內(nèi)停留2~3小時。
      【專利說明】充氣式金屬化膜電容器及其加工方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種充氣式金屬化膜電容器及其加工方法,屬于電容器【技術(shù)領(lǐng)域】。
      【背景技術(shù)】
      [0002]充氣式金屬化膜電容器具有電容器內(nèi)部元件與外界完全隔離,對環(huán)境影響小,易于防爆、安全性好等特點。
      [0003]在充氣式金屬化膜電容器中填充的氣體一般為空氣或惰性氣體(如氮氣)。直接使用空氣成本低,根本不需要充氣設(shè)備,但缺點也是很明顯的,空氣中的氧氣和潮氣會使電容器元件中的金屬化膜氧化、劣化,影響電容器的電性能和使用壽命。惰性氣體常況下是無色無味無臭的氣體,化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),使用惰性氣體取代電容器芯子中的殘留空氣,可以使電容器金屬化膜不發(fā)生氧化現(xiàn)象,提高電容器穩(wěn)定性;但惰性氣體沒有增加電容器電性能的效果,同時充氣式電容器的內(nèi)壓也需要進行控制,內(nèi)壓過高會導(dǎo)致電容器的防爆裝置提前動作早期失效,內(nèi)壓過低,會影響電容器的防爆性能,帶來安全隱患。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種充氣式金屬化膜電容器,其內(nèi)部填充的氣體可以改善電容器的電氣性能,同時使電容器的內(nèi)壓控制在合適的數(shù)值,兼顧電容器的安全性和壽命性能。
      [0005]為解決上述問題,本發(fā)明所采取`的技術(shù)方案如下:
      一種充氣式金屬化膜電容器,包括:電容器芯組、絕緣層、填充氣體、金屬外殼、殼蓋、弓丨出端子,所述電容器芯組設(shè)置于所述金屬外殼內(nèi),所述電容器芯組與所述金屬外殼之間設(shè)有所述絕緣層,所述填充氣體填充在所述金屬外殼內(nèi)的空隙中,所述蓋殼扣合在所述金屬外殼上,所述引出端子固設(shè)于所述蓋殼上,且所述引出端子與所述電容器芯組電連接,所述填充氣體為六氟化硫和惰性氣體的混合氣體,所述充氣式金屬化膜電容器的內(nèi)部氣壓與外界環(huán)境氣壓一致。
      [0006]六氟化硫具有極強的負電性,在強電場能吸附自由電子,從而阻礙了碰撞電離過程的發(fā)展,因此具有良好的電氣絕緣性能;同時其比定壓熱容大,導(dǎo)熱性能好,可使電弧的電能很快轉(zhuǎn)換為熱能后帶走,因此具有優(yōu)異的滅弧性能。其耐電強度為同一壓力下氮氣的
      2.5倍,擊穿電壓是空氣的2.5倍,滅弧能力是空氣的100倍,是一種優(yōu)于空氣和油的超高壓絕緣介質(zhì)材料,使用六氟化硫替代電容器芯組中的殘留空氣,可以提高電容器的電性能。
      [0007]六氟化硫本身無毒,但和空氣中氧氣結(jié)合后產(chǎn)生的氣體有一定毒性,且其密度是空氣的5倍,如果泄露時沉積在設(shè)備和安裝溝槽底部,可能會帶來人員的窒息。經(jīng)多次驗證可以使用六氟化硫和惰性氣體的混合氣來替代純的六氟化硫。為了克服上述缺點,六氟化硫的含量在混合氣體中的含量應(yīng)占少數(shù),但也不能太少,否則會失去改善電容器性能的能力;較為合理的配比是六氟化硫在混合氣體中所占質(zhì)量百分比為5%~30%,余量為惰性氣體;進一步優(yōu)選地配比是六氟化硫在混合氣體中所占質(zhì)量百分比為10%,余量為惰性氣體。從成本角度考慮,惰性氣體一般選擇氮氣。
      [0008]為了兼顧安全性和壽命性能,充氣式金屬化膜電容器的內(nèi)壓和外部使用環(huán)境氣壓應(yīng)保持一致。如充氣式金屬化膜電容器在海拔(T2000m范圍內(nèi)使用,可以在將內(nèi)壓保持在一個大氣壓左右。如充氣式金屬化膜電容器在高海拔下使用,應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境的氣壓,同步調(diào)低充氣式金屬化膜電容器的內(nèi)壓。
