[發明專利]一種高壓金屬化膜電容器模擬自愈試驗方法

在審

• 申請號: 201810689640.6
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN109031079A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 畢永平;林超
• 申請（專利權）人: 安徽開博電容科技有限公司
• 主分類號: G01R31/20
• 分類號: G01R31/20;G01R31/16;G01R31/14;G01R31/12
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

本發明涉及一種高壓金屬化膜電容器模擬自愈試驗方法，包括對試品的預處理及試驗回路及步驟的設計，試品的預處理是采用若干層單面金屬化膜平鋪疊放，在其中一層膜上用針尖刺若干個小點，以模擬電容器元件中存在的電弱點；設計試驗回路，并施加不同試驗條件，記錄自愈發生時，試品電弱點的自愈現象及記錄多個同構試品上“針刺”自愈點的直徑d和試樣單位面積金屬鍍層蒸發的估計百分比P。本發明的高壓金屬化膜電容器模擬自愈試驗方法，通過三個步驟的試驗測試，可以分別得到對于某種給定的金屬化膜，其在不同電壓下的自愈特性、繞緊程度對自愈特性的影響、在多次擊穿工況下的自愈特性。可以為該金屬化膜所制電容器的實際運行狀態提供預期參考。

技術領域

本發明屬于電力設備試驗方法領域，具體涉及一種高壓金屬化膜電容器模擬自愈試驗方法。

背景技術

自愈式金屬化膜電容器具有體積小，自愈性強，損耗低，價廉及安裝方便等優點，目前在很多領域取代了箔式電容器。這種電容器也存在一些新的問題，包括物理、化學特性對自愈的影響，電老化對金屬層的腐蝕，以及電容器端部的電接觸等。在高場強(即100v/m以上工作場強或高陡度脈沖波形作用)下，這些問題愈發顯得突出。金屬化膜的自愈是一個較復雜的過程，既有物理變化，又有化學反應，影響因素也很多，包括金屬層厚度、電容器的電容量、外加電壓等。薄膜發生局部擊穿后，既有可能因為自愈而使絕緣恢復，也有可能因自愈失敗或者自愈不徹底而最終使電容器失效。

現有的一般性試驗主要針對電容器元件整體的耐壓、溫升、介損角、局放等參數進行整體的測試，缺少對金屬化膜自愈性能基礎性試驗研究。

因此有必要對金屬化膜電容器樣品在高電場工作條件下的自愈失敗情況進行試驗檢測，從而推測得到該批次金屬化膜電容器在實際工況中可能發生自愈失敗的情況。

發明內容

針對背景技術存在的問題，本發明的目的是提供一種高壓金屬化膜電容器模擬自愈試驗方法，通過本發明設計的試驗回路與試驗步驟，可以分別得到對于某種給定的金屬化膜，其在不同電壓下的自愈特性、繞緊程度對自愈特性的影響、在多次擊穿工況下的自愈特性，可以為該金屬化膜所制電容器的實際運行狀態提供預期參考。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種高壓金屬化膜電容器模擬自愈試驗方法，其特征在于，包括對試品的預處理及試驗回路及步驟的設計，所述方法包括：

1)試品的預處理：采用若干層單面金屬化膜平鋪疊放，在其中一層膜上用針尖刺若干個小點，以模擬電容器元件中存在的電弱點；

2)試驗回路的設計：變壓器一端與整流硅堆D連接，另一端接地；整流硅堆D、充電電阻R、開關K、試品C_S依次串聯后接地；穩壓大電容C₀一端并在充電電阻R與開關K之間，另一端接地；調壓器與變壓器連接；

3)施加不同試驗條件，記錄自愈發生時，試品電弱點的自愈現象及記錄多個同構試品上“針刺”自愈點的直徑d和試樣單位面積金屬鍍層蒸發的估計百分比P；所述不同試驗條件包括三種：施加不同直流電壓，以模擬電容器運行工況中的電場改變、施加不同重量的重物壓在試品上以模擬電容器元件不同的壓緊系數、改變不同放電次數以模擬電容器運行中出現的重擊穿工況。

進一步地，試品的預處理包括：采用4層平鋪8μm厚，60×100mm²單面金屬化膜，單面金屬化膜采用介質膜層上鍍金屬層實現，蒸鍍的金屬層是鋁，在其中一層膜上用極細的針尖刺5個小點，以模擬電容器元件中存在的電弱點，這樣加電壓時，會在有孔的地方首先發生自愈，如此處理后的試樣置于干凈平整的圓形銅板電極之間，銅電極直徑80mm，質量0.5kg，試樣邊緣進行絕緣處理，以防止電極間短接。