電容器培訓教材課件

電容器培訓教材1.電容器基本知識1.1電容器的含義——儲存電荷的容器Q=CUQ——電荷量，單位：庫侖U——電壓，單位：伏特C——電容量，單位：法拉一個電容器造出來后，C是一個常數(shù)，表示儲存電荷能力的大小。1.2電容器的基本結(jié)構(gòu)1.4電容器的性能參數(shù)1.4.1額定容量

——設計電容器時規(guī)定的電容量（C值）C=ε0εS/dC大小與：介質(zhì)種類（ε）、極板面積（S）、介質(zhì)厚度（d）有關(guān)C的單位：法拉（F）、微法（μF）、皮法（pF）1F=106μF=106pFε0——絕對介電常數(shù)，是自然界固有的常數(shù)之一，與π、e相類似。電力電容器的容量：Q=U22πfC測量方法：使用電橋（容量損耗測試儀）μF級測量頻率100Hz~1KHz、pF級1KHz~10KHz1.4.2損耗角正切（tgδ）

tgδ＝有功功率/無功功率

表示電容器消耗的功率大小

tgδ大→發(fā)熱→老化加速→壽命低

測量方法：與C相同

1.4.3額定電壓（Un）——設計電容器時考慮的工作電壓

1.4.4極間耐壓（Vt-t）

——規(guī)定在電容器電極間施加的試驗電壓

表征電容器的抗電強度

交流電容器Vt-t=1.75Un

直流電容器Vt-t=1.4～1.6Un

電力電容器Vt-t=2.15Un1.4.5極殼耐壓

——規(guī)定在電容器電極與外殼間施加的試驗電壓

僅對金屬外殼封裝的電容器

表征電容器的絕緣水平

交流電容器：2Un＋1000V或2000V，取較高者

電力電容器：2Un＋2000V或3000V，取較高者

1.4.6絕緣電阻（R）/漏電流（Ir）

一般：直流電容器使用R

電解電容器使用Ir

交流電容器不要求

測試方法：絕緣電阻測試儀/漏電流測試儀3.電容器的可靠性與壽命3.1可靠性——在工作過程中偶然失效的概率（F）

可靠性與壽命的關(guān)系：τ＝1/F前提條件是：參數(shù)分布特性符合正態(tài)分布3.2可靠性——電容器的內(nèi)在質(zhì)量

決定電容器可靠性的因素：設計40%例：450V電容器用6uF膜代替7uF膜，可節(jié)省材料26%材料30%不同廠家價格相差20%~50%制造30%設備、工藝、環(huán)境、人技術(shù)因素+完善的質(zhì)量體系——保證質(zhì)量的唯一方法，沒有捷徑3.3電容器的壽命等級直流電容器：1級、2級家電產(chǎn)品一般用2級交流馬達電容器：A（30000h）B（10000h）C（3000h）家電產(chǎn)品一般用C級D（1000h）3.4可靠性試驗

●預測壽命●檢測內(nèi)在質(zhì)量●設計、材料、工藝更改驗證方法：加速老化試驗●電壓加速：τ=τ0（U/U0）aa=7.5~9●溫度加速：10℃法則：溫度每升高10℃，壽命降低一半對于交流電容器：電壓：1.25Un或1.35Un溫度：電容器的最高溫度判據(jù)：型式試驗按標準，驗證試驗根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)可靠性試驗室：交流電源、烘箱、測試儀表，目前國內(nèi)較少開展GE、海爾、格力在進廠檢驗時做老化試驗4.3防爆性能交流馬達電容器的防爆等級：PO沒有要求P1失效時呈開路或短路狀態(tài),但是不會發(fā)生爆炸。

P2失效時只表現(xiàn)為開路。防爆技術(shù)：●壓力式防爆裝置只能大容量金屬外殼●安全防爆薄膜C下降較快，較貴5.電容器的失效模式（故障診斷）5.1容量下降

自愈式電容器特性：使用過程中容量逐漸降低質(zhì)量好的電容器C下降的慢C下降過快原因：●膜質(zhì)量差●制造過程控制不當，水分含量大5.2tgδ增大tgδ增大→發(fā)熱→老化加速→擊穿失效原因：●膜金屬鍍層質(zhì)量差●卷繞、噴金設備不好，或質(zhì)量失控●灌封材料沒選對，或質(zhì)量差5.3擊穿短路●膜質(zhì)量不好●設計時選用較薄的膜（為了節(jié)省成本）●卷繞設備不好，或控制不當●防爆裝置失靈,或沒有防爆裝置5.4開路同5.3

5.5爆炸同5.3

5.6漏油5.2或5.3＋封裝不良5.6極殼短路、漏電

封裝絕緣防護不良7.電力電容器的應用7.1電容器的特性及用途

儲存電能——脈沖儲能電容器，充磁機、激光、模擬核試驗。通交流、隔直流——信號耦合。移相——無功補償、馬達啟動。7.2無功功率及功率因數(shù)

i=Imsinωtu=Umsin（ωt+φ）p=ui

有功功率——平均功率，也是電路中實際消耗的功率。單位：W無功功率（Q）——用電設備所占用的功率，用于維持磁場。單位：var視在功率——電路中總電壓與電流有效值的乘積。單位：VAS=UI=√P2+Q2功率因數(shù)——cosφ=P/S7.3功率因數(shù)低的影響：1）發(fā)電/供電設備容量不能充分利用，需多建發(fā)電廠、變壓器容量大。2）線路損耗的電能大。與功率因數(shù)的平方成反比。7.4提高功率因數(shù)的方法——在感性負載上并聯(lián)電容器。P——系統(tǒng)有功功率cosφ0——補償前的功率因數(shù)cosφ——補償后的功率因數(shù)7.5.3諧波治理有源濾波（略）無源濾波——使用電容器與電抗器組成串聯(lián)諧振回路，使高次諧波從諧振回路流過，而不經(jīng)過用電/供電設備。諧振條件：XC=XLX