Высоковольтный импульсный конденсатор Советский патент 1983 года по МПК H01G2/08 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным импульсным конденсаторам, и может быть использовано для создания емкостных накопителей электрической энергии в генераторах импульсных токов...

Известнс1 конструкция конденсатора, содержащая крышку с изоляторами и прямоугольный металлический корпус, включающий горизонтально расположенные в корпусе пропитанные -цилиндрические секции с выступающими на их торцах обкладками Сl

Недостатком конструкции этого кон-/ денсатора является низкая эффективность охлсшдения цилиндрических секций, нгисодяшихся в прямоугольном корпусе, что ограничивает применение этих конденсаторов в схемах генераторов импульсных токов, работающих с большой частотой следования импульсов заряд-разряд.

Наиболее близким к предлагаемому ПО технической сущности является высоковольтный импульсный конденсатор, содержащий металлический прямоугольный корпус, включающий пропитанные цилиндрические секции с выступающими на обкладками, их токовыводы и крышку с изоляторами 2 .

Недостатком известной конструкции является низкая эффективность охлаждения конденсатора за счет малой теплоотдачи от секций к наружной поверхности конденсатора, вслед,ствиё значительных изоляционных промежутков между секциями и корпусом

10 конденсатора, а также малой эффективной теплоотдающей поверхности секций, равной практически площади торцов секций, так .как 90% тепла секции распространяется вдоль металла

15 обкладок к торцам секции.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения конденсатора.

Поставленная цель достигае- ся тем, что в высоковольтном импульсном кон20денсаторе, содержаш1ем металлический . прямоугольный корпус, включающий пропитанные цилиндрические секиии с выступёиощими на торцах обкладками, их токсвыводами и крышку с изолятси25рами, каждый из токовыводов выполнен в виде металлического стакана с двойными боковыми стенками, внутренняя из которых имеет форму цилиндра, а наружная стенка имеет

30 форму прямоугольного параллелепипеда, и расположен у торцов соответствующей ему цилиндрической секции.

На фиг.1 изображен предлагаемый высоковольтный импульсный конденсатор (продольный разрез); на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - токовывод; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг. 3.,

v Высоковольтный импульсный конденсатор (фиг.1) содержит крышку 1 с изоляторами 2 и металлический прямоугольный корпус 3, включающий расположенные в виде изолированных между собой и от корпуса 3 вертикальных столбов из пропитанных цилиндрических секций 4, снабженных со стороны торцов токовыводами 5, представляющими собой металлический стакан с двойными боковыми стенками,внутренняя из которых имеет форму цилиндра б, а наружная стенка имеет форму прямоугольного параллелепипеда 7. Максимальная теплопередача тепла из секций к корпусу конденсатора достигнута вследствие применения металлического токовывода специальной формы. С одной стороны этот токовывод позволяет отводить тепло от торца секции непосредств4нно к поверхности, отделенной от внутренней поверхности корпуса конденсатора слоем изоляции, минимальная толщина которой определена расчетным путем из условия исключения ее электрического пробоя при работе конденсатора, что позволяет снизить до минимума сопротивление тепловому потоку, отводимому из секции. С другой стороны предлагаемый токовывод имеет значительно большую эффективную поверхность по сравнению с торцом секции, чем достигается максимальный эффект ее охлаждения.

Конденсатор (фиг.1) на рабочее напряжение 50-Ю В, емкостью 10 . изготавливают в стальном сварном корпусе с толщиной стенки 1,5-10 м В качестве изоляторов выводов конденсатора используют изоляторы ИКПМ-63.ТУ Цилиндрическую секцию изготавливают путем намотки на цилиндрическую оправку малого диаметра. В качестве диэлектрика используют комбинированный иумажно-полипропиленовый диэлектрик, пропитанный касторовым маслом. Для обкладок може быть использована алюминиевая фольга толщиной 9-10 м. Данный токовывод (фиг.2) изготавливают из листовой меди толщиной 10 м. Соединение токовывода с цилиндрической секцией осуществляют с помощью пайки, дПя чего предварительно на цилиндрическую секцию наносят оловяно цинковый припой, а затем к нему оловяе но-свинцовым припоем припаивают

через отверстия на дне предварительно луженный медный токовывод. Соединение цилиндрических секций между собой .осуществляют путем припайки

Q к двум соседним токовыводам гибких медных Проводников плоской формы.

Изготовленный таким образом высоковольтный импульсный конденсатор на рабочее напряжение 50- 10 В, емкостью 10 Ф имеет габаритные раз5 меры корпуса 150 300700 мм. Удельная запасаемая энергия такого конденсатора составляет 41«10 Дж/м, что более чем в 2 раза превышает (при одинаковом ресурсе) удельную

0 запасаемую энергию (18-10 Дж/м) известного конденсатора ИКГ-50-1, выпускаемого в настоящее время серийно. Кроме того предлагаемый конденсатор обеспечивает нормальную

5 работу в генераторах импульсных

токов с частотой следования импуль-. сов 10 Гц и более, в то время как у конденсатора ИКГ-50-1 максимальная частота следования импульсов не боQ лее 2 Гц.

Формула изобретения

Высоковольтный импульсный конденсатор, содержащий металлический прямоугольный корпус, включающий пропитанные цилиндрические секции с выступающими на торцах обкладками, их токовыводы и крышку с изоляторами,отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения конденсатора, каждый из токовыводов выполнен в виде металлического стакана с двойными боковыми стенками, внутренняя из которых имеет форму цилиндра, а наружная стенка имеет форму прямоугольного параллелепипеда, и расположен у торцов соответствующей ему цилиндрической секции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Ренне В.Г. Пленочные конденсаторы с органическим диэлектриком. Л., Энергия 1971, с. 84-85 (аналог) .

2.Заявка Японии № 5322254, кл. 59 Е 102.1, 1978 (прототип).

А-А

Фвг.1

Фуг.

ff-ff

1 I м чг