《电力电容器外壳耐受爆破能量试验导则》

ICS

备案号：

中华人民共和国电力行业标准

DL/T—20

电力电容器外壳耐受爆破能量试验导则

Guideforburstingenergytestofpowercapacitorshell

（征求意见稿）

20--发布20--实施

中华人民共和国国家能源局发布

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DL/T—20

电力电容器外壳耐受爆破能量试验导则

1范围

本标准适用于频率为50Hz的应用于电力系统的高压并联电容器、滤波电容器、串联电容器外壳耐

受爆破能量试验。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的

修改单或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的

最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T2900.16电工术语电力电容器

GB/T11024.3《标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器第3部分：并联电容器和并联电容

器组的保护》

GB50227《并联电容器装置设计规范》

DL442《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》

DL/T840《高压并联电容器使用技术条件》

3定义

对于本标准，下列定义及GB/T2900.16及其他相关国家标准中给出的定义都是适用的。

3.1

故障电容器元件faultedcapacitorelement

采用电击穿、机械穿刺等方式，使极间绝缘被破坏的电容器元件。

3.2

储能电容器energystoragecapacitor

为进行电容器外壳耐受爆破能量试验，利用电容器充电储能原理，预先存储试验所需能量的电容器。

3.3

充电电压Ucchargingvoltage

为进行电容器外壳耐受爆破能量试验，储能电容器存储充电能量达到要求值时的相应极间电压。

3.4

充电能量Wcchargingenergy

为进行电容器外壳耐受爆破能量试验，预先存储在储能电容器的对试品电容器放电的能量。

3.5

注入能量Wiimplantationenergy

电容器外壳耐受爆破能量试验过程中，储能电容器对试品放电时实际消耗在试品电容器内部的能

量。

3.6

能量焦耳积分I2t

在特定的时间范围内，流过电容器的电流瞬时值的平方对时间的积分值。

I2t=i2(t)dt

0

注：该积分值是一特定的量，它是将电容器外壳耐受爆破能量试验过程归化到在1Ω电阻上，以热的形式释放出的

能量。

3.7

爆破能量burstingenergy

电容器内部发生极间或极对壳击穿时，外部并联电容器对故障电容器放电引起故障电容器外壳及套

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管破裂的最小能量。

3.8

额定耐受爆破能量ratedburstingenergy

电容器内部发生极间或极对壳击穿时，电容器能耐受的不引起外壳及套管破裂的最大能量。

3.9

残余能量Wrresidualenergy

电容器外壳耐受爆破能量试验放电后，储能电容器残余电荷储存的能量。

3.10

残余电压Urresidualvoltage

电容器外壳耐受爆破能量试验放电后，储能电容器残余电荷导致的电压。

3.11

基准放电波形Standarddischargewaveform

标定电容器外壳耐受爆破能量试验回路时，用一电阻可忽略的导体短接试品进行冲击放电，测量记

录的电流波形及数据，用于校核放电回路参数。

3.12

放电频率dischargefrequency

基准放电电流波形震荡频率。

3.13

放电电流相邻峰值之比

基准放电电流波形第一个电流半波峰值与第三个电流半波峰值的比值的倒数。

3.14

内熔丝电容器capacitorwithinternalfuses

电容器单元串联内部熔丝保护的电容器。

4试验

4.1额定耐受爆破能量的选择

电容器外壳所能承受的额定耐受爆破能量爆应不小于：

a)膜纸复合电容器，10kJ；

b)全膜电容器，15kJ。

注：考虑到目前电容器产品制造技术水平，本标准不鼓励采用更高的额定耐受爆破能量值。对更高的额定耐受爆

