专利名称：一种金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力电容器，特别是涉及一种金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构的改进。
背景技术：
在干式高压电力电容器领域，由于传统结构的金属化干式高压电力器兀件内部局部电晕放电和温升散热问题，每个元件的工作电压不能太高，容量不能太大，因而需要由几十或上百个容量较小、电压较低的独立的金属化电力电容器元件进行串联和并联，组成电力电容器单元，再由多台单元串并联组成电压较高的大容量的高压电力电容器组入网或称高压电力电容器装备接入电网，造成材料浪费和结构复杂化。各元件和单元都还要外接保险熔断装置，以弥补制作这种电力电容器元件的金属化膜“自愈”可靠性差的问题。且由于金属化膜外接的导电镀层极薄，跟喷金层的连接脆弱，造成现有技术的干式高压电力电容器工作和寿命还不如传统的油浸式电力电容器。利用金属化安全膜技术提高电弱点自愈的有效性已被熟知。它把蒸镀在薄膜介质上的金属化电极镀层，用很窄的空隙网格图案分隔成许许多多的小方块电极单元，每个小块与四周相邻小块之间都有起熔断器作用的微小镀层窄条，在这种结构的膜上如有电弱点击穿时，击穿放电电流会把该点所在的小电极块外连的镀层窄条烧断，击穿电流得到熄灭，使具有击穿点的小单元电容器与整体电容器隔断，达到自愈，而整体电容器虽损失了被隔离小单元的电容量，却能保持继续正常工作，从而使电容器提高工作电压和使用寿命。但现有技术的网格型金属化安全膜存在一些重大缺陷:由于它的每个小块与四周相邻小块之间起熔断器作用的微小镀层窄条，具有一定的电阻，在交流工作电流经过时会发热；而且极大部分小块不能直接与加厚边相邻，它们的电流需要经过多重其他的小块和镀层窄条后才能到达加厚边，汇总到外电极。由于各小块的镀层窄条距加厚边的位置不同，其流过的迭加电流不同，最靠近加厚边起熔断器作用的微小镀层窄条上流过较大的迭加电流，这种迭加的电流产生较大的附加发热损耗，使该处的介质耐压降低，甚至造成电压击穿。所以，原有的网格型金属化安全膜的各小块由于没有独立的起熔断器作用的微小的镀层窄条，小块间电流串通、迭加，常会产生连带性击穿，安全保护的可靠性较差，以它制成的产品不但仍需外接安全保护装置，甚至反而降低产品寿命。对此问题，近几年也有一些改进设计，如中国专利ZL201010183371.X述及的纵向分区式金属化网格型安全膜电极结构，使安全膜的各小电极块之间没有直接相连；但其极大部分电极小块的工作电流都需汇总迭加到相邻区域后再流向加厚边，从而增大了相邻区域的电流密度和近一倍的总发热量。当制作大容量的高压电力电容器单元需用宽度较大的金属化安全膜时，其附加发热的问题更加严重和不能容许。综之，现有技术的金属化网格型安全膜的电极结构难以适应制作大容量的高压电力电容器。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集合式的金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构。本实用新型所采用的技术方案是:一种金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，为在聚丙烯介质基膜上镀覆锌/铝金属电极镀层构成复合膜，其特征在于该复合膜由若干纵向的内留空白条在横向上分成若干个纵向单元区块，每个单元区块内的连续镀层区的两侧均为网格区，每个网格区由短空隙窄条把镀层分割隔离形成一列纵向排列的小方块电极构成，每个小方块电极的一侧与内留空白条邻接，相对的另一侧由设置在短空隙窄条中部的独用导电桥与连续镀层区连通；在复合膜的两侧边分别制有纵向上连续的功能带。所述的功能带为无镀层的留边或镀层加厚边。