小型脉冲功率装置用特种脉冲电容器研发及应用

发布时间：2020-12-11 03:01

　　文章介绍了一种应用于小型脉冲功率装置中的特种脉冲电容器单元。重点考虑该高电压自愈式脉冲电容器的小型化和轻型化,从产品的设计开发和工程制造两个方面进行介绍,包括产品设计方案、聚丙烯金属化薄膜的加工制造、心子设计以及产品结构等方面。总结了该电容器在研制及生产制造过程中存在的关键问题以及解决办法,并对电容器样机进行了考核试验,各项试验参数均达到指标要求。同时验证了该电容器小型化设计以及加工制造技术的可行性,为高电压自愈式脉冲电容器的小型化设计提供了一种新的设计思路,特别是单只元件实现直流耐压高达65 kV,改变了以往传统的外部串联设计方法。 

【文章来源】：电力电容器与无功补偿. 2020年04期 第86-91页 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

内串金属化膜断面结构示意图

可以看出，极板宽度b和隔离区a都已经超出了常规范围，内串数更是多达44串，这是一个极端的设计结果，但并非不能实现。为此，作者本着前沿探索、科学实践的态度，调研了该薄膜加工的可行性，其结果是具有可行性，值得尝试。图2为金属化膜实物图。2.3 心子设计和电场分布

在确定金属化膜规格后，心子的几何尺寸就可以确定，心子单只元件为圆柱体，直径约54 mm，长度约140 mm，其引出电极采用每极两根引线的方式，因其较高的承受电压、较多的串联数，有必要对心子电极结构进行简单的电场分析，尤其是分析串联段间的电场分布，避免设计缺陷。可以看出，每个串联段的结构都是相同的，可以通过建立实际的局部几何尺寸模型来分析电场。图3为相邻串联段的极间结构，图中圆圈内矩形区域为隔离区。不难得出，这个矩形隔离区的长度就是1.5 mm，宽度即为金属镀层的厚度，约0.000 01 mm，这个矩形空白区的长宽比达到150 000:1，左右相邻两个电极在心子耐受最高电压时的电压差约为3kV，上下两个电极的电位为中间值1.5 kV，为此，我们建立局部等效模型，见图4。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2909786