層間空氣對金屬化膜電容器工作特性影響的研究.pdf

1、金屬化膜電容器具有優(yōu)異的自愈特性,可工作在較高的工作場強下,由于其高儲能密度、高可靠性的優(yōu)點,被普遍用于脈沖電源的儲能元件。干式金屬化膜電容器在生產(chǎn)過程中不可避免會引入空氣,空氣存在于電容器元件的儲能介質(zhì)薄膜之間,構(gòu)成層間空氣區(qū)域。由于電化學(xué)腐蝕、局部放電等原因,層間空氣的存在會對金屬化膜電容器的工作性能產(chǎn)生影響。
　　金屬化膜電容器在外加交變電場作用下,會出現(xiàn)電極邊緣退化現(xiàn)象。本文設(shè)計了真空熱處理方式,并通過與大氣熱處理方式的對

2、比,研究層間空氣對電極邊緣退化的影響。分析認為層間空氣的存在使電極發(fā)生了電化學(xué)腐蝕,從而導(dǎo)致電極邊緣退化。通過對電化學(xué)腐蝕的發(fā)生機理進行研究,設(shè)計了交流耐壓試驗來考核電極邊緣退化的程度,研究證明真空熱處理對電極邊緣退化產(chǎn)生了有效的抑制作用。
　　對金屬化膜電容器的層間空氣放電現(xiàn)象進行了分析。對“層間空氣—儲能介質(zhì)薄膜”的復(fù)合介質(zhì)系統(tǒng)開展研究,運用理論分析和仿真研究,分析了電容器在外加直流高壓時,層間空氣的狀態(tài)。并結(jié)合脈沖放電壽命試

3、驗的結(jié)果進行分析評估,提出了抑制空氣影響的有效措施。
　　為了改進金屬化膜電容器內(nèi)部復(fù)合介質(zhì)系統(tǒng)的性能,研究了對電容器的浸漬處理進行了研究。結(jié)果表明采用真空浸漬或者常壓加壓浸漬的方式均可實現(xiàn)完全浸漬。浸漬后的電容器壽命可增加到原干式結(jié)構(gòu)的3-4倍。浸漬后的電容器元件解剖結(jié)果表明:浸漬后電容器的外層和中層的介質(zhì)系統(tǒng)得到了明顯的改善,發(fā)生自愈現(xiàn)象的概率大為降低;浸漬元件的電容量損失主要發(fā)生在內(nèi)層,是因為電容器內(nèi)層卷繞張力很大,浸漬劑難