所述的复合膜可以是，其一侧边的功能带为无镀层的留边，另一侧边的功能带为镀层加厚边，所述的连续镀层区的宽度基本上等于两列有隔离的小方块电极及内留空白条三者宽度之和；各内留空白条两侧的小方块电极之间没有直接的导电通路，各连续镀层区构成的电极两侧的小方块电极通过导电桥经连续镀层区相互连通；以两层这种金属化安全膜左右对称并在横向上错开一距离后层叠，上下层的留边和镀层加厚边相互交错对应，使叠层的两侧加厚边都位于突出的位置；同时上下层的内留空白条的中心线与连续镀层区的中心线基本上相互重合，上下层的网格区与连续镀层区相互上下对应，使每个小方块电极分别与相对的邻层连续镀层构成的电极及电极间的介质构成微型小电容器C;每个有隔离的小方块电极与本层膜上的相邻连续镀层电极之间的导电桥成为此小电容C的微型熔断器R ；由上下层膜上相互对应着的两个导电桥相连的两个微型小电容器C并联构成最小基本电子构件E。由于各内部连续镀层在纵向上全连通，使各基本电子构件E通过其上下层的连续镀层区构成的电极在纵向上与相邻基本电子构件并联连接，同时在横向与相邻基本电子构件串联连接，并由内留空白条对横向相邻基本电子构件间不同电位电极作绝缘隔离，横向串联的总基本电子构件数η为复合膜上内留空白条数量的2倍加1，η为奇数。上述的镀层加厚边内侧的基本电子构件与镀层加厚边相连的连续镀层构成的电极被附加延伸的隔离空隙条作纵向隔离构成防护电极块。各内部基本电子构件的横向宽度及电极面积分别都大致相等，内留空白条宽度大致上为留边宽度的1.5 2倍；留边和内留空白条之间距离与内留空白条间距相比，大致上大10% ;镀层加厚边与与其最近的内留空白条之间距离与各内留空白条间距的1/2相比，大致上大15% 25%;所有小方块电极的纵向宽度大致相等，约为5 10mm，各列小方块电极的横向宽度也大致相等，约为内留空白条间距或内留空白条和留边之间距离的1/4;对于横向最左端和最右端这两个基本电子构件(其包括外留边内侧的有隔离的小方块电极、镀层加厚边内侧的连续镀层区构成的电极和它们相邻的电极)的横向宽度，比中间其他各内部基本电子构件的横向宽度大15% 25%。所述的复合膜也可以是，其两侧边均为无镀层的留边，或者其两侧边均为镀层加厚边，有镀层加厚边的那层膜比有留边的那层膜的横向宽度大1.5 3_。当以这两种金属化安全膜上下中心线对准叠层时，两侧加厚边都位于突出的位置，便于镀层加厚边和外部喷金P相连；所述的连续镀层区的宽度基本上等于两列有隔离的小方块电极及内留空白条三者宽度之和；各内留空白条两侧的小方块电极之间没有直接的导电通路，各连续镀层区两侧的小方块电极通过导电桥经连续镀层区相互连通；上下层的内留空白条的中心线与连续镀层区的中心线基本上相互重合，上下层的小方块电极与连续镀层区相互上下对应。上下层的小方块电极分别与相对的邻层连续镀层区电极及电极间的介质构成微型小电容器C ;每个有隔离的小方块电极与本层膜上的相邻连续镀层区电极之间的导电桥成为此小电容C的微型熔断器R ;由上下层膜上相互对应着的两个导电桥相连的两个微型小电容器C并联构成最小基本电子构件E，各基本电子构件E通过其上下层的连续镀层电极在纵向上与相邻基本电子构件并联连接，同时在横向与相邻基本电子构件串联连接，并由内留空白条对横向相邻基本电子构件间不同电位电极作绝缘隔离。这种结构的横向串联的总基本电子构件数η为复合膜上内留空白条数量的2倍，η为偶数。所述的镀层加厚边内侧的基本电子构件与镀层加厚边相连的连续镀层电极被附加延伸的隔离空隙条作纵向隔离构成防护电极块；各内部基本电子构件的横向宽度及电极面积分别都基本相等，内留空白条宽度大致上为留边宽度的1.5 2倍；留边与其最近的内留空白条之间距尚与各内留空白条间距相比，大致上大10% ;加厚边与与其最近的内留空白条之间距离与各内留空白条间距的1/2相比，大致上大15% 25% ;所有小方块电极的纵向宽度大致相等，大致为5 10mm，横向宽度也大致相等，大致为内留空白条间距或内留空白条和留边之间距尚的1/4 ;对于横向最左端和最右端这两个基本电子构件，其包括留边内侧的有隔离的小方块电极，及镀层加厚边内侧的连续镀层电极和它们相连的电极组成，电极横向宽度，比中间其他各内部基本电子构件的横向宽度大本实用新型每个基本电子构件中，两个微型小电容器的有隔离的小方块电极各自的导电桥，负责对微型小电容器的介质区域可能存在的电弱点被过高电压击穿时的保护。导电桥起到限流熔断器的作用，击穿电流会立即把导电桥熔断，使该微型小电容器的有隔离的小方块电极连同击穿点被完全彻底地与电容器元件整体电极隔断，整体电容器只减小了极微小的电容量而不影响其工作，实现安全自愈。