一种高耐压陶瓷电容器绝缘防护新型结构的制作方法

本发明涉及电容器绝缘防护结构，尤其指一种高耐压陶瓷电容器绝缘防护新型结构。

背景技术：

1、高压陶瓷电容器是一种以陶瓷材料为介质的电容器，具有高耐压、小体积、低损耗等特点，广泛应用于电力电子、通讯设备和高压电源等领域。在实际使用过程中，陶瓷电容器需要配备绝缘防护结构，以防止外部环境对电容器主体造成污染、受潮或机械损伤，同时确保电容器与周围元器件之间的电气绝缘。

2、中国专利cn220873417u公开了一种具有防护功能的电容器，包括本体、内防护壳、外防护壳和端盖，内防护壳贴紧并固定连接于本体的外侧，内防护壳的外表面设置有若干气柱，内防护壳外侧套设有外防护壳，外防护壳的内壁与气柱相连，外防护壳一体成型且包括第一防护层、第二防护层和连接环，第一防护层和第二防护层之间形成有空隙，端盖固定于本体上侧且端盖下端面贴合于本体的上端面，端盖上一体成型有引脚保护罩，引脚保护罩上开设有通孔并固定连接有橡胶软管。

3、该类防护结构存在以下不足：1.由于其外壳与端盖之间采用固定连接方式，导致防护结构不易拆装，不便于对电容器主体进行日常维护和定期检修；2.需要繁杂的定位步骤，导致装配效率低，另外一旦内部出现故障或需要更换电容器时，也需要繁杂甚至破坏防护结构才能取出电容器主体；3.电容器的定位稳定性差，同时容易引起电场分布不均。

4、综上，现有绝缘防护新型结构存在防护结构拆装不便、电容器定位不牢以及电场分布不均的不足。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中绝缘防护结构存在防护结构拆装不便、电容器定位不牢以及电场分布不均的不足，提供高耐压陶瓷电容器绝缘防护新型结构，该防护结构提升电气安全裕度、实现封闭防护和便于拆装和检修维护。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种高耐压陶瓷电容器绝缘防护新型结构，包括底座，底座连接有定位座，定位座连接有限位垫片一，底座密封连接有上壳，上壳连接有限位座，限位座连接有限位垫片二，底座和上壳的内壁均涂覆有绝缘层，上壳设有引脚孔，引脚孔嵌有绝缘套管；限位锁柱，限位锁柱与底座移动连接，上壳连接有锁块，限位锁柱设有锁槽，锁块与锁槽插接；控制块，控制块与上壳移动连接，上壳设有限位杆，限位杆通过控制块转动连接，限位杆与限位锁柱活动连接；散热结构，底座的下底设有透气孔，散热结构与透气孔连接。

4、绝缘防护新型结构由底座和上壳构成对高耐压陶瓷电容器体的主防护壳体，两者密封连接形成封闭腔体。底座内部通过定位座固定限位垫片一，用于支撑电容器主体的下端面；上壳内部通过限位座固定限位垫片二，用于压紧电容器主体的上端面，两端垫片共同实现对电容器主体的轴向限位。底座和上壳的内壁均涂覆有绝缘涂层（如聚酰亚胺或环氧树脂），形成内层绝缘屏障，即使外壳受损仍能保证绝缘。引脚孔内嵌入绝缘套管（材质可选陶瓷或ptfe），引脚穿过套管引出，增加爬电距离。限位锁柱与底座滑动配合，上壳的锁块插入锁槽实现快速锁合；控制块驱动限位杆转动，以控制限位锁柱的锁定与解锁。底座下底开设透气孔，并连接散热结构，用于内部热量的导出从下底导出。达到通过绝缘防护新型结构对电容器主体实现封闭防护；双层绝缘，提升电气安全裕度；延长爬电路径，防止引脚与外壳之间的沿面放电；简化锁定动作、实现快速拆装，便于装配和检修维护；实现增强散热以降低温升。