      [0009]作為上述技術(shù)方案的改進,所述金屬外殼和所述殼蓋扣合后進行膠接、電焊連接或套管錫焊連接。
      [0010]作為上述技術(shù)方案的改進,所述殼蓋上設(shè)置有通孔,所述通孔與鎖緊螺絲配合進行密封。
      [0011]上述充氣式金屬化膜電容器的加工方法包括如下步驟:
      A.將六氟化硫和惰性氣體按照預(yù)定配比泵入混氣罐并充分混合;
      B.將充氣式金屬化膜電容器放在充氣罐中并抽真空;
      C.將步驟A中的混合氣充入充氣罐中;
      D.充氣完成后充氣式金屬化膜電容器在充氣罐內(nèi)停留2?3小時。
      [0012]進一步優(yōu)化地,在步驟B和步驟C中,充氣式金屬化膜電容器的溫度應(yīng)保持為80?100。。。
      [0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明的實施效果如下:
      本發(fā)明所述的充氣式金屬化膜電容器,其內(nèi)部填充的氣體可以改善電容器的電氣性能,同時使電容器的內(nèi)壓控制在合適的數(shù)值,兼顧電容器的安全性和壽命性能。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0014]圖1為本發(fā)明所述的充氣式金屬化膜電容器剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
      圖2為本發(fā)明所述的充氣式金屬化膜電容器俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
      【具體實施方式】
      [0015]下面將結(jié)合具體的實施例來說明本發(fā)明的內(nèi)容。
      [0016]如圖1-2所示,為本發(fā)明所述的充氣式金屬化膜電容器結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明所述充氣式金屬化膜電容器,包括:電容器芯組1、絕緣層2、填充氣體3、金屬外殼4、殼蓋5、引出端子,所述電容器芯組I設(shè)置于所述金屬外殼4內(nèi),所述電容器芯組I與所述金屬外殼4之間設(shè)有所述絕緣層2,所述填充氣體3填充在所述金屬外殼4內(nèi)的空隙中,所述蓋殼扣合在所述金屬外殼4上,所述引出端子固設(shè)于所述蓋殼上,且所述引出端子與所述電容器芯組I電連接,所述填充氣體3為六氟化硫和惰性氣體的混合氣體,所述充氣式金屬化膜電容器的內(nèi)部氣壓與外界環(huán)境氣壓一致。所述金屬外殼4和所述殼蓋5扣合后進行膠接、電焊連接或套管錫焊連接。所述殼蓋5上設(shè)置有通孔6,所述通孔6與鎖緊螺絲配合進行密封。
      [0017]將上述結(jié)構(gòu)的充氣式金屬化膜電容器,根據(jù)所列的六氟化硫和惰性氣體的配比,按照如下步驟加工獲得產(chǎn)品實施例1?5:
      A.將六氟化硫和惰性氣體按照預(yù)定配比泵入混氣罐并充分混合;
      B.將充氣式金屬化膜電容器放在充氣罐中并抽真空; C.將步驟A中的混合氣充入充氣罐中;
      D.充氣完成后充氣式金屬化膜電容器在充氣罐內(nèi)停留2?3小時。
      [0018]在步驟B和步驟C中,充氣式金屬化膜電容器的溫度應(yīng)保持為8(Tl00°C。
      [0019]產(chǎn)品實施例1
      六氟化硫在混合氣體中所占質(zhì)量百分比為10%,余量為氬氣。
      [0020]產(chǎn)品實施例2