把防止击穿短路的保护分配到千千万万个微型小电容器作独立的分布式保护，每个微型小电容器各自的一个独用导电桥构成的微型熔断器，该熔断器上只流过属于该微型小电容器的电流，不受其他任何电流的干扰，因而可以通过设计该熔断器的限流值，确保微型熔断器达到保护灵敏度和安全自愈的可靠性要求，保证熔断时发生的能量不会使介质受伤，电弱点击穿被有效自愈而不蔓延。单个微型小电容器的电极面积非常小，使工作时流过导电桥的工频电流值也非常小，其产生的附加发热在本技术方案中可以忽略不计。本技术方案结构的每个基本电子构件中，由于两个微型小电容器在两层膜之一的纵向连续镀层区为无隔离连接，使整个纵向列内的所有基本电子构件的电极成并联连接，使纵向列内的所有基本电子构件的电容量相加形成较大的容量，并在同一的电压下工作；整个纵向列内的所有基本电子构件与横向外侧别的基本电子构件相邻处，在一层膜上由连续镀层区相连，另一层膜上由内留空白条相互隔离，使相邻纵向列的基本电子构件在横向上构成串联连接，他们的工作电压可相加而使卷绕后的电力电容器元件获得多倍的工作高电压。这种集合式电极结构在制作电力电容器元件时，把单个微型小电容器的电极面积与现有技术相比设计得非常小，纵向宽设计为5 IOmm,横向宽设计为7 12mm,不但使每个基本电子构件的电容量只占整个电容器元件容量的十几万分之一，减小了每次自愈的容量损失；而且使工频交流工作的横向电极宽度与普通金属化电力电容器元件的50 150mm相比，减小到3 6倍，工作电流密度也成正比减小，这就大大减小了工作温升，有利于在对制作电力电容器元件的热设计时，以同等比例增大元件直径，最大直径限值从目前的60 80mm致少增大3倍,达200mm以上,使每个元件的容量达数百千乏的数量级。这种集合式电极结构在制作电力电容器元件时，薄膜的宽度只由所需工作高压的电压值和串联级数来决定，而不像普通金属化电力电容器元件那样受工频交流工作的横向电极宽度和最大工作电流密度的限制，因而可以把与膜宽对应的干式电力电容器元件的最大长度从目前普通的150mm提高到与油浸式电力电容器元件280mm 500mm的相似长度，只由卷绕制作机械的宽度能力和精度等级的要求来决定。由于元件最大长度的提高，又进一步提高了单个电力电容器元件的容量，可达千千乏的数量级。元件长度是由串联级数来决定的，所以随着干式电力电容器元件的长度增加，可使它的单个元件工作电压从千伏以下，提高到万伏以上。本实用新型所采用的技术方案，在设计中对以下问题采取了创新的改进措施，还具有以下良好效果:1、为了使串联中的各基本电子构件有均衡的工作电压，各基本电子构件在横向上所占的膜宽大致相等。但由于在高压电力电容器元件在轴向的两个端部容易发生局部放电，所以本技术方案对横向最左端和最右端这两列基本电子构件，其电极横向宽度(包括有隔离的小方块电极和相对的连续镀层电极的宽度)设计成比中间其他基本电子构件的电极宽度大15% 25%,可在一定的局部放电起始电压下,使干式高压电力电容器兀件的总的工作电压相对提高。2、由于内留空白条所需隔离的电压是两个基本电子构件的串联电压值，应是单个基本电子构件工作电压的两倍，而留边所需隔离的只是本基本电子构件两层膜间的工作电压，所以内留空白条宽度设计成留边宽度的1.5 2倍。3、为了进一步对加厚边和喷金电极之间的连接被可能出现的过电流损坏实行保护控制，不使这种损坏在薄膜纵向上蔓延，故对与加厚边相连的基本电子构件作特殊设计:在复合膜上与加厚边相连的电极镀层，用方块电极的横向隔离空隙条向加厚边的延伸小段作纵向分隔，把这种加厚边和喷金电极之间的连接损坏限制在本基本电子构件的两段附加延伸出的空隙条之间。4、本电极结构设计，使基本电子构件的两个微小型电容器中，与每个有隔离的小方块电极相对的是无隔离的连续镀层电极，使空隙条的数目减少一半，增加了薄膜利用率，但仍能实现安全保护。