电容器培训教材课件

电容器培训教材1.电容器基本知识1.1电容器的含义——储存电荷的容器Q=CUQ——电荷量，单位：库仑U——电压，单位：伏特C——电容量，单位：法拉一个电容器造出来后，C是一个常数，表示储存电荷能力的大小。1.2电容器的基本结构1.4电容器的性能参数1.4.1额定容量

——设计电容器时规定的电容量（C值）C=ε0εS/dC大小与：介质种类（ε）、极板面积（S）、介质厚度（d）有关C的单位：法拉（F）、微法（μF）、皮法（pF）1F=106μF=106pFε0——绝对介电常数，是自然界固有的常数之一，与π、e相类似。电力电容器的容量：Q=U22πfC测量方法：使用电桥（容量损耗测试仪）μF级测量频率100Hz~1KHz、pF级1KHz~10KHz1.4.2损耗角正切（tgδ）

tgδ＝有功功率/无功功率

表示电容器消耗的功率大小

tgδ大→发热→老化加速→寿命低

测量方法：与C相同

1.4.3额定电压（Un）——设计电容器时考虑的工作电压

1.4.4极间耐压（Vt-t）

——规定在电容器电极间施加的试验电压

表征电容器的抗电强度

交流电容器Vt-t=1.75Un

直流电容器Vt-t=1.4～1.6Un

电力电容器Vt-t=2.15Un1.4.5极壳耐压

——规定在电容器电极与外壳间施加的试验电压

仅对金属外壳封装的电容器

表征电容器的绝缘水平

交流电容器：2Un＋1000V或2000V，取较高者

电力电容器：2Un＋2000V或3000V，取较高者

1.4.6绝缘电阻（R）/漏电流（Ir）

一般：直流电容器使用R

电解电容器使用Ir

交流电容器不要求

测试方法：绝缘电阻测试仪/漏电流测试仪3.电容器的可靠性与寿命3.1可靠性——在工作过程中偶然失效的概率（F）

可靠性与寿命的关系：τ＝1/F前提条件是：参数分布特性符合正态分布3.2可靠性——电容器的内在质量

决定电容器可靠性的因素：设计40%例：450V电容器用6uF膜代替7uF膜，可节省材料26%材料30%不同厂家价格相差20%~50%制造30%设备、工艺、环境、人技术因素+完善的质量体系——保证质量的唯一方法，没有捷径3.3电容器的寿命等级直流电容器：1级、2级家电产品一般用2级交流马达电容器：A（30000h）B（10000h）C（3000h）家电产品一般用C级D（1000h）3.4可靠性试验

●预测寿命●检测内在质量●设计、材料、工艺更改验证方法：加速老化试验●电压加速：τ=τ0（U/U0）aa=7.5~9●温度加速：10℃法则：温度每升高10℃，寿命降低一半对于交流电容器：电压：1.25Un或1.35Un温度：电容器的最高温度判据：型式试验按标准，验证试验根据经验数据可靠性试验室：交流电源、烘箱、测试仪表，目前国内较少开展GE、海尔、格力在进厂检验时做老化试验4.3防爆性能交流马达电容器的防爆等级：PO没有要求P1失效时呈开路或短路状态,但是不会发生爆炸。

P2失效时只表现为开路。防爆技术：●压力式防爆装置只能大容量金属外壳●安全防爆薄膜C下降较快，较贵5.电容器的失效模式（故障诊断）5.1容量下降

自愈式电容器特性：使用过程中容量逐渐降低质量好的电容器C下降的慢C下降过快原因：●膜质量差●制造过程控制不当，水分含量大5.2tgδ增大tgδ增大→发热→老化加速→击穿失效原因：●膜金属镀层质量差●卷绕、喷金设备不好，或质量失控●灌封材料没选对，或质量差5.3击穿短路●膜质量不好●设计时选用较薄的膜（为了节省成本）●卷绕设备不好，或控制不当●防爆装置失灵,或没有防爆装置5.4开路同5.3

5.5爆炸同5.3

5.6漏油5.2或5.3＋封装不良5.6极壳短路、漏电

封装绝缘防护不良7.电力电容器的应用7.1电容器的特性及用途

储存电能——脉冲储能电容器，充磁机、激光、模拟核试验。通交流、隔直流——信号耦合。移相——无功补偿、马达启动。7.2无功功率及功率因数

i=Imsinωtu=Umsin（ωt+φ）p=ui

有功功率——平均功率，也是电路中实际消耗的功率。单位：W无功功率（Q）——用电设备所占用的功率，用于维持磁场。单位：var视在功率——电路中总电压与电流有效值的乘积。单位：VAS=UI=√P2+Q2功率因数——cosφ=P/S7.3功率因数低的影响：1）发电/供电设备容量不能充分利用，需多建发电厂、变压器容量大。2）线路损耗的电能大。与功率因数的平方成反比。7.4提高功率因数的方法——在感性负载上并联电容器。P——系统有功功率cosφ0——补偿前的功率因数cosφ——补偿后的功率因数7.5.3谐波治理有源滤波（略）无源滤波——使用电容器与电抗器组成串联谐振回路，使高次谐波从谐振回路流过，而不经过用电/供电设备。谐振条件：XC=XLX