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自愈式防爆电容器Self-healing capacitor原理

来源:瀚尔爵电气

发布:2023-03-16    浏览:865次

电能从产生到运输,再到各行各业的应用,必然会产生一些不必要的损失。为了减少电能损失,大多数工业企业会选择使用电力电容器,随着工业社会的发展,更多用户选择自愈式电容器

那为什么这些电容器被称为自愈式电容器呢?

图片1(1)瀚尔爵自愈式电容器在南昌地铁中的应用

自愈式电容器之所以被称为自愈式,主要是因为当电容器被电击穿时,自愈式电容器可以在短时间内快速产生绝缘区,使电力电容器恢复正常工作。因此,这种具有自动恢复能力的电容器被称为“自愈式电容器”。

自愈式电容器采用单层聚丙烯膜作为介质,表面蒸镀了一层薄金属作为导电电极。当施加过高的电压时,聚丙烯膜电弱点被击穿,击穿点阻抗明显降低,流过的电流密度急剧增大,使金属化镀层产生高热,击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散,形成金属镀层空白区,击穿点自动恢复绝缘。

 未标题-1原产地为德国的优质聚丙烯薄膜

电力电容器行业现状:

如今,电力局对企业的功率因素进行了严格的检查,企业使用电力电容器避免罚款。但传统的电力电容器在电气击穿后无法自行恢复,严重的话会给企业造成不可挽回的损失。因此,在购买电力电容器时,大多数企业会选择自愈式电容器。

自愈式电容器之所以能自愈,主要是因为电力电容器内部的聚丙烯金属化膜起着关键作用。

电容器在外施电压作用下,由于介质中的杂质或气隙等弱点的存在或发展引起介质击穿形成导通电路;接着在导通电路处附近很小范围内的金属层中流过一个前沿很陡的脉冲电流。邻近击穿点处金属层上的电流突然上升,按其离击穿点的距离而成反比分布。在顺时刻t,半径为Rt的区域内金属层的温度达到金属的熔点,于是在此范围内的金属熔化并产生电弧。该电流引起电容能量释放,在弧道局部区域温度突然升高,压力突然增大。

随着放电能量的作用,半径为Rt的区域内金属层剧烈蒸发并伴随喷溅。在该区域半径增大的过程中电弧被拉断,金属被吹散并受到氧化与冷却,破坏了导电通路,在介质表面形成一个以击穿点为中心的失掉金属层的圆形绝缘区域。电容器的自愈过程结束。

图片4德国机器在绕制聚丙烯薄膜的过程中

每进行一次自愈过程,自愈式电容器的损耗就会增大。当电容器损耗达到一定程度时,自愈式电容器依然会损坏。使用自愈式电容器进行无功补偿时,一定要避免电容器长期过电压运行。

HDA-LC系列低压自愈式防爆电容器使用要求:

1、安装运行地区海拔不超过4000M,使用时周围环境空气温度为-25~+50℃,相对湿度不超过90%;

2、安装运行场所应无有害气体和粉尘,无导电性或爆炸性尘埃;

3、安装运行场所应无剧烈的机械震动;

4、电容器投入运行时,必须抑制合闸涌流的大小,应在电容器支路串联限流电抗器,对于谐波严重的场所,应针对特定谐波串联抑制谐波用的串联铁芯电抗器,以避免电容器的早期损坏。

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