5、为了确保微型熔断器在保护电弱点击穿熔断时的能量不会使介质受伤，电弱点击穿被有效自愈而不蔓延，达到保护灵敏度和安全自愈的可靠性要求，在电极结构设计中从根本上作了有效改进:即最小基本电子构件的两个微型小电容器各有一个独用的微型熔断器，该熔断器上只流过属于该微型小电容器的电流，不受其他任何电流的干扰，因而可以通过设计该熔断器的限流值，确保微型熔断器达到保护灵敏度和安全自愈的可靠性要求；也使电力电容器元件的薄膜介质中电弱点对提高介质工作场强的限制问题获得重大改善，从而可改进电容器比容特性、缩小产品体积，大量节约原材料；这种结构的安全保护是在基本电子构件的分工作电压下进行的，分断电压不高、分断电流极小，不会产生飞弧重燃和短路现象，相比于被替代掉的传统技术中的各电力电容器元件和单元的外接断路器，更安全可靠、连接安装简单、经济成本更低。6、为了降低每次自愈的电容量损失，不致影响集合式结构的高压电力电容器元件的平衡工作，整个膜面刚好完全被千千万万个这种最小基本电子构件占满，单个微型小电容器的电极面积设计得非常小，使电力电容器工作时流过它的导电桥的工频电流值也被减得非常小，每次自愈的电容量损失只占整个电容器元件容量的十几万分之一，其产生的附加发热可以忽略不计，因而本技术方案有效改善了传统金属化安全膜电容器元件的温升副作用现象。
图1为本实用新型实施例1金属化安全膜电极结构图。图2为图1所示金属化安全膜两层层叠示意图。图3为沿图2中的A-A所做的剖面图。图4为图2所示两层层叠的金属化安全膜的等效电路图。图5为本实用新型实施例2的串联基本电子构件数为偶数时的两层叠卷金属化安全膜展开示意图。图6为沿图5中的C-C所做的剖面图。附图标记说明:镀层加厚边1.1，连续镀层区1.11，半连续电极块1.12，小方块电极1.21，最侧边的小方块电极1.22，导电桥1.23，留边2.1，内留空白条2.2，短空隙窄条2.21,延伸空隙条2.22,上层膜S,下层膜X,基本电子构件E,微型小电容器C,导电桥构成的等效微型熔断器R，介质基膜J，喷金P。
具体实施方式
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以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。实施例1:如图1-图3所示一种金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，为在聚丙烯介质基膜上镀覆锌/铝金属电极镀层构成复合膜，该复合膜由若干纵向的内留空白条2.2在横向上分成若干个纵向单元区块，每个单元区块内的连续镀层区的两侧均为网格区，每个网格区，也即在内留空白条2.2的两侧和留边2.1内侦彳，由短空隙窄条2.21把镀层割隔离形成一列纵向排列的小方块电极1.21，每个小方块电极的一侧与内留空白条2.2邻接，相对的另一侧由设置在每一小方电极块的纵向短空隙窄条的中部的独用导电桥1.23与连续镀层区连通；在复合膜的两侧边分别制有纵向上连续的功能带，该功能带为在复合膜的一侧边为无镀层的留边2.1，另一侧边为镀层加厚边1.1 ;留边与其最近的内留空白条之间距尚与各内留空白条间距相比，大致上大10% ;加厚边与其最近的内留空白条之间距离与各内留空白条间距的1/2相比，大致上大15% 25%。内留空白条2.2宽度约为留边
2.1宽度的1.5 2倍；所有小方电极块的纵向宽度大致相等，约为5 10mm，各列小方电极块的横向宽度也大致相等，约为内留空白条间距或内留空白条和留边之间距离的1/4。按图不方向，只有位于最左边内留空白条的左侧和位于留边2.1左侧这两列小方电极块1.22的横向宽度比其他内部各列的小方电极块1.21的横向宽度值大15% 25% ;任两条纵向内留空白条2.2之间或最右内留空白条2.2和留边2.1之间，除了两列有隔尚的小方块电极镀层之外的中间其余部分是在纵向上没有分隔的连续电极镀层区1.11，各条连续镀层区1.11的横向宽度大致相同，约为两列小方电极块1.21宽度及一内留空白条2.2宽度三者之和；加厚边1.1内侧与小方块电极列1.22之间也为连续电极镀层区，但是它只在横向上与加厚边1.1连续相连，在纵向上却被隔离空隙条向加厚边延伸部分的延伸空隙条2.22分隔，形成了只在横向上与加厚边连接的半连续电极块1.12，且通过独用导电桥1.23与小方块电极列1.22连通，该半连续电极块的横向宽度约比中间连续镀层区1.11的1/2宽度值大 15% 25%。