自愈式电容器的特性参数_自愈式电容器的自愈过程

　　自愈式电容器

　　自愈式电容器采用单层聚丙烯膜做为介质，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。

　　自愈式电容器的特性参数

　　1、定电压

　　GB1274721991《自愈式低电压并联电容器》第3.2条规定“电容器额定电压优先值如下0.23，0.4，0.525及0.69kV。”电容器额定电压选取一般比电气设备额定运行电压高5%。

　　2、电容

　　电容器的电容是极板上的电荷相对于极板间电压的比值，该值与极板面积、极板间绝缘厚度和绝缘介质的介电系数有关，其计算式为C=14πε×SD式中ε为极板间绝缘介质的介电系数;S为电容器极板面积;D为电容器绝缘层厚度。在上式中，电容C数值与电压无直接关系，C值似乎仅取决于电容器极板面积和绝缘介质，但这只是电容器未接网投运时的静态状况;接网投运后，由于电介质局部击穿造成极板面积减少从而会影响到电容C数值降低，因此运行过程中，电容C是个逐年衰减下降的变量，其衰减速度取决于运行电压状况和自身稳态过电压能力。

　　出厂电容器的电容值定义为静态电容。一般，投运后第一年电容值下降率应在2%以内，第二年至第五年电容值下降率应在1%～2%，第五年后因电介质老化，电容值将加速下降，当电容值下降至出厂时的85%以下，可认为该电容器寿命期结束。

　　3、无功功率

　　在交流电路中，无功功率QC=UIsinφ由于电容器电介质损耗角极小，φ=90°，所以sinφ=1，则无功功率QC=UI=ωCU2×10-3=2πfCU2×10-3（μF），从该式可见，电容器无功功率不仅取决于电容C，而且还与电源频率f、端电压U直接相关，电容器额定无功功率的准确定义应是标准频率下外接额定电压时静态电容C所对应的无功率。

　　接网投运后电容器所输出实际无功功率能否达到标定容量，则需视运行电压状况。当电网电压低于电容器额定电压时，电容器所输出的无功功率将小于标定值。因此如果电容器额定电压选择偏高，电容器实际运行电压长期低于额定值，很可能因电容器无功出力低于设计值造成电网无功短缺。

　　

　　自愈式电容器的自愈过程

　　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。