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电力电容器试验方法 1. 基本概念 1.1 电容器（Capacitor） 电容器由两块平行的极板（铝箔）和极板间的绝缘材料所组成： 作用：存储和释放电荷的器件（充电和放电） 电工符号：C 电路符号： 电容量的基本单位：法拉（F） 常用单位：微法（μF） 纳法（nF） 皮法（ PF） 1F =106μF =109 nF =1012 PF 1 μF =1000 nF 图1.1 电容器的结构 1 nF =1000 PF 1.2 电容器的电容 电容量由下式决定： （1）平板式： (1.1) 式中：A—极板面积，m2 d—极板间距，m εr—极板间介质的相对介电系数 （2）卷绕式 采用卷绕式时，电容值近似等于该电容展开成平面时的一倍。即： (1.2) 图1.2 卷绕式电容元件 1.3常用电介质的分类 1.3.1 气体电介质 (1) 气体电介质的相对介电常数非常接近1； (2) 电力电容器常用的气体电介质是六氟化硫（SF6）、氮气、空气等； SF6的特点： 击穿强度：是空气的2～3倍。在0.3 MPa下可与常温下的绝缘油匹敌； 灭弧能力：约为空气的100倍； tanδ：在0.1 MPa 时5×10-6 1.3.2 固体电介质 电力电容器中常用的固体电介质有如下几种： （1）电容器纸 优点：浸渍性好，成本低，效益高，可实现自动化生产。 缺点：线膨胀系数大，易变形，电容量稳定性差，容易老化，耐热性低（＜ 80℃），机械强度低。 （2）塑料薄膜 优点：耐电强度和机械强度高，体积电阻系数高，稳定性好。 缺点：难以浸渍，通过采取特殊的工艺，也可提高浸渍效果；或者做成干式电容器。 常用的塑料薄膜有：聚丙烯薄膜（简称PP膜）、聚脂薄膜等。 1.3.3 液体电介质 （1）天然液体电介质 变压器油、电容器油、电缆油、蓖麻油等矿物油和植物油。 （2）合成化合物 有异丙基联苯（IPB）、二芳基乙烷（PXE）、爱迪索油、二异丙基萘（KIS－400）、CPE等等，种类较多。 电击穿强度：≥45 kV/2.5mm 表1.1 常用介质的相对介电系数 材料名称 εr 材料名称 εr 材料名称 εr 真空 1 电容器纸 6.5 环氧树脂 3.8 空气 1.00058 油浸电容器纸 3.2～4.4 云母 4～7.5 六氟化硫 1.002 聚丙烯树脂 2.2～2.6 瓷 6～6.5 二氧化碳 1.00098 聚丙烯薄膜 2.0～2.1 胶木层纸 2.5～4 变压器油 2～2.2 聚四氟乙烯 2～2.2 石蜡 2.1～2.5 电容器油 2.1～2.3 聚氯乙烯 3～3.5 玻璃 5.5～10 三氯联苯 5.2 聚乙烯 2.2～2.4 橡胶 2～3 木材 4.5～5 聚脂 3.2 钛酸钡 3000～ 8000 纸 3.0～3.5 有机玻璃 3～3.6 氯化联苯（三氯联苯、五氯联苯）由于毒性大，1975年国际上已经禁止使用。 1.3.4 氧化膜电介质 以金属(常见的是铝或钽)的氧化膜作为电介质，以电解质作为另一电极。即所谓的电解电容器，这类电容器单个电容量可做到上万微法。电解电容器的特点是电极是有极性的，应用中正、负极不能接反。 近年来有一种名为双电层电解电容器（法拉电容器）的新型元件逐渐受到关注。，足以达到法拉级（甚至可以达到数万法拉）。此类电容器完全可以作为电池使用理论上可以经受无限次充放电循环，而且充电速度和能量转化率也远远高于普通化学电池但耐压能力很弱，一般不会超过20V。 (1.3) 这一特性也正好与电抗器相反，因为电抗器的阻抗与电源频率成正比的关系： (1.4) 1.4.3电容器和电抗器串联 当电容器和电抗器串联时，回路中只有一个电流，此时电容器上的电压和电抗器上的电压方向相反，它们的合成电压是相减的关系。当电容电压和电感电压大小相等