电力电容器培训资料

芳香度（％） ε 25℃ tanδ（％）80℃ ρV 20℃ Ω/cm 90℃ 17 2.17 0.02 5×1014 2×1014 44 2.51 0.03 2.6×1014 56 2.83 0.04 5.3×1014 1065 2.65 0.02 14 8× 68 2.46～2.54 0.01 8×1014 128 190 207 比色散 70 65 70 60 击穿电压＞70 （Kv/2.5mm） 与PP膜的相容性 较差 较好 好 好 好 -120 -120 -140 -160 放气30℃ -66 -64 - 66 性 -40℃ 绝缘油的放气性（有时也称析气性），与其芳香度有关，芳香度越高吸气性也好，即放气性差。

芳香度（也称芳香性指数）的计算公式如下：

各种绝缘油的芳香度指标如下表 名称 芳香度 MO 0.1 AB 0.167 PXE 0.44 PEPE 0.50 IPB 0.56 M/DBT 0.645 SAS-40 0.678 PCB 1.0 3）固态绝缘材料（介质）

作为介质使用的有电容器纸和聚丙烯薄膜两种。电容纸值现在已被淘汰，聚丙烯薄膜正在被广泛应用。

聚丙烯薄膜的性能如下：

聚丙烯薄膜性能参数（东绝试验报告）

产品型号：6013 规格：1005μm×335mm

产品批次：2005-5-1 执行标准：Q/DSJ-279-2004 试验日期：2005.05.12 试 验 项 目 外观 厚度 单 位 平均值 — μm 10.52 试 验 结 果 最大值 10.90 最小值 10.30 合 格 浊度 空隙率 热收缩 拉伸强度 断裂延伸率 电弱点 介质损耗因数 相对介电系数 体积电阻 MDO TDO MDO TDO MDO TDO ％ ％ ％ MPa ％ 10.7 8.3 2.98 0.54 127 304 166 44 543 13.6 3.2 0.6 — — — — — 0.04 2.1×10-4 2.0 2.3×1015 5.3 — — 121 289 153 39 457 介电强度（50点电极法） V/μm 个/m2 — — Ω·m

浸润张力 表面粗糙度 可卷绕性 mN/m μm — 主面 0.46 — — 次面 0.25 作为电容器元件、元件组之间绝缘和电容器芯组对壳绝缘的材料主要有电缆纸和电工纸板。

其击穿场强见下表

油浸电缆纸和电工纸板的击穿场强参考值 绝 缘 件 厚 度 mm 击穿场强kV/mm 交流（50Hz） 直流 油浸电缆纸 0.12 45～50 90～100 0.5 45 — 油 浸 电 工 纸 板 1.0 35 — 1.5 30 — 2.0 25 — 2.5 20 — 6.自愈式电容器的简单介绍

自愈式电容是一种在其介质发生击穿时能迅速自动恢复其性能的一种电容器，在这种电容器中其电极是采用蒸发在介质（聚丙烯薄膜等）上的金属层（铝、锌、铝锌、银锌合金等）。也称金属化电容器，介质的厚度在6～12μm,金属层的厚度在0.01～0.03μm，由于金属层很薄，在介质击穿时产生的热量使击穿点附近的金属挥发，该点又恢复了绝缘性能，这种现象称为自愈。值得注意的是，往往由于击穿时聚丙烯被熔化，与熔化电极的金属混合，绝缘性能有较大的不确定性，有时无法恢复绝缘性能，即所谓自愈失败。大多数自愈式电容器用于低电压（1000V及以下电力系统）系统，但也有用于高电压系统中。

自愈式电容的元件是将金属化后的薄膜介质卷绕在绝缘管上形成的，通常将卷绕好的元件装入铝筒或绝缘筒中，根据使用电压和容量的大小由一只或几只元件串并联组成一台电容器。在电容器的壳内填充液体绝缘物（蓖麻油、菜子油等），当填充物为固体绝缘物（桎石或石腊）时称为干式自愈式电容器。再用于高电压系统就称为干式高压自愈式电容器。电容器内部都有保护装置（如 压力保护、温度保护、熔丝保护等）和放电装置。

二 电力电容器制造工艺要点

电力电容器的制造工艺过程可以通过参观现场了解，在此不作具体介绍。仅对工艺要点作一阐述。

电力电容器在所有高压电器中（比如：变压器、电机、电缆等等），工作电场强度（简称场强）是最高的，也是为数不多的工作在均匀场强中的电器（极间），因此对于制造环境和工艺过程也是最严格的。

在高电压绝缘结构中，都不可避免的要求尽量减少绝缘材料中（含组合材料间）的杂质（主要是灰尘）、水分和空气。在电力电容器制造过程中则要求更高。因此可以说，在电容器制造过程中对原材料和工作环境的要求是最高的。

对有关关键点作以下论述： 1.原材料

①作电极材料的铝箔

铝箔是在净化条件下生产的，并密封包装运输，我们要做的是防止在使用过程中的污染。 对于使用的其它金属材料，如电气连接用的铜绞线、铜片等也要洁净。 ②作为介质用的聚丙烯薄膜

