膜电力电容器的特点与技术因素 (电力电容器简介)

有关膜电力电容器的特点与技术因素，全膜电容器的优点，全膜电容器的固体介质材料与液体介质材料，以及膜电力电容器技术的发展历程。膜电力电容器的特点1、概述世纪年代后期，随着聚丙烯电工薄膜的出现，电力电容器很快地从全纸介质经过纸膜复合介质向全膜介质发展，产生了全膜电力电容器。欧美发达国家在世纪年代初就已经实现了全膜化，而当时我国才开始进行全膜电容器研究。世纪年代中后期，我国的主要电容器生产（桂林电力电容器厂、西安电力电容器厂、上海电机厂电容器分厂）分别从美国通用电气公司（GE）、*生公司和西屋公司引进了全膜电容器制造技术和关键设备，经过消化吸收和改进，我国在世纪年代中期也实现了全膜化。全膜电容器的优点：①击穿场强高（平均值达MV/m），局部放电电压高，绝缘裕度大；②介质损耗低（平均水平为0．%），消耗有功少，发热少，节能，而且运行温升低，产品寿命长；③比特性好（平均为0．2kg/kvar），重量轻，体积小；④运行安全可靠。由于薄膜一旦击穿，击穿点可靠短路，避免发生由于纸介质击穿碳化造成击穿点接触*而反复放电造成电容器爆裂的严重故障。由于全膜电容器的显著特点，因此，一出现就得到了的推广，产品也得到了不断的发展。，先进国家的全膜电容器的设计场强已达到了MV/m，比特性已达到了0．1kg/kvar。我国的制造企业也正在努力研究、提高全膜电容器的技术水平。本文就主要全膜电容器技术水平的三个主要因素，介质材料、结构、工艺进行简要。2、介质材料全膜电容器的固体介质材料是聚丙烯薄膜，液体介质材料是芳香烃类的混合油，目前大多数企业使用苄基甲苯、苯基乙苯基乙烷，也有少数企业用二芳基乙烷。2.1聚丙烯薄膜聚丙烯薄膜最早由GE公司在世纪年代初应用在电容器上，而且GE公司首创了电力电容器用聚丙烯薄膜生产技术（管膜法）。此后，西欧出现了平膜法生产技术。目前，我国引进了多条管膜法和平膜法生产线，可以生产粗化膜（单面粗化和双面粗化）和光膜（主要用于自愈式电容器），薄膜厚度最小可达4μm，全膜电容器所用的膜厚通常在μm以上。经过多年的发展，国产的聚丙烯薄膜性能与先进国家的已经处于同一水平上，无论是电性能、机械性能还是工艺性能都基本接近，有的性能甚至超过先进国家的水平。以国内电容器生产企业常用的μm厚的粗化膜为例，国产膜与进口膜性能比较列于表1。

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随着全膜电容器技术水平的提高，厚度薄的聚丙烯薄膜的应用越来越大，例如μm及以下的薄膜将占主导地位。厚度减少后，薄膜制造厂的质量控制难度将会增大，当然薄膜的性能稳定性也会受影响。从国家标准GB/T－《电容器用聚丙烯薄膜》的规定中可见，μm膜的（元件法）直流介电强度中值比μm的低MV/m（6%），μm膜的的比μm膜的低MV/m（％）。更主要的是薄膜越薄，电弱点越多，接GB/T－的规定，μm以上的薄膜电弱点≤0．5个/m2，而μm的≤0．6个/m2。如果按2m2/kvar，则一台kvar电容器可能会有多达个的电弱点，即个绝缘*。(电工天下*dgjs*)对于高场强电容器，由于运行的场强提高了，选用更薄的薄膜，电容器的损坏几率也会提高。因此，聚丙烯薄膜的性能必须得到提高以后才能应用到更高电场强度（MV/m以上）的全膜电容器。实际上，某些厂家薄膜的性能指标，比如介电强度和电弱点远高于国标要求值，只是在质量稳定性上需加强控制，即可满足高场强电容器的要求。从试验的统计得出，降低粗糙度可有效提高薄膜的电气强度，减少电弱点。随着电容器生产工艺的提高和液体介质的发展，浸渍已经得到解决。因此，为了提高薄膜的介电强度和减少电弱点，应该使用单面粗化膜或粗糙度更小的薄膜生产高场强全膜电容器。即薄膜制造企业今后应重点控制介电强度和电弱点这两个指标。2.2　液体介质液体介质应渗透到电容器固体介质内的所有空隙，消除产品内的残存气体，提高产品局放性能。因此，对液体介质的基本要求有三个方面：①介电强度高，一般要求达到kV/2．5mm以上；②析气性好，能够溶解和吸收更多气体；③粘度低，能够充分浸渍和渗透聚丙烯薄膜。目前普遍使用的苄基甲苯、苯基乙苯基乙烷和二芳基乙烷都能满足以上要求，只是二芳基乙烷的粘度较高，低温性能稍差。如果用于生产高场强电容器时，液体介质中还必须加入添加剂，以提高液体介质的抗老化性能。