電解電容器的紋波電流承受能力分析

1 引言

在電力電子線路中，電解電容器經(jīng)常受到大脈動(dòng)電流、高頻大濾波電流和短時(shí)大電流脈沖的作用，因此對(duì)流過其內(nèi)部的電流要有嚴(yán)格的限制，這樣才能保證電路的可靠性。其中一個(gè)很重要的指標(biāo)就是電解電容器紋波電流的額定值。由大量的實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)得知，一般紋波電流對(duì)電解電容器主要的影響就是使其發(fā)熱，因?yàn)殡娊怆娙萜鞯牡刃Т?lián)電阻（ESR）相對(duì)比較大，一般為數(shù)十毫歐姆到十幾歐姆，這樣紋波電流流過ESR就會(huì)有明顯的功率損耗，使電容器發(fā)熱。最后，綠色線條代表紋波電壓，其電容器阻抗由其ESL主導(dǎo)，例如：鋁聚合物電容器等。而且流過電容器的紋波電流越大，在電容器ESR上產(chǎn)生的損耗也會(huì)隨之增大，由功率損耗產(chǎn)生的熱會(huì)明顯降低電解電容器的使用壽命。如果電解電容器工作在超出其紋波電流額定值的條件下，就會(huì)使電容器因核心過熱而導(dǎo)致失效或損壞。

電容器是一種儲(chǔ)能元件,具有“隔直通交,陰低頻通高頻”的特性,人們?yōu)榱苏J(rèn)識(shí)和鑒別不同電路中的電容器,根據(jù)其在線路中的作用而給它起了許多名稱,了解這些名稱和作用,對(duì)讀圖是墊腳有幫助的.下面介紹一些常用名稱的含義.

1、濾波電容

它并接在電路正負(fù)極之間,把電路中無用的交流電流去掉,一般采用大容量電解電容器,也有采用其他固定電容器的.

2、退耦電容

并接于電路正負(fù)極之間,可防止電路通過電源內(nèi)阻形成的正反饋通路而引起的寄生振蕩.

3 、耦合電容

連接于信號(hào)源和信號(hào)處理電路或兩級(jí)放大器之間,用以隔斷直流電,讓交流電或脈動(dòng)信號(hào)通過,使相信的放大器直流工作點(diǎn)互不影響.

電力電容器是一種靜止的無功補(bǔ)償設(shè)備。它的主要作用是向電力系統(tǒng)提供無功功率，提高功率因數(shù)。采用就地?zé)o功補(bǔ)償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降，改善電能質(zhì)量和提高設(shè)備利用率的重要作用。

　　現(xiàn)將電力電容器的維護(hù)和運(yùn)行管理中一些問題，作一簡(jiǎn)介，供參考。

1　電力電容器的保護(hù)

(1)電容器組應(yīng)采用適當(dāng)保護(hù)措施，如采用平衡或差動(dòng)繼電保護(hù)或采用瞬時(shí)作用過電流繼電保護(hù)，對(duì)于3.15kV及以上的電容器，可在每個(gè)電容器上裝置單獨(dú)的熔斷器，熔斷器的額定電流應(yīng)按熔絲的特性和接通時(shí)的涌流來選定，一般為1.5倍電容器的額定電流為宜，以防止電容器油箱爆1炸。為了防止此類事故發(fā)生，要求單臺(tái)熔斷器熔絲規(guī)格必須匹配，熔斷器熔絲熔斷后要認(rèn)真查找原因，電容器組不得使用重合閘，跳閘后不得強(qiáng)送電，以免造成更大損壞的事故。

(2)除上述指出的保護(hù)形式外，在必要時(shí)還可以作下面的幾種保護(hù)：

①如果電壓升高是經(jīng)常及長時(shí)間的，需采取措施使電壓升高不超過1.1倍額定電壓。

②用合適的電流自動(dòng)開關(guān)進(jìn)行保護(hù)，使電流升高不超過1.3倍額定電流。

③如果電容器同架空線聯(lián)接時(shí)，可用合適的避雷器來進(jìn)行大氣過電壓保護(hù)。

④在高壓網(wǎng)絡(luò)中，短路電流超過20A時(shí)，并且短路電流的保護(hù)裝置或熔絲不能可靠地保護(hù)對(duì)地短路時(shí)，則應(yīng)采用單相短路保護(hù)裝置。