在卷制电容器时，将两层上述金属化安全膜对称层叠，如图2及其剖面图3所示，上层膜S和下层膜X在横向上错开距离0.8 1.5mm,使上下膜的留边2.1和镀层加厚边1.1相互交错对应，叠层的两侧加厚边1.1都位于突出的位置，便于加厚边和外部喷金P相连。上下层的连续镀层区1.11分别与网格区的有隔离的小方电极块1.21相互对应，使S膜上的有隔离的小方电极块1.21与邻层X膜上相对的连续镀层电极1.11及它们之间的介质构成一个微型小电容器C;同时S膜上的连续镀层区1.11构成的电极与邻层X膜上相对网格区的有隔离的小方电极块1.21及它们之间的介质也构成一个微型小电容器C，上述这两个微型小电容器位于本层内留空白条2.2与邻层内留空白条2.2之间，两个微型小电容器C各有一独用的起熔断器作用的导电桥1.23把本身小方电极块1.21与另一个微型小电容器C的连续镀层电极相连，使这两个微型小电容器的电极间相互并联，构成本实用新型的干式高压电力电容器元件的最小基本电子构件E。如图4等效电路所示，每列各基本电子构件的上层小方块电极、导电桥、连续镀层电极等通过上层的连续镀层区1.11连在一起，在相同极性的电压下工作。每列各基本电子构件的下层小方块电极、导电桥、连续镀层电极通过下层的连续镀层区1.11连在一起，在相反极性的电压下工作。因为每列各基本电子构件的正极全部相连，负极也全部相连，所以在纵向上它们全部并联，在同一电压下工作，电容量为所有并联构件的电容量之和，但对最外侧各基本电子构件的纵向相邻的外侧半连续电极块1.12之间作连接的是喷金P。同时，由于在全膜宽范围内的每个横向行的基本电子构件E的两个微型小电容器C被连续镀层区1.11构成的电极分别在两层膜上与左右侧相邻的基本电子构件连接形成串联，每个基本电子构件的分工作电压和横向串联总数η决定了干式高压电力电容器单元的总工作电压。上层连接处与下层内留空白条2.2处相对，上层内留空白条处2.2与下层连接处相对，上下重合；最外侧基本电子构件的外侧半连续电极块1.12与喷金P相连。两个相邻基本电子构件的连续镀层区1.11构成的电极之间的连接处位于连续镀层区宽度的中央，在另一层膜上与其相对的正是内留空白条2.2，使上下层的内留空白条的中心线与连续镀层区的中心线基本上相互重合，内留空白条2.2为此两相串联的基本电子构件的首尾两个不同电位电极之间起到了绝缘隔离的作用；两相串联的基本电子构件的首尾间电压应是单个基本电子构件E的工作电压的两倍，故取内留空白条2.2的宽度为留边2.1宽度的1.5 2倍。图4所标R'处的那个微型保险丝对图上所标C'处的那个微小电容器保护，该R,位于上层膜上C'的方块电极和半连续电极块1.12之间，若R'断了，该所标的C'与周围全无通路而被隔离。从图1-图3还可以看出，在两层膜的最外侧，由镀层加厚边1.1内侧的每个半连续电极块1.12、有隔离的小方块电极1.22分别与邻层膜上的留边2.1内侧的有隔离的小方块电极1.21、无隔离连续镀层1.11构成的电极相互对应，构成最外侧纵向列的最小基本电子构件E。此最外侧基本电子构件的横向宽度和电容量比内部基本电子构件大15% 25%。因为通常的金属化安全膜干式高压电力电容器元件最容易在两端部的两正负电极边缘间发生局部放电而损坏。所谓局部放电，是由于端部喷金电极P和方块电极1.22之间具有电位差，大小为该基本电子构件的正负极间工作电压，当电压升高到一定值后，它们之间会产生放电。本来喷金电极P和方块电极1.22之间是有留边作隔离的，但在留边的表面处膜层间有残留气体及潮气存在，气体在高于局部放电起始电压特征值的极间工作电压下会被电离，形成正负离子，在留边的隔离距离内产生电晕放电，产生热量，端部介质受热劣化，耐压逐渐降低，最后击穿损坏。这种局部放电起始电压特征值的高低由残留气体的压力、湿度、洁净度和极间距离、环境温度等条件决定，若电容器的设计和制造工艺技术好，可以提高此值，使它比额定工作电压的峰值高，电容器工作可靠性好，使用寿命长。但通常由于端部留边处的残留气体比内部多得多,故局部放电先从端部开始。根据电容器交流工作电压公式V = 1/2 JIfC,增大电容量C，可适当降低最外侧基本电子构件工作电压V，使其更加低于局部放电起始电压，提高电容器的工作可靠性延长使用寿命，或相对提高内部各串联级电子构件的工作电压和总工作电压。