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目次前言前言总则质量要求和试验过负荷安全要求标志安装和运行导则附录标准的附录波形附录标准的附录在最高温度和随频率变化的正弦电压下电容器的运行极限附录标准的附录谐振频率测量方法示例前言本标准等同采用国际标准电力电子电容器第部分总则本标准与相关标准协调一致本标准的附录附录和附录均是标准的附录本标准由国家机械工业局提出本标准由全国电力电容器标准化技术委员会归口本标准起草单位西安电力电容器研究所本标准主要起草人刘菁本标准委托全国电力电容器标准化技术委员会负责解释前言由所有对该问题特别关切的国家委员会都参加的技术委员会所制定的有关技术问题的正式决议或协议尽可能地表达对所涉及的问题在国际上的一致意见这些决议或协议以推荐物的形式供国际上使用并在此意义上为各国家委员会所承认为了促进国际上的统一表示希望各国家委员会在其国内情况许可的范围内应采用推荐物的内容作为他们的国家规定推荐物与相应国家规定之间如有不一致之处应尽可能在国家规定中明确指出并未制定任何关于表示认可标志的手续如有对某项设备声称符合的一项推荐物时对此不负责任本国际标准是由电力电容器制定的本部分的正文以下列文件为依据国际标准草案表决报告批准本标准的全部表决资料可在上表所示的表决报告中查到附录附录和附录均是本国际标准的组成部分中华人民共和国国家标准电力电子电容器第部分总则国家质量技术监督局批准实施总则范围和目的本标准适用于在电力电子设备中特别是在下列条件下使用的电容器半导体切换和保护滤波和储能本标准所涉及的电容器的额定电压最高到采用这些电容器的系统的运行频率通常低于而脉冲频率则可能高达数千赫在某些场合可能超过把交流电容器和直流电容器区别开电容器作为部件安装在壳体中本标准范围的电容器包括那些拟在诸如符合或的半导体变流器等电力电子设备中使用的电容器注本标准不适用于下列电容器在频率之间运行的感应加热装置用电容器交流电动机电容器用于旁路电力网络中一种或多种谐波的电路中的电容器用于荧光灯和放电灯的小型交流电容器用于抑制无线电干扰的电容器额定电压以上交流电力系统用并联电容器额定电压及以下交流电力系统用自愈式并联电容器额定电压及以下交流电力系统用非自愈式并联电容器不是用于电力电路的电子电容器电力系统用串联电容器耦合电容器及电容分压器用于要求贮存能量大电流放电诸如影印机和激光机中的电容器微波炉用电容器对于以内部熔丝和内部隔离器件保护的电容器的附加要求以及对于自愈性试验耐久性试验和破坏试验的要求见本标准涉及到极其宽广范围的多种用途的电容器技术第章中给出了一些例子本标准的目的阐述关于性能试验和额定值的统一规则阐述特殊的安全规则提供安装和运行导则引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性电工电子产品基本环境试验规程试验恒定湿热试验方法电工电子产品环境试验第部分试验方法试验的导则振动正弦电工电子产品基本环境试验规程试验温度变化试验方法半导体变流器基本要求的规定半导体变流器应用导则半导体直接直流变流器半导体自换相变流器电力电子电容器第部分熔丝的隔离试验破坏试验自愈性试验及耐久性试验的要求采用说明因在正文中用到该标准故在此增加了这一引用标准电气牵引用电力变流器低压系统中设备的绝缘配合第部分原理技术要求和试验定义电容器元件或元件由被电介质隔开的两电极构成的部件电容器单元或单元由一个或多个电容器元件组装于同一外壳中并有引出端子的组装体电容器组电气上连接在一起的两个或多个电容器单元的组装体电容器在不需表明其是元件单元或电容器组时的一个通用名词电容器设备电容器单元和用来连接到网络上的附件的组合体电力电子电容器用于电力电子设备中并能在非正弦波电流和电压下连续运行的电力电容器金属箔电容器非自愈型电极通常是由被电介质隔开的金属箔组成的电容器在电介质被击穿后电容器不能自行恢复绝缘性能自愈式金属化电介质电容器电极为金属化层通常