破能量取值，由制造厂与用户协商确定，宜按3kJ间隔取值，如：15kJ、18kJ···。

4.2试品要求

4.2.1试品结构要求

除故障电容器元件极间绝缘预置破坏外，试品结构、材料、工艺等均应按正常产品生产备置。对内

熔丝电容器，试品内熔丝应去除或金属短接。

4.2.2故障预置方式

故障电容器元件应采用电击穿方式备置，一个串联段内的并联元件只允许预置一个故障电容器元

件。对串联数在3串联段及以下的电容器，每个串联段应各预置1个故障电容器元件；对串联数在4

串联段及以上的电容器，靠近套管的第一个串联段应完好，不预置故障电容器元件，其他串联段各预置

1个故障电容器元件。

4.2.3试品数量

试验数量为3台，由于需要一台样品兼作放电参数调整用，试品数量不宜少于4台。

4.3试验方法

试验采用直流储能，脉冲放电方式进行，用波形记录仪记录注入电容器内部的波形及参数。

以阻抗与试验回路阻抗相比可以忽略的导体短接被试电容器，记录基准放电波形。所用的放电回路

应使基准放电波形的放电电压（充电电压）、放电频率、电流相邻峰值之比符合要求，并使试品接入时

实际注入试品的能量达到要求。

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4.4试验回路及要求

试验接线原理如图1所示。

T1-----调压器T2-----试验变压器

R------充电回路限流电阻D-----充电回路整流二极管

V------直流（交直流）分压器C-----储能电容器

R0-----放电回路外部等效电阻F1、F2-----电容（阻容）分压器

K1-----放电点火开关K2-----短接片

H-----罗氏线圈或分流器Cx-----被试电容器（Rx被试电容器等值电阻）

图1电容器外壳耐受爆破能量试验接线原理图

放电回路应尽可能紧凑，与试品的连接线应尽可能短，并采用软连接，避免套管端部放电时承受额

外的电动力冲击，并联的各储能电容器至试品的放电参数应尽可能一致。

4.4.1储能电容器电容量

试验所用的储能电容器，其电容量应能使其储存能量在充电电压为1.12倍试品额定电压时达到

规定的额定耐受爆破能量。

0

注：考虑到并联电容器组实际运行方式及试验回路可调节性，储能电容器电容量可在该值的30%范围内调节。

4.4.2充电电压

试验回路储能电容器充电电压范围为（1.1~2.0）×2倍试品额定电压。

4.4.3充电能量

试验回路储能电容器存储的充电能量范围为（1.0~2.0）倍试品额定耐受爆破能量。

4.4.4基准放电波形参数要求

基准放电波形电流相邻峰值之比≥0.8；

基准放电波形震荡频率≥4.0kHz；

4.5试验测量系统要求

试验放电电流可采用分流器或罗科夫斯基线圈进行测量，充电电压可采用直流分压器（或交直流分

压器），试品两端的放电电压及储能电容器残余电压应采用电容分压器（或阻容分压器）测量，测试仪

器及设备的频率响应特性均应满足要求。

试验过程应采用采样频率在1MS/s以上的瞬态数字记录仪记录试品放电电流、试品两端电压及储能

电容器残余电压波形。

4.6注入能量计算方法

注入能量计算方法宜采用能量焦耳积分法：首先记录基准放电波形，充电能量为Wc1，放电电流能

量焦耳积分i2(t)dt；再接入试品进行试验，充电能量为W，放电电流能量焦耳积分i2(t)dt，充电

01c202

电容器残余电荷能量Wr，则：

W=Ri2(t)dt

c10×01

W=(R+R)i2(t)dt+Ｗr

C20x×02

注入试品能量Wi为：

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i2(t)dt

W=W-W02-Ｗ

iC2c1×r

i2(t)dt

01

4.7放电参数及能量调整

为使基准放电波形参数及试品注入能量均符合要求，必要时根据试品的试验结果及时调整试验回路

参数或充电能量，并重做基准放电波形，仅在±10%范围内改变充电电压可不必重做基准放电波形。

4.8试验的判据

4.8.1如果同时满足下述条件，电容器就成功地通过了试验：

a)试验后电容器外壳及套管未出现爆裂或漏油；

b)实测注入电容器内部能量不小于额定爆破能量。

4.8.2如果有1台试品注入能量未超过额定爆破能量3kJ，试验后电容器外壳及套管出现爆裂或漏油

的，判为不合格；

4.8.3如果由于注入能量过大（超过额定爆破能量3kJ），引起电容器外壳及套管出现爆裂或漏油的；

或注入能量过小（未达到额