乾式電容器用雙層金屬化安全膜的製作方法

2023-07-11 07:01:16

本實用新型涉及一種電容器的金屬化安全膜技術領域，尤其是一種乾式電容器用雙層金屬化安全膜。

背景技術：

目前，市場上的金屬化安全膜的電容器僅能滿足歐洲標準EN60252中P2（先通直流電壓使電容器短路，再通交流電壓使電容開路）的試驗要求；當交、直流電壓同時施加時，此類電容器會發生爆炸，無法滿足歐洲標準EN60252標準中S3（交、直流同時施加）的試驗要求。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服上述現有技術中存在的不足之處，而提供一種結構合理的乾式電容器用雙層金屬化安全膜，從而保證此類電容器壽命更長，性能更可靠，電容器不發生爆炸。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種乾式電容器用雙層金屬化安全膜，包括第一層安全膜和第二層安全膜，其特徵是，所述第一層安全膜和第二層安全膜呈上下疊合連接，第一層安全膜通過網狀的第一絕緣間隙條形成多個第一蒸鍍層，對應每個第一蒸鍍層的第一絕緣間隙條上設有第一保險絲，第一蒸鍍層的兩側沿長度延伸方向分別設有第一留邊區和第二絕緣間隙條，第二絕緣間隙條上設有與第一蒸鍍層連通的第二保險絲；

所述第二層安全膜上設有多個平行設置的第三絕緣間隙條，相鄰兩個第三絕緣間隙條之間形成第二蒸鍍層，第二蒸鍍層兩側沿長度延伸方向分別設有第二留邊區和第四絕緣間隙條，第四絕緣間隙條與第三絕緣間隙條連接，且第四絕緣間隙條上設有與第二蒸鍍層連通的第三保險絲；

當上層的第一層安全膜和下層的第二層安全膜疊合後，第二留邊區與第二絕緣間隙條疊合，第一蒸鍍層和第二蒸鍍層疊合，且第一絕緣間隙和第三絕緣間隙條交錯組合，使第一絕緣間隙和第三絕緣間隙條將第一蒸鍍層和第二蒸鍍層進行二次分隔。

本實用新型還可以採用以下技術措施解決：

所述第一保險絲的寬度是0.2 mm -0.4mm。

所述第二絕緣間隙條的寬度是0.4 mm -0.8mm。

所述第二保險絲的寬度使0.2 mm -0.6 mm。

所述第四絕緣間隙條的寬度是1.9 mm -2.1 mm。

所述第三保險絲的寬度是0.15 mm -0.5mm。

每個第三絕緣間隙條為傾斜式設置。

對應每個第二蒸鍍層的第三絕緣間隙條上設有第四保險絲。

從壽命方面來分析，第一層安全膜採用T型安全膜，在鍍層設計上採用特殊結構蒸鍍，該鍍層結構特點是：通過網狀的第一絕緣間隙條，形成若干個矩形塊的第一蒸鍍層，與第二層安全膜採用B型安全膜進行疊層後卷繞，使第一絕緣間隙和第三絕緣間隙條將第一蒸鍍層和第二蒸鍍層進行二次分隔，使第一層安全膜和第二層安全膜能夠實現更多的網格組合，當電容器在工頻交變電場下工作時，因內部單個第一蒸鍍層和第二蒸鍍層的面積相對更小，每個第一蒸鍍層和第二蒸鍍層的貯存能量不足於燒毀鍍層最薄弱點（第一保險絲、第四保險絲），減少了提前失效的可能性，從而保證此類電容器壽命更長，性能更可靠。

從安全性能方面來分析，由於第一層安全膜的第一保險絲尺寸設計合理，與B型安全膜疊合，在交、直流同時施加或故障電流試驗時，因每個第一蒸鍍層和第二蒸鍍層的貯能能量相對正常工作時大許多，使鍍層迅速產生大量自愈點，自愈點首先產生在鍍層最薄弱點（各個保險絲）上，隨著時間推移，第一層安全膜和第二層安全膜的各個保險絲斷開數量逐漸增多，最終使保險絲基本全部斷開，容量衰減量超過 99%；另一種狀態為電容器已擊穿失效，但在負載過程中因前期保險絲斷開過多，剩餘有效鍍層貯存能量有限，瞬間擊穿產生的能量很小，擊穿時不會使電容器爆炸，僅會使電容器在試驗電壓下或使用時呈現開路狀況，從而起到安全防護作用。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型與現在技術相比，其結構合理、巧妙，利用T型安全膜和B型安全膜的疊合，再改進蒸鍍層的結構及尺寸來滿足歐洲標準EN60252標準中S3（交、直流同時施加）的試驗要求，從而保證此類電容器壽命更長，性能更可靠，電容器不發生爆炸。