以蒸发形成的电容器在电介质被击穿后电容器能自行恢复绝缘性能交流电容器主要为在交流电压下运行而设计的电容器注交流电容器可用于高达额定值的直流电压下但需经购买方与电容器制造厂协商确定直流电容器主要为在直流电压下运行而设计的电容器注直流电容器可用于交流电压下但需经购买方与电容器制造厂协商确定模型电容器模拟完整单元或元件的在电气试验中电热和机械状况的严酷度均不降低的较小单元注应考虑各应力的总和例如温度机械状况和电应力的总和内部元件熔丝一种组装在电容器内部的当发生击穿时能将一只元件或一组元件隔离开来的器件过压力隔离器一种为在内部压力异常增大时开断电流通路而设计的隔离器件内部放电器件一种组装在电容器内部并与单元端子连接的当电容器从电源脱开之后能将剩余电压有效地降低到零的器件额定交流电压设计电容器时所采用的反复型波形的任一极性的最高运行峰值周期电压注波形可能有多种形状其例见附录波形的平均值可能是正值或负值重要的是要注意到额定交流电压不是方均根值额定直流电压设计电容器时所采用的非反复型波形的任一极性的可连续运行的最高运行峰值电压纹波电压单向电压的峰到峰的交流分量非周期冲击电压由切换或系统中任何别的扰动所导致的峰值电压此电压只允许持续比基本周期短的时间和出现有限的次数绝缘电压电容元件和端子对外壳或对地电压的额定值方均根值如果未作规定此绝缘电压的方均根值等于额定电压除以最大峰值电流在连续运行中瞬时发生的最大电流的幅值最大电流连续运行的最大电流的方均根值最大冲击电流由切换或系统中任何别的扰动所导致的允许峰值电流此电流只允许出现有限的次数脉冲频率周期电流脉冲的重复率电流脉冲宽度在电容器从一电压值充电或放电到另一电压值时电流流动的时间注脉冲电流波形的例子示于附录谐振频率电容器的阻抗成为最小时的最低频率工作周期连续工作电容器大部分时间处于热平衡状态的运行间歇工作不连续的工作或在变动负荷下的运行它们应以通断或高低周期与持续时间来说明运行温度在热平衡状态下电容器外壳最热点的温度最低运行温度电容器可以赋能的最低温度外壳温升外壳最热点温度和冷却空气温度之差冷却空气温度在稳定状态条件下在电容器组最热区域的两单元之间中途所测得的冷却空气的温度如果仅涉及一单元则为距电容器外壳大约和距基底三分之二高度处所测得的温度最高运行温度电容器可以运行的外壳最高温度稳定状态条件电容器在恒定的输出和恒定的冷却空气温度下所达到的热平衡电容器的损耗电容器所消耗的有功功率注除非另有说明电容器的损耗应理解为包括作为电容器组成部分的熔丝和放电电阻器的损耗在高频下电容器的损耗主要是由连接件接触点和电极产生的损耗电容器的损耗角正切在规定的正弦交流电压和频率下电容器的等效串联电阻与容抗的比值电容器的等效串联电阻一个有效电阻当它和所探讨的电容器有相等电容值的理想电容器相串联时在规定的运行条件下该电阻中的损耗功率将等于该电容器中耗散的有功功率最大损耗功率在最高运行温度下电容器可以承载的最大损耗功率使用条件正常使用条件本标准适用于拟在下列条件下使用的电容器海拔不超过注如果海拔超过了则应考虑海拔对对流冷却和外绝缘的影响自然空气冷却下的运行温度对电容器作如下表征电容器可以赋能的最低温度在和三个优先值中选取电容器可以运行的外壳最高温度在和中选取强迫冷却下的运行温度如果拟以流动媒质对电容器作强迫冷却亦应遵守所规定的运行温度条件应使用表所示的优先的冷却流体的最高温度用水冷却时最低进口温度可以是表无时间限制时冷却媒质的最高温度进口温度出口温度规定冷却媒质的上限温度有两种方法或者用进口温度或者用出口温度除非另有协议方法由电容器制造厂选取对于规定进口温度的方法还必须规定冷却媒质的流速本标准适用于在电力电子设备中使用的电容器因此电容器被看作是该设备的部件例如用于符合或的半导体变流器这些设备一般安装在室内但是强迫空气冷却则可能使它们受到户外空气条件即低温度高湿度和污秽的影响非正常使用条件除非制造厂和购买方另有协议本标准不适用于那些使用条件一般说来不符合本标准要求的电容器非正常使用条件要求