电容器培训教材-销售

1、电容器,永锦销售部,1.电容器基础,1.1电容器的含义 储存电荷的容器 Q=CU Q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,1.3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、超级电容汽车。 通交流、隔直流信号耦合、滤波。 移相电流超前电压90 无功补偿、马达启动。,1.4电容器的分类,1.5电容器的性能参数,1.5.1额定容量设计电容器时规定的电容量（C） C=0S / d C大小与：介质种类（）、极板面积（S）、介质厚度（d）有关 0绝对介电常数，是自然界固有的

2、常数之一，与、e相类似。, C的单位： 法拉（F）、微法（F）、皮法（pF） 1F = 106 F = 106 pF 电力电容器的容量 电容器的无功功率 单位：Var（乏）、KVar（千乏） Q=U*I=U2/Xc=U22fC,1.5.2损耗角正切（tg） 表示电容器消耗的功率大小，是由介质极化及极板电阻引起的。 tg有功功率/无功功率 = 2fC*ESR tg大发热老化加速寿命低,1.5.3额定电压（Un）设计电容器时考虑的工作电压 与介质的击穿场强、工艺水平、电容器的寿命需求有关。 Un越高，寿命等级越高，选用的薄膜越厚。 对于金属化聚丙烯薄膜电容器： 工作场强：5065V/m 国外最高可

3、以达到75V/m,1.5.4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及短时过载能力。 交流电容器 Vt-t =1.75Un（1.42Un） 直流电容器 Vt-t =1.41.6Un 电力电容器 Vt-t =2.15Un,1.5.5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：2Un1000V或2000V，取较高者 电力电容器：2Un2000V或3000V，取较高者,1.5.6绝缘电阻（R） 漏电流（Ir） Ir=U/R 一般： 直流电容器使用R（或RC) 电解电容器使用Ir 交流电容器不要求,1.

4、5.7放电性能 定义：时间常数=RC,2.电容器的制造工艺金属化薄膜电容器,镀膜 在薄膜的一面蒸发沉积一层金属做电极 分切 把薄膜分切成适合卷绕的规格 卷绕 两层薄膜叠加卷绕成电容器芯子 喷金 在芯子两端喷涂金属，便于焊接引出线 赋能 用大电流对电容器放电，烧掉两极间粉尘 芯子浸油 防止芯子受潮及局部放电 焊接装配 焊接引出线，组装到外壳中 灌封 用封装物填满外壳内剩余空间，保护芯子。 成品测试,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）,早期失效制造过程中的缺陷引起的 如材料缺陷、工艺偏差 可以通过出厂前的测试、筛选剔除。 偶然失效由材料的分散性引起的 老化失效由

5、于材料老化引起的 可靠性与寿命的关系：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% 材料 30% 制造 30% 技术进步+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） 电力电容器：标准没有要求 预期寿命：100000h 130000h（heavy duty）,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

6、验 电压加速：=0（U/U0）a a=7.59 温度加速：10法则：温度每升高10，寿命降低一半 交流电容器：电压：1.25Un或1.35Un 温度：电容器的最高温度,4.电容器的防爆技术 金属化交流电容器,4.1金属化电容器的自愈性,4.2击穿时的特性 自愈大面积发生时会引起永久性击穿。 击穿时不完全表现为短路状态，表现为0200的电阻，阻值无法预计。 自愈式电容器击穿时产生大量热量，有爆炸危险。 不能采用熔丝防爆，利用自愈特性、温度、压力防爆。,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。 4.4防

7、爆技术： 压力式防爆装置 适用于大容量金属外壳 安全防爆薄膜 C下降较快，较贵 热熔断体、温度继电器,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 原因极板面积减少，自愈or腐蚀 膜质量差 制造过程控制不当,5.2 tg增大 tg增大发热老化加速击穿失效 原因：膜金属镀层质量差。 卷绕、喷金质量失控，比如划伤。 灌封材料没选对，或质量差。,5.3击穿短路（电阻为零或很小） 膜质量不好，或老化导致的绝缘强度降低。 膜的杂质含量（疵点） 膜老化是比较长的过程：电应力、温度、局部放电、溶胀、水分、氧气 设计时选用较薄的膜（为了节

8、省成本） 分切、卷绕设备不好，或控制不当 过分拉伸、压轮及导轴毛刺。,5.4开路（电阻近似于无穷大） 主因还是短路，由此引起防爆装置动作。 5.5爆炸 主因还是短路，防爆装置失灵，或没有防爆装置。 5.6漏油 封装不良 5.7极壳短路、漏电 封装绝缘防护不良,6.电容器的使用条件,6.1气候类别 最低温度/最高温度/湿热严酷等级 例：40/85/21 对于电力电容器：工作环境温度 如：-25/C，最低-25，最高50，24h平均 最高40 ，1年平均最高30 ,6.2海拔 一般2000m 2000m以上要在订货时注明 6.3额定电压选择 一般实际工作电压是额定电压的85%，不超过90%。 比例

9、太低，成本增加。比例太高，寿命及可靠性降低。 对于电力电容器，余量也不能太大，因为补偿容量会大大减少。,6.4最大允许过电压（电力电容器） 1.1Un（Un为额定电压） 6.5最大允许过电流（电力电容器） 1.3In（In为根据额定电压和容量计算出来的额定电流） 6.6安装场所 户内or户外，湿度、灰尘、腐蚀性气体,7.电力电容器的应用,7.1无功功率及功率因数 i=Imsint u=Umsin（t+） 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：VA S=UI=P

10、2+Q2 功率因数cos=P/S,7.2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。 7.3提高功率因数的方法 在感性负载上并联电容器、调相机、有源滤波补偿装置。 P系统有功功率 cos0补偿前的功率因数 cos补偿后的功率因数,7.4.无源滤波,7.4.1谐波的概念 根据傅立叶分析法，一个畸变的周期性波形，可以分解为一系列的正弦曲线的迭加。其中序数为1的为基波，除此之外的所有分量即为谐波。,谐波实质上是对电网的污染。,7.4.2谐波源 电力电子装置：半导体器件中的PN结在工作过程中产生谐波。如：变频器、整流器、逆变器、晶闸管开关。 电弧装置：电弧炉、荧光灯、水银灯。 饱和设备：变压器、电动机、发电机。,7.4.3谐波的影响 1）电容器、变压器、电机的发热和故障。 2）发电机铜损、铁损增加。 3）保护、控制系统误动作。 4）测量仪表不准确工作。如电表。 5）损坏电子设备。,7.4.4无源滤波的原理 使用电抗器与电容器串联，组成LC串联谐振电路。 把该电路并联在电网中，即构成一个滤波回路。,滤波回路的阻抗 Z = 2fL-1/（2fC） f电流频率（Hz） L电抗器的电感量（H） C电容器的电容量（F）,串联谐振 当2fL = 1/（2fC）