在留边内侧膜层上的连续镀层区1.11构成的电极与横向上内侧的相邻基本电子构件的连续镀层区1.11构成的电极相串联；同时与纵向相邻基本电子构件的连续镀层区1.11构成的电极相并联；而另一层膜上镀层加厚边1.1内侧半连续电极块1.12与纵向相邻基本电子构件间有隔离，电流不能直接纵向窜流，只能通过本身范围内的镀层加厚边和喷金外电极才能与相邻基本电子构件间并联，一旦镀层加厚边1.1和喷金外电极损坏断路，该基本电子构件与相邻基本电子构件间无法构成两极通路而被断流隔离，镀层加厚边
1.1和喷金外电极损坏就被空隙条2.22隔离在一个基本电子构件的纵向宽度范围之内，克服了现有技术一旦某处镀层加厚边1.1和喷金外电极损坏即在纵向上向外迅速蔓延，元件发热损坏的缺陷。由于层叠的两层膜上的连续镀层区1.11同时起到了使基本电子构件E横向串联和纵向并联的连接作用，使基本电子构件E实现纵向和横向二维的集合；在卷绕电容器后，通过叠层，各卷绕圈的膜层紧贴产生电磁感应作用，使基本电子构件E的并联数目又增加一倍。通过数十万个基本电子构件横向串联、纵向并联和各卷绕层的上下迭加，实现了在三维空间内的集合，可制成适合于超高压电力设施的干式电力电容器元件。利用本实施例所述电极结构卷绕干式高压电力电容器元件，聚丙烯介质基膜J、锌/铝复合金属化安全膜主要尺寸如选典型值为:金属化安全膜的宽度选择为150_，串联级数η为7。金属化安全膜的厚度为常用的7 μ m，电容器元件3的直径d为Φ60πιπι，在Φ9.ι塑料芯棒上卷绕1821圈。[0049]根据上述结构卷制成的干式高压电力电容器元件，以目前一般的工作场强水平70Vac/ μ m计算，单个基本电子构件的分工作电压为490Vac，两端的基本电子构件的分工作电压约为408Vac，单元的总工作电压可达3266Vac，容量达IOKVar左右，可直接用于
11.3KVac三相高压电网，达到安全可靠长寿命工作。本实用新型不限于上述实施例，在实施中还可作其他的改进变异和延伸设计，例如实施例2: 如图5和图6所示，一种金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，两层聚丙烯介质镀覆锌/铝金属电极镀层的复合膜由若干纵向的内留空白条2.2在横向上分成若干个纵向单元区块，每个单元区块内的连续镀层区1.11的两侧均为网格区，每个网格区由短空隙窄条2.21把镀层割隔离形成一列纵向排列的小方块电极1.21构成，每个小方块电极1.21的一侧与内留空白条2.2邻接，相对的另一侧由设置在纵向的短空隙窄条2.21中部的独用导电桥1.23与连续镀层区1.11连通。与上述实施例1的差别在于:其中一层复合膜两个侧边都为无镀层的留边2.1，另一层复合膜的两个侧边都为镀层加厚边1.1，但具有留边2.1的那层膜上的内留空白条条数比另一层具有镀层加厚边1.1的那层膜上的内留空白条条数少I条，有镀层加厚边的那层膜比有留边的那层膜的横向宽度大1.5 3mm，当上下层膜中线对准叠层时，两侧镀层加厚边1.1都位于突出的位置，便于和外部喷金P相连。其余方面的结构特征都与上述实施例1相同:如上下层的小方块电极1.21分别与相对的邻层连续镀层区1.11构成的电极及电极间的介质构成微型小电容器C;每个有隔离的小方块电极与本层膜上的相邻连续镀层区1.11构成的电极之间的导电桥1.23成为此小电容C的微型熔断器R ；由上下层膜上相互对应着的两个导电桥1.23相连的两个微型小电容器C并联构成最小基本电子构件E，各基本电子构件E通过其上下层的连续镀层区1.11在纵向上与相邻基本电子构件并联连接，同时在横向与相邻基本电子构件串联连接，并由内留空白条2.22对横向相邻基本电子构件间不同电位电极作绝缘隔离。镀层加厚边内侧的基本电子构件与镀层加厚边1.1相连的连续镀层电极被附加延伸的隔离空隙条2.22作纵向隔离构成防护用的半连续电极块1.12 ;各内部基本电子构件的横向宽度及电极面积分别都基本相等，内留空白条宽度大致上为留边宽度的1.5 2倍；留边和内留空白条之间距离与内留空白条间距相比，大致上大10% ;加厚边与内留空白条之间距离与内留空白条间距的1/2相比，大致上大15% 25% ;所有小方块电极1.21的纵向宽度大致相等，大致为5 10mm，横向宽度也大致相等，大致为内留空白条间距或内留空白条和留边之间距离的1/4 ;对于横向最左端和最右端这两个基本电子构件，其包括外留边2.1内侧的有隔离的小方块电极1.22、镀层加厚边1.1内侧的连续镀层电极1.12和它们相对的电极组成电极的横向宽度，比中间其他各内部基本电子构件的横向宽度大15 % 20 %。相同的镀层加厚边
