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金属化电容器自愈性能的分析

金属化电容器自愈性能的分析

点击数:7183 次   录入时间:03-04 11:57:28   整理:http://www.55dianzi.com   电工技术
d--介质厚度

n--等于1或2的系数,指单面或双面金属化纸

ro--极板表面电阻

R--自愈晕区半径

我们可以推算一下,若b=100mm,R=1~4mm,ro=3,则r在%。47~9。26Ω的范围内。

IO.C. qaTUHAH等人进行的计算与实验还表明当r  径为最大。自愈晕区半径R与电极表面电阻的关系示图4。

      

2、影响自愈过程的诸因素

2.1外施电压对自愈的影响

为了实现自愈必须在围绕击穿点处有一定的能量作用形成去掉金属的圆形区域。但如释放的能量太多,临近的介质就会遭受破坏而引起新的击穿,如此发展下去就会导致介质反复击穿从而使击穿点处介质烧灼结瘤和自愈失效。可见为了获得足够的自愈晕区并使临近的介质不致受到损伤,自愈放电能量必须控制在一定的范围内。自愈区耗散的能量是影响自愈性能的一个重要参数。

H.Heywang经过一系列的测试发现自愈能量与外施电压的4次方成正比,即

EαU4

Shaw D.G[1]用表面电阻为1.4Ω的双面金属化纸样品在常压下试验求得放电量与外施电压(400~1000V范围内)的关系为

EαU4.7

两者的结果是相当接近的。此外,相应于不同的自愈能量会形成大小不同的晕区面积,有的研究者则从晕区面积的大小与外施电压的关系来研究自愈性能。

H.A.Topomuh经研究得到电容值不同时锌金属化纸电容器的自愈区面积与外施电压的关系,结果如图5所示。

由图5可见,当试品电容增大时自愈区面积增大,但当电容器超过10μf时其随电容变化的关系已接近饱和状态;而电压由200V增加到600V时自愈区面积大体上随电压呈线性关系增长。

还有人用针刺法进行自愈试验说明自愈与电压极性亦有很大关系。此外金属化铝电容器在直流电压作用下还会有电化学自愈现象,即在击穿点处由于离子电导的作用,在阳极上产生氧使铝氧化而自愈,在阴极上产生H+离子则没有显着影响。

2.2自愈能量与极板厚度的关系

根据H.Heywang的研究放电能量E与金属层厚度t的平方成正比,即

Eαt2

而Shaw D.G等人 [1]给出在电容器内层自愈能量与电极厚度的关系在常压与400V条件下为

Eαt2

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