自愈式電容器

　　自愈式電容器采用單層聚丙烯膜做為介質，表面蒸鍍了一層薄金屬作為導電電極。當施加過高的電壓時，聚丙烯膜電弱點被擊穿，擊穿點阻抗明顯降低，流過的電流密度急劇增大，使金屬化鍍層產生高熱，擊穿點周圍的金屬導體迅速蒸發(fā)逸散，形成金屬鍍層空白區(qū)，擊穿點自動恢復絕緣。

　　自愈式電容器的特性參數

　　1、定電壓

　　GB1274721991《自愈式低電壓并聯電容器》第3.2條規(guī)定“電容器額定電壓優(yōu)先值如下0.23，0.4，0.525及0.69kV。”電容器額定電壓選取一般比電氣設備額定運行電壓高5%。

　　2、電容

　　電容器的電容是極板上的電荷相對于極板間電壓的比值，該值與極板面積、極板間絕緣厚度和絕緣介質的介電系數有關，其計算式為C=14πε×SD式中ε為極板間絕緣介質的介電系數;S為電容器極板面積;D為電容器絕緣層厚度。在上式中，電容C數值與電壓無直接關系，C值似乎僅取決于電容器極板面積和絕緣介質，但這只是電容器未接網投運時的靜態(tài)狀況;接網投運后，由于電介質局部擊穿造成極板面積減少從而會影響到電容C數值降低，因此運行過程中，電容C是個逐年衰減下降的變量，其衰減速度取決于運行電壓狀況和自身穩(wěn)態(tài)過電壓能力。

　　出廠電容器的電容值定義為靜態(tài)電容。一般，投運后第一年電容值下降率應在2%以內，第二年至第五年電容值下降率應在1%～2%，第五年后因電介質老化，電容值將加速下降，當電容值下降至出廠時的85%以下，可認為該電容器壽命期結束。

　　3、無功功率

　　在交流電路中，無功功率QC=UIsinφ由于電容器電介質損耗角極小，φ=90°，所以sinφ=1，則無功功率QC=UI=ωCU2×10-3=2πfCU2×10-3（μF），從該式可見，電容器無功功率不僅取決于電容C，而且還與電源頻率f、端電壓U直接相關，電容器額定無功功率的準確定義應是標準頻率下外接額定電壓時靜態(tài)電容C所對應的無功率。

　　接網投運后電容器所輸出實際無功功率能否達到標定容量，則需視運行電壓狀況。當電網電壓低于電容器額定電壓時，電容器所輸出的無功功率將小于標定值。因此如果電容器額定電壓選擇偏高，電容器實際運行電壓長期低于額定值，很可能因電容器無功出力低于設計值造成電網無功短缺。

　　自愈式電容器的自愈過程

　　電容器在外施電壓作用下，由于介質中的雜質或氣隙等弱點的存在或發(fā)展引起介質擊穿形成導通電路；接著在導通電路處附近很小范圍內的金屬層中流過一個前沿很陡的脈沖電流。鄰近擊穿點處金屬層上的電流突然上升，按其離擊穿點的距離而成反比分布。在順時刻t，半徑為Rt的區(qū)域內金屬層的溫度達到金屬的熔點，于是在此范圍內的金屬熔化并產生電弧。該電流引起電容能量釋放，在弧道局部區(qū)域溫度突然升高，壓力突然增大。

　　隨著放電能量的作用，半徑為Rt的區(qū)域內金屬層劇烈蒸發(fā)并伴隨噴濺。在該區(qū)域半徑增大的過程中電弧被拉斷，金屬被吹散并受到氧化與冷卻，破壞了導電通路，在介質表面形成一個以擊穿點為中心的失掉金屬層的圓形絕緣區(qū)域。電容器的自愈過程結束。