金属化膜电容器自愈理论及规律研究

主要研究金属化膜电容器的自愈特性及影响自愈过程的关键因素。研究表明,降低自愈放电过程中的自愈能量,是提高金属化膜电容器工作寿命和可靠性的有效途径。通过分析金属化膜自愈的物理过程,采用电测量法对影响自愈过程的各种参数及其相关性规律进行研究。对方阻R>30/□的金属化膜,在场强200V/m时开始出现击穿并发生自愈,在600V/m附近时击穿概率达到80%,电容器在高场强下工作可靠性降低。自愈面积与自愈持续时间随着自愈能量的增加而增加,自愈能量与电压的二次方成正比、与方阻的二次方成反比,采用高方阻金属化膜可有效降低电容量损失,提高电容器寿命。层间压强增大,自愈能量减小,自愈面积和自愈持续时间减小,在这种情况下,电弧易熄灭,降低了电容量损失,提高了电容器工作可靠性。     

金属化膜电容器老化判据的选择

金属化膜电容器老化判据的选择严璋编写金属化膜电容器由于具有特有的“自愈”特性，因而比特性高、价格低、运行可靠性高，近年来在国内外获得了愈来愈广泛的使用；原来采用油纸电容器的场合，不少已被它所替代。而且如何将金属化膜电容器进一步推广到高压电容器的领域里...     

《电力电容器与无功补偿》“金属化膜电容器技术及应用”专题征稿启事

金属化膜电容器具有体积小、可靠性高、可自愈的特点,适用于无功补偿、直流滤波、脉冲储能等技术领域。随着柔性直流输电、电气化铁路、新能源发电领域技术的快速发展,金属化薄膜电容器的技术研究及应用引起了越来越广泛的关注。中文核心期刊《电力电容器与无功补偿》拟于2020年8月刊登“金属化膜电容器技术及应用”专题,特邀请华中科技大学李化教授担任此专题主编。本专题通过刊登金属化膜电容器研究的最新成果、进展和发展趋势,旨在汇集创新、交流思想、碰撞火花,激发各利益相关方的兴趣和关注,助力金属化膜电容器的技术进步和应用拓展。诚邀专家学者以及相关工程领域技术人员踊跃投稿。     

《电力电容器与无功补偿》“金属化膜电容器技术及应用” 专题征稿启事

金属化膜电容器具有体积小、可靠性高、可自愈的特点,适用于无功补偿、直流滤波、脉冲储能等技术领域。随着柔性直流输电、电气化铁路、新能源发电领域技术的快速发展,金属化薄膜电容器的技术研究及应用引起了越来越广泛的关注。中文核心期刊《电力电容器与无功补偿》拟于2020年6月刊登“金属化膜电容器技术及应用”专题,特邀请华中科技大学李化教授担任此专题主编。本专题通过刊登金属化膜电容器研究的最新成果、进展和发展趋势,旨在汇集创新、交流思想、碰撞火花,激发各利益相关方的兴趣和关注,助力金属化膜电容器的技术进步和应用拓展。诚邀专家学者以及相关工程领域技术人员踊跃投稿。     

金属化膜电容器研究进展

金属化膜电容器是脉冲功率系统广泛使用的储能器件,具有储能密度高和可靠性好等特点。文中介绍高储能密度金属化膜电容器关键技术的研究进展。结合金属化膜自愈特性的研究,提出自愈性能优化方法;研究电容器的泄漏特性,提出导致高储能密度电容器电压下降的原因有薄膜体积泄漏和松弛极化效应,研究表明松弛极化效应是主要因素;分析影响电容器通流能力的主要限制性因素;研制出的高储能密度电容器储能密度达到2.7 MJ/m3,寿命大于850次。     

交流电压条件下温度对金属化膜自愈特性影响规律研究

将具备自愈能力的金属化膜电容器应用于电力系统中,能够减少事故的发生,提高安全可靠性。在此基础上,需要克服的困难主要是自愈失败导致的元件彻底击穿和自愈过程的金属层蒸发造成的电容量损失。这两者与金属化膜的自愈特性有着极大的关联。相对于直流电压条件下运行的脉冲电容器,交流电压条件下运行的电力电容器具备较高的运行温度,因此有必要对金属化膜在不同温度下的自愈特性进行研究。搭建自愈特性测试平台,在金属化膜上施加不同的温度,使用电测法测量电压、电流波形,以此得出自愈电压、自愈电流、自愈持续时间和自愈能量。结果表明:温度的升高会使自愈电流、自愈持续时间和自愈能量减小。     

应用于DC-Link电容器的金属化膜自愈特性分析

金属化DC-Link电容器较传统电解电容器具有很多优势,如何减少金属化膜电容器在自愈过程中的电容量衰减是一个重要研究课题。文章分析了金属化电容器自愈特性,研究了自愈特性与压强关系,通过自愈特性试验,结果表明压强的增大可减少自愈能量、优化自愈性能、减少自愈面积,对提升DC-Link电容器的性能具有指导意义。     

应用于DC-Link电容器的金属化膜自愈特性分析

金属化DC-Link电容器较传统电解电容器具有很多优势,如何减少金属化膜电容器在自愈过程中的电容量衰减是一个重要研究课题。文章分析了金属化电容器自愈特性,研究了自愈特性与压强关系,通过自愈特性试验,结果表明压强的增大可减少自愈能量、优化自愈性能、减少自愈面积,对提升DC-Link电容器的性能具有指导意义。     

混合电极与全膜电容器的金属化膜自愈特性

金属化膜电容器的工作场强高,故其储能密度很高,但因其电极通过喷金方式引出,故其通流能力差。箔式电容器的通流能力强,但不具有自愈特性,故其工作场强低,储能密度也低。混合电极电容器可以兼具两者的优点,能在较高的场强下工作并拥有较大的通流能力。为加深对混合电容器的了解,通过模拟混合电极电容器和全膜金属化膜电容器的工作状况,研究了混合电极中金属化膜的自愈特性。结果表明自愈能量随放电电流的增加而增大;自愈点的直径随放电电压的升高而增加;自愈能量和自愈电流与放电电容大小的相关性小;相同条件下,全膜电容器金属化膜的自愈能量要小于混合电极电容器金属化膜的自愈能量。     

聚偏氟乙烯基金属化膜电容器自愈特性的研究

聚偏氟乙烯基聚合物是开发高储能密度金属化膜电容器的重要介质之一,而对其自愈特性的研究是提升储能特性的关键。通过对聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共混(PVDF/PMMA)薄膜与金属化膜电容器心子的耐压试验、自愈点形貌表征与自愈能量等效电路计算,与聚丙烯电容心子对比分析了电容器的击穿场强、自愈能量等特性。发现批量化制薄膜的击穿场强相比实验室制薄膜降低约21%;电容心子贯穿性击穿场强为薄膜击穿场强的54%,心子平均自愈面积大于同等容量聚丙烯心子。在此基础上建立了自愈过程等效电路模型,讨论了PVDF/PMMA电容心子自愈机理。