附圖說明

圖1是本實用新型中第一層安全膜的結構示意圖。

圖2是本實用新型中第二層安全膜的結構示意圖。

圖3是本實用新型中第一層安全膜和第二層安全膜疊合後的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1至圖3所示，一種乾式電容器用雙層金屬化安全膜，包括上層的第一層安全膜1和下層的第二層安全膜2呈疊合構成，其特徵是，所述第一層安全膜1通過網狀的第一絕緣間隙條101形成多個第一蒸鍍層102，對應每個第一蒸鍍層102的第一絕緣間隙條101上設有第一保險絲103，第一蒸鍍層102的兩側沿長度延伸方向分別設有第一留邊區104和第二絕緣間隙條105，第二絕緣間隙條105上設有與第一蒸鍍層102連通的第二保險絲106；

所述第二層安全膜2上設有多個平行設置的第三絕緣間隙條201，相鄰兩個第三絕緣間隙條201之間形成第二蒸鍍層202，第二蒸鍍層202兩側沿長度延伸方向分別設有第二留邊區203和第四絕緣間隙條204，第四絕緣間隙條204與第三絕緣間隙條201連接，且第四絕緣間隙條204上設有與第二蒸鍍層202連通的第三保險絲205；

當上層的第一層安全膜1和下層的第二層安全膜2疊合後，第二留邊區203與第二絕緣間隙條105疊合，第一蒸鍍層102和第二蒸鍍層202疊合，且第一絕緣間隙101和第三絕緣間隙條201交錯組合，使第一絕緣間隙101和第三絕緣間隙條201將第一蒸鍍層102和第二蒸鍍層202進行二次分隔。

所述第二絕緣間隙條105與第一絕緣間隙條101連接。

作為本實施例的具體實施方案：

所述第一保險絲103的寬度是0.2 mm -0.4mm。

所述第二絕緣間隙條105的寬度是0.4 mm -0.8mm。

所述第二保險絲106的寬度使0.2 mm -0.6 mm。

所述第四絕緣間隙條204的寬度是1.9 mm -2.1 mm。

所述第三保險絲205的寬度是0.15 mm -0.5mm。

每個第三絕緣間隙條201為傾斜式設置。

對應每個第二蒸鍍層202的第三絕緣間隙條201上設有第四保險絲206。

從壽命方面來分析，第一層安全膜1採用T型安全膜，在鍍層設計上採用特殊結構蒸鍍，該鍍層結構特點是：通過網狀的第一絕緣間隙條101，形成若干個矩形塊的第一蒸鍍層102，與第二層安全膜2採用B型安全膜進行疊層後卷繞，使第一絕緣間隙101和第三絕緣間隙條201將第一蒸鍍層102和第二蒸鍍層202進行二次分隔，使第一層安全膜1和第二層安全膜2的蒸鍍層上能夠實現分隔更多的面積更小的蒸鍍層組合，當電容器在工頻交變電場下工作時，因內部單個第一蒸鍍層102和第二蒸鍍層202的面積相對更小，每個第一蒸鍍層201和第二蒸鍍層202的貯存能量不足於燒毀鍍層最薄弱點（第一保險絲103、第四保險絲206），減少了提前失效的可能性，從而保證此類電容器壽命更長，性能更可靠。

從安全性能方面來分析，由於第一層安全膜1的第一保險絲103尺寸設計合理，與B型安全膜疊合，在交、直流同時施加或故障電流試驗時，因每個第一蒸鍍層102和第二蒸鍍層202的貯能能量相對正常工作時大許多，使鍍層迅速產生大量自愈點，自愈點首先產生在鍍層最薄弱點（各個保險絲）上，隨著時間推移，第一層安全膜1和第二層安全膜2的各個保險絲斷開數量逐漸增多，最終使保險絲基本全部斷開，容量衰減量超過 99%；另一種狀態為電容器已擊穿失效，但在負載過程中因前期保險絲斷開過多，剩餘有效鍍層貯存能量有限，瞬間擊穿產生的能量很小，擊穿時不會使電容器爆炸，僅會使電容器在試驗電壓下或使用時呈現開路狀況，從而起到安全防護作用。

以上所述的具體實施例，僅為本實用新型較佳的實施例而已，舉凡依本實用新型申請專利範圍所做的等同設計，均應為本實用新型的技術所涵蓋。