增加测试以保证即使在这些非正常使用条件下也能遵循本标准的条件如果存在这类非正常的使用条件则必须将其通知电容器制造厂这类非正常的使用条件为非正常的机械冲击和振动冷却水有腐蚀性或含有阻塞粒子海水或很硬的水冷却空气有腐蚀性和含有磨损性粒子冷却空气中有导电性尘埃油或水蒸气或腐蚀性物质爆炸性气体或尘埃核辐射不寻常的贮存和运输温度不寻常的湿度热带或亚热带地区过分迅速的温度变化超过或湿度变化超过使用地方的海拔高于叠加电磁场过高的过电压超过了第章所给出的限值质量要求和试验试验要求概述本章给出了对电容器单元的试验要求电容器组或电容器设备的支柱绝缘子开关仪用互感器和别的部件应符合相应的标准试验条件除对特殊试验或测量另有规定外电容器电介质的温度应在的范围内如需校正除非制造厂与购买方之间另有协议应以为标准温度注将不赋能状态的电容器置于恒定的环境温度中经历一适当的时间即可认为电介质具有与环境温度相同的温度除非另有规定交流试验和测量应在或的正弦电压下进行试验的分类试验分为出厂试验型式试验和验收试验出厂试验外观检查见端子之间的电压试验见端子与外壳之间的电压试验见电容和测量见内部放电器件试验见密封性试验见出厂试验应由制造厂在交货前对每一台电容器进行在有要求时应向购买方提供详列这些试验结果的证明书试验的顺序如上所示型式试验除非另有规定每一台拟作型式试验的电容器试品应已首先满意地承受住了全部出厂试验型式试验为机械试验见端子之间的电压试验见端子与外壳之间的电压试验见冲击放电试验见自愈性试验见中的气候试验见电容器损耗角正切的测量见热稳定试验见内部放电器件试验见谐振频率测量见耐久性试验见中的熔丝的隔离试验见中的破坏试验见中的采用说明因出版之时尚未出版现已出版且与配套使用并已按等同采用制订了国标故在此将原标准中的在考虑中分别改为见中的见中的见中的型式试验是用来验证电容器设计的完善性及电容器在按本标准所详述的条件下运行的适应性型式试验应由制造厂进行在有要求时应向购买方提供详列这些试验结果的证明书这些试验应对与合同电容器相同设计的电容器或者对在试验中给出相同的或更为严酷的试验条件那种设计的电容器进行是否所有的型式试验均在同一台电容器试品上进行并不重要验收试验按照与购买方商定的合同可由制造厂重复进行出厂试验和或型式试验或其中的某些项目作这些重复试验的试品数量验收准则以及是否允许发送这些单元中的任何一件均应由制造厂与购买方商定并应在合同中加以说明电容和测量出厂试验测量程序电容和应在制造厂所选定的电压和频率下测量所用方法应足以排除由谐波或由被测电容器的外在附件诸如测量电路中的电抗器和旁路电路所导致的误差如果是在下测量测量方法的准确度对于电容应优于对于应优于若不能保证则必须优于绝对误差电容测量应在端子间的电压试验见之后进行对于有内部熔丝的电容器还应在电压试验之前进行电容测量注当要试验的电容器的数量特别多时的测量可抽样进行电容的允许偏差如果没有其他说明所测得的电容与额定电容之差不得超过损耗要求对电容器损耗的要求由制造厂与购买方协商确定注若有协议要求制造厂应提供表明在额定输出的稳态条件下电容器的损耗与环境温度之间在温度类别范围内的函数曲线或表格电容器损耗角正切测量型式试验测量应进行下列测量交流电容器电容器的损耗应在热稳定试验见终了时测量测量电压应为热稳定试验电压而频率则应在的范围内直流电容器此测量应在频率为范围内电压为纹波电压除以的电压下进行注电极连接件引线和端子中的损耗与频率成函数关系且可以计算求得损耗要求按所测得的损耗应不超过制造厂所声明之值或制造厂与购买方所协议之值端子之间的电压试验出厂试验每一台电容器应承受表所示两种试验电压之一历时选择权留给制造厂在试验中既不得发生击穿也不得发生闪络允许有自愈性击穿对于全部元件并联的单元如果仍能满足电容允许偏差的要求允许有内部熔丝动作注如果将试验电压增高时间可以减少到交流试验电压可以是或的如果电容器是拟用于间歇工作见或用于短使用期表所示的试验电压可以降低新的电压值应由制造厂与购买方协商确定型式试验电容器应承受