电容器性能及其试验课件

电容器性能及其试验

目录一、电容器的分类1、电容器按结构分类

2、电容器按用度分类

3、金属化电容器基本特点二、电容器的一般性能1、电容器的电容量

2、电容器的介电强度

3、电容器的绝缘性能

4、电容器的损耗三、电容器参数的测量1、电容量和损耗的测量

2、电容器耐电压的试验

3、电容器绝缘电阻的测量四、电容器的使用寿命1、电容器的等级标准

2、电容器的老化试验

3、电容器使用寿命估算五、电容器的安全性及试验1、电容器保护种类

2、电容器破坏试验六、电容器的异响1、异响产生原因

2、异响对电容器使用质量的影响七、电容器的发展趋势一、电容器的分类1、按结构分类

1）有机介质电容器：纸介质电容器--------基本淘汰纸金属化电容器--------基本淘汰塑料薄膜电容器--------主要用于高压薄膜金属化电容器-------中低压的主流产品

2）无机介质电容器：云母、陶瓷、玻璃铀等电容器---用于高频场合：

3）电解电容器：铝电解电容器------低压，大容量钽电解电容器------小型化

4）空气介质电容器：标准电容器、调谐电容器

5）超级电容器：电化学电容器------低电压大容量2、按用途分类

1）直流电容器----用于直流场合，分高、中、低压

2）交流电容器----用于交流场合，分高、中、低压

3）脉冲电容器----用于充放电场合

4）其他特殊用途的电容器等自愈特性：符号SH（selfhealing)良好的自愈与金属层的厚度、自愈能量（电容器容量、电压高低等）等有关二、电容器的一般性能参数

1、电容器的电容量

常用单位：法拉(F),微法(μF)

1微法(μF)=10-6法拉(F),

2、电容器的介电强度（耐电压）

常用单位：伏特,简称伏(V)，或千伏（kv)

交流(AC),直流(DC)

额定电压：可以长期工作的直流或交流电压

试验电压：检验电容器击穿强度的电压

如：二极间试验电压2.15Un，2秒

：极壳试验电压2000V(AC)1分钟

注意点：试验电压属于破坏性试验，过高的电压和过长的试验时间会使产品受伤，要注意幅度和时间。

3、电容器的绝缘性能

常用单位：兆欧(MΩ)=106欧姆(Ω)

如：外壳与引出极之间的绝缘电阻≥3000MΩ

引出极之间的绝缘电阻≥3000MΩ·μF

注意点:引出极之间的绝缘电阻与电容器的容量有关.

如1微法≥3000MΩ,

10微法≥300MΩ

4、电容器的损耗

损耗或称损耗角正切值，符号：tgδ或TANδ没有单位，数值越小越好。

tgδ=有功功率/无功功率

电容器在外加电压作用下，单位时间内因发热而消耗的能量，叫电容器的损耗。

电容器参数的形象比喻：

电容器能储存电荷Q-----------------水桶能储存水

电容器的容量C-----------------水桶的底面积

电容器的电压U-----------------水桶的高度

电容器的绝缘电阻R-----------------水桶的漏缝

电容器的损耗角正切值tgδ---------水桶盛水后单位时间内的损失比

电容器的储存电荷量Q=CU--------水桶盛水多少（底面积*高）

三、电容器参数的测量1、电容量和损耗角正切值tgδ的测量：标准规定：额定电压、额定频率下测量（如450V,50Hz)仪器：一般电桥测试电压1伏以下，频率100Hz、1000Hz、10KHz可选专业西林电桥测试电压几百伏可调，频率50Hz注意点：1）采用一般电桥测量对容量影响不大，但tgδ值1000Hz与50Hz相差较大，用100Hz测量值与50Hz测量值比较接近。

2）所以制定验收标准时最好注明测试频率。B)极与外壳之间耐电压（T-C间）：交流电压，2Un+1000伏,但不低于2000伏，60s。注意：出厂试验可以缩短时间到2s，一般需要增加电压，例如到3000伏3、电容器绝缘电阻的测量

A)极与极之间(T-T间)测量:

注意：1）采用兆欧表测量，1分钟后的读数，不能采用摇表测量；

2）以20℃环境温度为测试标准，超过时需要修正，一般温度提高10度数值下降一半；

3）根据容量换算单位F·Ω,

或μF·MΩ或(秒S)；

4）测试电容器的表面应该干燥

5）大容量电容器一般可以采用自持放电来测量；

B)极与外壳之间（T-C间）测量：直接读数，比较简单寿命试验注意点：1、温度均匀，建议电容器直立、分开放置，圆形相距直径距离，方形相距短边2倍距离；2、电压接近正弦波，避免谐波电流影响；3、连接方式采用焊接，避免端子接触发热影响；五、电容器的安全性及试验1、引起电容器失效损坏的原因：A、材料耐电压不够或绝缘不良；B、工艺不良引起局部放电；C、水分引起的金属层氧化；D、使用条件影响早期失效；E、寿命终止前的失效。2、电容器安全性问题：A)开裂、漏油B)冒烟C)爆炸,起火2）温度型：在电容器内部适当位置，植入串联温度熔断丝，当电容器温度达到设定温度时，熔断丝烧掉，电容器开路。缺点：内部温度不均匀，植入点不一定是温度最高点；温度不会积累；3）电流型：在电容器内串联电流熔断丝，当电容电流达到熔断电流值时熔断丝熔断，能防止进一步恶化。缺点：金属化电容器一般性能恶化时电流是减少，无法可靠保护4）难燃型适用干式电容器，采用难燃塑料（如UL94-V0级材料）缺点：心子聚丙烯薄膜不阻燃，起火事故仍有发生空调风机塑壳电容器起火原因简单判断：电容起火引起内部空心化外部起火引起电容器外部收缩，内部实心5）采用混合型如：压力型与电流型组合，如右图缺点：成本较高、体积大、结构复杂6）安全膜

1、干式安全膜电容器（环氧树脂灌封）

2、油式安全膜电容器（金属外壳绝缘油灌注）安全膜种类有菱形、T形、三角形等T形安全膜3、阻燃试验方法：耐燃性试验企业标准（摘录）（宁波电容器总厂企标Q/ARS010-89）1．试验装置1．1不受通风影响的试验橱或实验室。1．2燃烧气体：石油液化气。1．3燃烧器：本生灯（管长100mm，火焰喷口内经为9.5mm）。1．4脱脂药棉。1．5秒表或者其他的计时器。2．试验方法2．1在不受通风影响的试验橱（室）内进行（室内设有抽风装置更好）。2．2离开试样点燃喷灯，调节气门和风门，使之发出高约20mm的蓝色火焰。2．3在喷灯下平铺一层干的脱脂药棉。2．4燃烧部位应是有塑料外壳和封装树脂的共有部位（电容器上角），燃烧时试样应距离喷灯管口正上方9.5mm。见图14。2．5试验火焰施加在试样下端的中心处保持10秒，而后把试验火焰撤到离试样150mm处，注意观察并记录燃烧的持续时间，当试样燃烧停止时立即在试样下再施加试验火焰，10秒后再次撤火，观察并记录燃烧的时间。3．试验标准3．1施加任一种试验火焰后，任何一个试样火焰燃烧的时间不超过30秒。3．2一组6个试样施加12次火焰，火焰燃烧的总时间应不超过300秒。3．3任何一个试样不得使滴落的燃烧火星把试样下面的脱脂棉点燃。注：达到上述标准相当于UL94中的V1级水平。

4、破坏试验方法：

参照国标GB/T3667-2005

1）施加直流电压（从零开始，最高10Un)击穿处理-施加交流电压(1.3Un)，电容器开路结束；

2）如果未开路，继续进行直流击穿处理-施加交流电压，-----直至开路。

3）如果电容器出现短路，需要长时间观察，如果稳定短路，结束试验。

如果结果是开路，也可能稳定短路，属于P1级

如果结果必定开路，属于P2级

试验后极壳（T-C间）应能承受0.8倍极壳件间试验电压

试验后内部液体可以湿润电容器外表面,但不能成滴下落

安全膜电容器的破坏试验办法IEC在标准制订中，

讨论稿中是采用交、直流电压同时施加的办法。

C)薄膜振动声-----------在交流电场下薄膜作周期性振动发出的声音，其声音大小处决于薄