1.1、留边2.1与内留空白条2.2相互之间的距离关系、宽度关系，相同的有隔离的小方块电极1.21或1.22、无隔离的连续镀层电极1.11或1.12、导电桥1.23等的结构形状、尺寸、位置、相互连接或隔离关系、以及叠层卷绕后的对应关系。本实施例2横向串联的基本电子构件数η为偶数，即两加厚边1.1之间内留空白条的条数的两倍。上述实施例仅为本实用新型的具体例子，凡依据本实用新型申请范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1.一种金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，为在聚丙烯介质基膜(J)上镀覆锌/铝金属电极镀层构成复合膜，其特征在于该复合膜由若干纵向的内留空白条(2.2)在横向上分成若干个纵向单元区块，每个单元区块内的连续镀层区(1.11)的两侧均为网格区，每个网格区由短空隙窄条(2.21)把镀层分割隔离形成一列纵向排列的小方块电极(1.21)构成，每个小方块电极(1.21)的一侧与内留空白条(2.2)邻接，相对的另一侧由设置在短空隙窄条(2.21)中部的独用导电桥(1.23)与连续镀层区(1.11)连通；在复合膜的两侧边分别制有纵向上连续的功能带。
2.根据权利要求1所述的金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，其特征在于所述的功能带为无镀层的留边(2.1)或镀层加厚边(1.1)。
3.根据权利要求1或2所述的金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，其特征在于所述复合膜一侧边的功能带为无镀层的留边(2.1)，另一侧边的功能带为镀层加厚边(1.1)，所述的连续镀层区(1.11)的宽度基本上等于两列有隔离的小方块电极(1.21)及内留空白条(2.2)三者宽度之和；各内留空白条两侧的小方块电极之间没有直接的导电通路，各连续镀层区(1.11)两侧的小方块电极(1.21)通过导电桥(1.23)经连续镀层区(1.11)相互连通；以两层这种金属化安全膜左右对称并在横向上错开一距离层叠，上下层的留边(2.1)和镀层加厚边(1.1)相互交错对应，使叠层的两侧镀层加厚边都位于突出的位置；同时上下层的内留空白条的中心线与连续镀层区的中心线基本上相互重合，上下层的网格区与连续镀层区相互上下对应，使每个小方块电极(1.21)分别与相对的邻层连续镀层区(1.11)构成的电极及电极间的介质构成微型小电容器C ;每个有隔离的小方块电极与本层膜上的相邻连续镀层区(1.11)之间的导电桥(1.23)成为此小电容C的微型熔断器R ;由上下层膜上相互对应着的两个导电桥(1.23)相连的两个微型小电容器C并联构成最小基本电子构件E。
4.根据权利要求3所述的金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，其特征在于各内部连续镀层区(1.11)在纵向上全连通，使各基本电子构件E通过其上下层的连续镀层电极区(1.11)在纵向上与相邻基本电子构件并联连接，同时在横向与相邻基本电子构件串联连接，并由内留空白条(2.2)对横向相邻基本电子构件间不同电位电极作绝缘隔离。
5.根据权利要求3所述的金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，其特征在于镀层加厚边内侧的基本电子构件与镀层加厚边(1.D相连的连续镀层电极被附加延伸的隔离空隙条(2.22)作纵向隔离构成半连续电极块(1.12)。