      六氟化硫在混合氣體中所占質(zhì)量百分比為10%,余量為氦氣。
      [0021]產(chǎn)品實施例3
      六氟化硫在混合氣體中所占質(zhì)量百分比為5%,余量為氮氣。
      [0022]產(chǎn)品實施例4
      六氟化硫在混合氣體中所占質(zhì)量百分比為10%,余量為氮氣。
      [0023]產(chǎn)品實施例5
      六氟化硫在混合氣體中所占質(zhì)量百分比為30%,余量為氮氣。
      [0024]產(chǎn)品實施例1、2、4、5所提供的充氣式金屬化膜電容器,其金屬化膜不發(fā)生氧化現(xiàn)象,穩(wěn)定性較好,電氣性能好且具有優(yōu)異的滅弧性能。產(chǎn)品實施例3所提供的充氣式金屬化膜電容器,其金屬化膜不發(fā)生氧化現(xiàn)象,穩(wěn)定性較好,電氣性能好但滅弧性能不足。
      [0025]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所作的詳細說明,不能認定本發(fā)明具體實施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明保護的范圍。
      【權(quán)利要求】
      1.一種充氣式金屬化膜電容器,包括:電容器芯組(I)、絕緣層(2)、填充氣體(3)、金屬外殼(4)、殼蓋(5)、引出端子,所述電容器芯組(I)設(shè)置于所述金屬外殼(4)內(nèi),所述電容器芯組(I)與所述金屬外殼(4 )之間設(shè)有所述絕緣層(2 ),所述填充氣體(3 )填充在所述金屬外殼(4)內(nèi)的空隙中,所述蓋殼扣合在所述金屬外殼(4)上,所述引出端子固設(shè)于所述蓋殼上,且所述引出端子與所述電容器芯組(I)電連接,其特征在于:所述填充氣體(3)為六氟化硫和惰性氣體的混合氣體,所述充氣式金屬化膜電容器的內(nèi)部氣壓與外界環(huán)境氣壓一致。
      2.如權(quán)利要求1所述的充氣式金屬化膜電容器,其特征是:六氟化硫在所述填充氣體(3)中所占質(zhì)量百分比為5%~30%,余量為惰性氣體。
      3.如權(quán)利要求2所述的充氣式金屬化膜電容器,其特征是:六氟化硫在所述填充氣體(3)中所占質(zhì)量百分比為10%,余量為惰性氣體。
      4.如權(quán)利要求1-3中任一所述的充氣式金屬化膜電容器,其特征是:所述惰性氣體為氮氣。
      5.如權(quán)利要求1所述的充`氣式金屬化膜電容器,其特征是:所述金屬外殼(4)和所述殼蓋(5 )扣合后進行膠接、電焊連接或套管錫焊連接。
      6.如權(quán)利要求1所述的充氣式金屬化膜電容器,其特征是:所述殼蓋(5)上設(shè)置有通孔(6),所述通孔(6)與鎖緊螺絲配合進行密封。
      7.如權(quán)利要求1-3中任一所述的充氣式金屬化膜電容器的加工方法,其特征是,包括如下步驟:Α.將六氟化硫和惰性氣體按照預(yù)定配比泵入混氣罐并充分混合;B.將充氣式金屬化膜電容器放在充氣罐中并抽真空;C.將步驟A中的混合氣充入充氣罐中;D.充氣完成后充氣式金屬化膜電容器在充氣罐內(nèi)停留2~3小時。
      8.如權(quán)利要求7所述的充氣式金屬化膜電容器的加工方法,其特征是:在步驟B和步驟C中,充氣式金屬化膜電容器的溫度應(yīng)保持為8(Tl00°C。
      【文檔編號】H01G4/224GK103500656SQ201310400412
      【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
      【發(fā)明者】周濤, 周峰 申請人:安徽賽福電子有限公司
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