5、作为优选，底座的端面设有对接凹槽，上壳的端面连接有凸筋条，凸筋条与对接凹槽插接，底座连接有挡料环片，挡料环片与凸筋条之间的间隙设为填料槽，填料槽填充有密封胶圈一。在底座与上壳的接合端面上，底座设置环形对接凹槽，上壳设置环形凸筋条，装配时凸筋条插入凹槽中，形成迷宫式密封结构，延长了外部水汽和灰尘进入壳体内部的路径。底座上还设置有挡料环片，该环片位于凸筋条的外侧，两者之间形成一个环形的填料槽，在装配完成后，向填料槽内注入密封胶圈一，胶圈固化后形成弹性密封层，将接缝完全封堵，该密封结构独立于迷宫通道，两者结合形成“迷宫+胶封”的双重密封机制。达到通过凸筋条与对接凹槽形成的迷宫式通道，延缓外部污染物的侵入速度；密封胶圈一实现接缝处的完全密封，杜绝湿气渗入；双重密封结构显著提升防护等级的持久性，即使长期使用后胶圈老化，迷宫结构仍能提供基础防护。

6、作为优选，底座设有导柱，导柱的一端与底座的内壁连接，导柱的另一端连接与限位片，导柱套接有弹簧，限位锁柱设有导孔，导柱与导孔插接，弹簧的一端与底座的内壁连接，弹簧的另一端与限位锁柱相抵。底座内侧壁固定安装导柱，限位锁柱内部开设导孔，导柱插入导孔中，使限位锁柱只能沿导柱轴线方向滑动，而不能偏转或晃动。导柱上套装有弹簧，弹簧一端抵住底座内壁，另一端抵住限位锁柱的端面，导柱的末端有限位片防止脱出，当限位锁柱被控制块驱动向内滑动时，弹簧被压缩；当控制块释放时，弹簧复位推动限位锁柱向外滑动，实现自动回位功能。达到确保了限位锁柱的运动精度，避免卡滞或偏斜；限位锁柱的自动复位力，使锁合操作更加便捷，无需手动回推；限位片提高了结构可靠性。

7、作为优选，上壳设有导向滑孔，控制块设有滑块，滑块与导向滑孔移动连接，滑块的一端与控制块连接，滑块的另一端连接有连接板，连接板连接有连接柱，上壳连接有转杆，限位杆的一端设有转孔，转杆与转孔插接，限位杆设有控制滑孔，连接柱与控制滑孔滑动连接。上壳壳体上开设有导向滑孔，控制块底部连接滑块，滑块穿过导向滑孔后与内部的连接板固定连接，连接板可在导向滑孔限定的范围内直线滑动。连接板上固定有连接柱，该连接柱插入限位杆上的控制滑孔中，限位杆的一端通过转孔套在上壳的转杆上，形成转动支点。当操作者推动控制块时，滑块带动连接板和连接柱沿导向滑孔移动，连接柱在控制滑孔内滑动，驱动限位杆绕转杆旋转，限位杆的另一端推动或释放限位锁柱，实现锁定与解锁的联动控制。达到通过导向滑孔保证了控制块的运动方向，操作手感明确；连杆机构实现省力操作，用户仅需小幅度推动控制块即可完成锁合与解锁。

8、作为优选，连接板连接有扣块，上壳连接有插柱，插柱插接有卡扣，卡扣设有卡槽，扣块与卡槽卡接。连接板的一侧延伸出扣块，上壳外壁固定有插柱，插柱上活动套装有一个卡扣，卡扣上开设有卡槽。当控制块推动连接板到达锁定位置时，扣块正好对准卡槽，操作者将卡扣按压使卡槽套住扣块，实现卡接锁定。这样即使操作者松手，控制块也不会因弹簧力或振动而退回，确保限位锁柱保持在锁定状态。需要解锁时，只需用力克服卡扣应力释放扣块即可。达到通过卡接结构提供了控制块的机械锁定功能，防止因振动或误触导致锁合失效；设置解锁门槛同时解锁同样便捷，不影响整体快速拆装的效果。

9、作为优选，上壳连接有挡块一，连接板连接有挡块二，挡块一与挡块二相对布置。在上壳内壁固定设置挡块一，在连接板的对应位置固定设置挡块二，两者相对布置，当连接板滑动到预定极限位置时，挡块二与挡块一相互抵靠，阻止连接板继续滑动，起到限位止挡作用，防止卡扣与扣块错位。达到通过明确的“到位”手感反馈行程限位，帮助操作者确认锁合状态；防止过度滑动导致限位杆与限位锁柱脱离或损坏。