6.根据权利要求3所述的金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，其特征在于各内部基本电子构件的横向宽度及电极面积分别都基本相等，内留空白条宽度大致上为留边宽度的1.5 2倍；留边与其最近的内留空白条之间距离与各内留空白条间距相比，大致上大10% ;锻层加厚边与其最近的内留空白条之间距尚与各内留空白条间距的1/2相比，大致上大15% 25%;所有小方块电极(1.21)的纵向宽度大致相等，大致为5 10mm，横向宽度也大致相等，大致为内留空白条间距或内留空白条和留边之间距离的1/4。
7.根据权利要求1或2所述的金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，其特征在于复合膜的两侧边均为无镀层的留边(2.1)，或者复合膜的两侧边均为镀层加厚边(1.1)。
8.根据权利要求7所述的金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，其特征在于有镀层加厚边的那层膜比有留边的那层膜的横向宽度大1.5 3_，以这两种金属化安全膜上下中心线对准叠层，两侧加厚边(1.1)都位于突出的位置，便于加厚边和外部喷金P相连；所述的连续镀层区(1.11)的宽度基本上等于两列有隔离的小方块电极(1.21)及内留空白条(2.2)三者宽度之和；各连续镀层区(1.11)两侧的小方块电极(1.21)之间没有直接的导电通路，只通过导电桥(1.23)经连续镀层区(1.11)相互连通；上下层的内留空白条的中心线与连续镀层区的中心线基本上相互重合，上下层的小方块电极(1.21)与连续镀层区(1.1)相互上下对应。
9.根据权利要求7所述的金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，其特征在于上下层的小方块电极(1.21)分别与相对的邻层连续镀层区(1.11)及电极间的介质构成微型小电容器C ;每个有隔离的小方块电极与本层膜上的相邻连续镀层区(1.11)之间的导电桥(1.23)成为此小电容C的微型熔断器R ;由上下层膜上相互对应着的两个导电桥(1.23)相连的两个微型小电容器C并联构成最小基本电子构件E，各基本电子构件E通过其上下层的连续镀层区(1.11)在纵向上与相邻基本电子构件并联连接，同时在横向与相邻基本电子构件串联连接，并由内留空白条(2.2)对横向相邻基本电子构件间不同电位电极作绝缘隔离。
10.根据权利要求7所述的金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，其特征在于镀层加厚边内侧的基本电子构件与镀层加厚边(1.1)相连的连续镀层电极被附加延伸的隔离空隙条(2.22)作纵向隔离构成半连续电极块(1.12);各内部基本电子构件的横向宽度及电极面积分别都基本相等，内留空白条宽度大致上为留边宽度的1.5 2倍；留边与其最近的内留空白条之间距离与各内留空白条间距相比，大致上大10% ;镀层加厚边与其最近的内留空白条之间距离与各内留空白条间距的1/2相比，大致上大15% 25% ；所有小方块电极(1.21)的纵向宽度大致相等 ，大致为5 10mm，横向宽度也大致相等，大致为内留空白条间距或内留空白条和留边之间距离的1/4。
专利摘要本实用新型涉及一种金属化安全膜干式高压电力电容器元件的电极结构，为在聚丙烯介质基膜上镀覆锌/铝金属电极镀层构成复合膜，该复合膜由若干纵向的内留空白条在横向上分成若干个纵向单元区块，每个单元区块内的连续镀层区的两侧均为网格区，每个网格区由短空隙窄条把镀层割隔离形成一列纵向排列的小方块电极构成，每个小方块电极的一侧与内留空白条邻接，相对的另一侧由设置在短空隙窄条中部的独用导电桥与连续镀层区连通；在复合膜的两侧边分别制有纵向上连续的功能带。本实用新型可提高电容器元件总的工作电压，改进电容器比容特性，可减小温升、缩小产品体积，节约原材料。
文档编号H01G4/015GK203013523SQ20132002906
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者吴卫东 申请人:吴卫东