聚丙烯薄膜也是在净化条件下生产的，并密封包装运输，同样要求防止在使用过程中污染。

对于使用的其它绝缘材料，如电缆纸、电工纸板等也要洁净。 ③作为介质使用的绝缘油

绝缘油在出厂时的含水、含气量都大于使用要求，有时还含有杂质和酸含量较高，在使用前都要进行净化处理（真空脱水、脱气，用白土去除杂质和降低酸值），去除或降低其含量，达标后方能使用。 2.关键工序

①元件卷制

要按工艺要求严格控制卷制间的洁净度，不达标就不能生产，否则因灰尘落入电容器的电极间会发生极间短路的严重后果。其道理很简单，电容器极间工作场强设计的本来就很高，在灰尘处使原本极间的均匀的电场发生了畸变，局部场强变得更高，存在极间击穿的隐患。这是电容器在使用过程中发生击穿损坏的主要原因。

除了生产环境的严格要求外，在卷制元件时要控制好铝箔和聚丙烯薄膜的张力配合，防止铝箔或聚丙烯薄膜出现褶皱现象，在褶皱处同样也会产生电场畸变，大大提高该处的场强。影响使用寿命甚至极间击穿损坏。

②真空浸渍

在完成电容器内部的一切装配工作后，仅留有一或二个注油、排气孔与外部相通，等待注油的电容器放入真空干燥浸渍罐内，留有的孔通过管道与真空泵和储油罐连接。

放入罐内的电容器首先是进行真空干燥处理，加温和抽真空都是为加快干燥速度，使电容器内部的水分和空气最大限度的排出，在高真空度环境下注入处理合乎要求的绝缘油，并一直保持至注油结束。整个过程应严格按工艺文件要求执行。

排出水分是为了提高电极间的绝缘性能和减少介电损耗。排出空气是为了提高局放性能。

这一工序的要点是真空度和注油速度，真空度不够，电容器内部就会残留气体，注油速度过快就会影响极间气体的排出，这是局部放电（简称局放）性能不达标的主要原因。局放性能差是电容器寿命短的注意原因。

真空浸渍的方式有：单抽单注式和单抽双注式。以前曾采用过浸泡室真空浸渍方式，现在已经基本淘汰。

附 洁净室级别

洁净度国标 （国家计委建筑研究所《洁净度厂房设计规范》） 国标GBJ73-84洁净度级别和技术要求 洁净室 粒度 等级 （μm） 平均含尘浓度（粒/温度范围 相对湿度 （℃） （％） 不同级别相邻噪 声 房静压差 A声级（db）

升） 100 1000 10000 ≧0.5 ≧0.5 ≧0.5 3.5 35 350 3500 20～26 ＜70 （kPa） ＞50 ＜70 100000 ≧0.5 洁净室部标

电子工业洁净室等级试行规定 洁净室等级 1 级 10 级 100 级 1000 级 洁净度〃 粒度 （μm） ≧0.5 ≧0.5 ≧0.5 ≧0.5 温度 （℃） 最低 18 〃 〃 〃 〃 湿度 （％） 最高 60 〃 〃 〃 〃 最低 40 〃 〃 〃 〃 正压值 （Hg） 正压值 （Hg） ≧0.5 〃 〃 〃 〃 噪 声 （db） ≦70 〃 〃 〃 〃 噪 声 （db） 浓度 最高 （粒/升） 1 10 100 1000 10000 27 〃 〃 〃 〃 湿度 （％） 10000级 ≧0.5 洁净室等级 航天工业部洁净室等级暂行规定 平均含尘浓度 （粒/升） ≧0.5微米 0 0 ≤5 ≤40 温度 照度 （℃） （Iux） 5 级 ≤5 50 级 ≤50 500 级 ≤500 5000 级 ≤5000 ≤60 〃 〃 〃 根据产品 的要求或人的舒适度 ≧400 〃 〃 〃 1～1.5 〃 〃 〃 ≦65 〃 〃 〃 我们通常采用的是国标。 三 高压电力电容器的试验 1.试验种类

电力电容器的试验分为出厂试验（例行试验）、型式试验、验收试验和研究性试验和特殊性试验。 1）出厂试验

出厂试验的目的是检验产品是否符合设计图样，其电性能及密封性是否达到有关标准和技术条件的要求，因此，出厂试验应对每台产品进行。出厂试验的项目有：

a) 电容测量；

b) 电容器损耗角正切（tanδ）测量； c) 端子间电压试验；

d) 端子与外壳间交流电压试验； e) 内部放电器件试验； f) 密封性试验；

g) 内部熔丝的放电试验。 2）型式试验

型式试验的目的是全面检验产品的设计是否合理，生产工艺是否良好，产品的性能是否能全面达到标准和技术条件的要求，并可为评价产品水平和可靠性提供依据，当新产品制出