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新的需求和技术发展方向

     1990年以后，国民经济发展速度加快，供用电部门对无功功率补偿的需求日渐迫切，但早期从国外引进的成套装置相继出现电容器大批损坏，加之服务方面的原因，国家认为仅靠进口不能根本解决问题。此时，国内电容器行业开始向电力用户提供并联电容器成套装置。正确选择电容器组的保护方式，是确保电容器***运行的关键，但无论采用哪种保护方式，均应符合以下几项要求：①保护装置应有足够的灵敏度，不论电容器组中单台电容器内部发生故障，还是部分元件损坏，保护装置都能可靠地动作。

     1、进一步提高电力电容器的技术水平

      电力电容器是无功补偿装置的***，近几年制造技术有了很大提高，但与国外***技术水平还有很大差距，主要是原材料(特别是薄膜介质材料)、工艺装备和管理体制等方面造成的。

     2、产品向高可靠性、无油化和环境适应性方向发展。合理选择内熔丝、外熔丝和无熔丝结构很重要。从无油化考虑，自愈式高电压电容器、充气集合式电容器都是可供选择的方案。这一切均要以***为基础。

     3、大力发展新型滤波、静补和串补装置。由于电力电子器件的应用，电网中谐波污染愈加严重，发展经济、适用、高1效的无源和有源滤波器是十分必要的。目前，国产静补装置主要应用于冶金企业，在电力系统必须大力发展***的静补装置，以替代运行费用高的老式调相机组，增加系统的运行稳定性。串补装置包括固定串补和可控串补，目前主要依赖进口，尽快实现串补装置国产化是提高输电容量和保证系统稳定性的重要措施。下面详细介绍纹波电流额定值定义上的共性，目的是为了通过对其额定值制定过程的了解，找出提高纹波电流承受能力的可能性，提高电容器的利用率。

     4、直流输电用电力电容器全品种国产化。我国已成功运行5条超高压直流线路，电力电容器是其中的一项重要设备。

寄生对陶瓷、铝和铝聚合物电容器阻抗的改变不同

显示运作在500kHz下的连续同步调节器模拟的电源输出电容器波形。它使用图1所示三种电容器的主要阻抗：陶瓷电容；铝ESR;铝聚合物ESL.

红色线条为铝电解电容器，其由ESR主导。因此，纹波电压与电感纹波电流直接相关。蓝色线条代表陶瓷电容器的纹波电压，其拥有小ESL和ESR.这种情况的纹波电压为输出电感纹波电流的组成部分。由于纹波电流为线性，因此这导致一系列时间平方部分，并且外形看似正弦曲线。01μF以上的固定电容，可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。

绿色线条代表纹波电压，其电容器阻抗由其ESL主导，例如：铝聚合物电容器等。在这种情况下，输出滤波器电感和ESL形成一个分压器。这些波形的相对相位与我们预计的一样。ESL主导时，纹波电压引导输出滤波器电感电流。ESR主导时，纹波与电流同相，而电容主导时，其延迟。现实情况下，输出纹波电压并非仅包含来自这些元件中之一的电压。相反，它是所有三个元件电压之和。因此，在纹波电压波形中都能看到其某些部分。如果始终显示溢出，可能是电容器内部极间开路，也可能是选择的电阻档不合适。

高频低阻抗化

对于中小输出功率开关电源的工作频率除少数因价格限制而仍采用20~40kHz外，大多数均在50kHz以上；DC/DC电源模块大多在300kHz以上；新打开的电路上的缓冲电容器为这种脉冲绕过接触点创造了一条路径，从而保持了其寿命。大功率开关电源的开关频率受主开关（一般采用IGBT）的开关速度限制而一般在20~40kHz。

尽管开关频率有所不同，但是开关电源的输出整流滤波电容器的作用基本相同，主要是通过利用滤波电容器吸收开关频率及其高次谐波频率的电流分量而滤除其纹波电压分量。

在开关电源输出端用的滤波电容，与工频电路中选用的滤波电容并不一样，在工频电路中用作滤波的普通电解电容器，其上的脉动电压频率仅有100Hz，充放电时间是毫秒数量级，为获得较小的脉动系数，需要的电容量高达数十万微法，因而一般低频用普通铝电解电容器制造目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。电腐蚀导致铝引出条断裂和电容器芯子干涸，使开关稳压电源用铝电解电容器开路失效的主要失效模式。

在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器，由于大多数的开关电源工作在方波或矩形波的状态，含有及其丰富的高次谐波电压与电流，其上锯齿波电压的频率高达数十千赫，甚至数十兆赫，它的要求和低频应用时不同，电容量并不是主要指标，衡量它好坏的则是它的阻抗频率特性，如图3所示。③在电容器停送电过程中及电力系统发生接地或其它故障时，保护装置不能有误动作。