10、作为优选，散热结构包括防水透气膜和散热支架，防水透气膜与透气孔连接，定位座设有安装孔，散热支架与安装孔连接，散热支架设有散热通道，散热通道与透气孔相连通。底座下底开设的透气孔并非直接暴露于外部，而是依次连接防水透气膜和散热支架。防水透气膜覆盖在透气孔上（可采用超声波焊接或压紧密封），其微孔允许空气分子通过但阻隔液态水。定位座上开设安装孔，用于固定散热支架。散热支架内部设有散热通道，该通道一端连通透气孔，另一端延伸至电容器主体下方。散热支架可设计为导热金属或导热塑料材质，既能传导热量，又能为空气对流提供路径。达到通过防水透气膜实现“呼吸式”散热，允许热空气排出、冷空气进入，同时防止液态水和灰尘侵入；散热支架通过空腔连通，形成对流通道，提升散热效率；整个散热结构与电气部分隔离，不会影响绝缘性能。

11、作为优选，定位座设有定位槽，限位座设有限位槽，定位槽与限位槽相对布置，限位座连接有支板，支板设有引脚穿孔，引脚穿孔连接有热缩套管。定位座上开设定位槽，用于容纳限位垫片一并对齐电容器主体的下端位置；限位座上开设限位槽，用于容纳限位垫片二并对齐电容器主体的上端位置。定位槽与限位槽同轴相对布置，确保电容器主体装配后轴线居中。限位座一侧延伸出支板，支板位于引脚引出路径上，板上开设引脚穿孔，引脚穿孔处连接有热缩套管，引脚穿出时，热缩套管受热收缩包裹在引脚外表面，形成紧贴引脚的外绝缘层。达到通过定位槽与限位槽的相对布置保证了电容器主体的装配同轴度，避免偏斜；热缩套管进一步增加了引脚在引出段的外绝缘强度，并起应力缓冲作用；支板结构为引脚提供了额外的支撑点，减少引脚根部受力。

12、作为优选，引脚孔的截面形状为阶梯状，引脚孔的孔壁与绝缘套管的外表面之间填充有密封胶圈二。引脚孔并非等直径通孔，而是设计为阶梯状孔（由大径段和小径段串联组成，孔径从外向内逐级变化），绝缘套管嵌装在引脚孔内，其外表面与孔壁之间形成多个环形间隙，这些间隙中填充密封胶圈二，因此阶梯结构使得密封胶圈二在孔内被压缩后形成多道密封屏障，每级台阶都是一个独立的密封界面。达到通过引脚孔的阶梯状孔延长了湿气沿引脚轴向渗入的路径长度；多道密封胶圈形成串联密封，即使某一道密封失效，后续密封仍能保持防护；密封胶圈的弹性补偿了引脚与孔壁间的热膨胀差异，避免因温度变化产生间隙。

13、作为优选，限位垫片二设有固定槽，固定槽嵌接有均压环，均压环采用半导电硅橡胶材质。限位垫片二朝向电容器主体的端面上开设环形固定槽，槽内可嵌装均压环，半导电硅橡胶材质兼具导电性和弹性。其中环体部分凸出固定槽表面，在限位垫片二压紧电容器主体时，均压环套入引脚根部，限位垫片二压紧均压环，由于半导电硅橡胶具有一定的电阻率，它不会造成短路，同时有效平滑该区域的电场分布，将引脚根部的尖端电场“拉平”到环面整体。达到通过均压环有效改善电容器主体上端面边缘的电场集中，防止电晕放电和沿面闪络；能吸收振动且与陶瓷表面贴合紧密，避免气隙残留；固定槽嵌接方式装配简单，无需额外紧固件，不增加拆装难度。

14、本发明的有益效果是：通过绝缘防护新型结构对电容器主体实现封闭防护；双层绝缘，提升电气安全裕度；延长爬电路径，防止引脚与外壳之间的沿面放电；简化锁定动作、实现快速拆装，便于装配和检修维护；实现增强散热以降低温升；通过反馈行程限位帮助操作者确认锁合状态；操作便利稳定、保护结构配件。