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电解电容器的纹波电流承受能力分析

1 引言

在电力电子线路中，电解电容器经常受到大脉动电流、高频大滤波电流和短时大电流脉冲的作用，因此对流过其内部的电流要有严格的限制，这样才能保证电路的可靠性。其中一个很重要的指标就是电解电容器纹波电流的额定值。由大量的实验及实践的经验得知，一般纹波电流对电解电容器主要的影响就是使其发热，因为电解电容器的等效串联电阻（ESR）相对比较大，一般为数十毫欧姆到十几欧姆，这样纹波电流流过ESR就会有明显的功率损耗，使电容器发热。而且流过电容器的纹波电流越大，在电容器ESR上产生的损耗也会随之增大，由功率损耗产生的热会明显降低电解电容器的使用寿命。如果电解电容器工作在超出其纹波电流额定值的条件下，就会使电容器因***过热而导致失效或损坏。在切断电源并对电容器放电后，***行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变形、漏油及接地装置有无短路等，然后用绝缘摇表摇测极间及极对地的绝缘电阻值。

如何判断电容器的好坏？

　　方法一：直接简单的方法：用220V交流电直接接上，可以先接一极，用另一条电源线碰触另一电容脚。

      如果在碰触时有明显的不大的火花，就可以肯定此电容有充电，也就是说此电容没坏。

　   方法二：指针式万用表，也可以用数字表的测电容档。

　　如果用指针式万用表，一般用R×1K档，将表笔分别接上电容的两极。这时万用表指针将摆动，然后慢慢恢复到零位或零位附近。这样的电容器是好的。电容器的容量越大，充电时间越长，指针向00方向摆动得也越慢。如果接上后，指针不动显示的阻值很少并不动，可以肯定是坏。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。

　　方法三：数字万用表检测

　　用数字万用表检查，将数字万用表拨到合适的电阻档，红表笔和黑表笔分别接触被测电容器的两极。这时，显示值将从000开始逐渐增加，直到显示溢符号“1”。如果始终显示000，说明电容器内部短路。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。主要是因电容放电需要一定时间，当电容器组的开关跳闸后，如果马上重合闸，电容器是来不及放电的，在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆1炸。

　电容器在运行中的故障处理

(1)当电容器喷油、爆1炸着火时，应立即断开电源，并用砂子或干式灭火器灭火。此类事故多是由于系统内、外过电压，电容器内部严重故障所引起的。为了防止此类事故发生，要求单台熔断器熔丝规格必须匹配，熔断器熔丝熔断后要认真查找原因，电容器组不得使用重合闸，跳闸后不得强送电，以免造成更大损坏的事故。下面从电容器纹波电流的定义出发逐步分析电容器纹波电流额定值定义中出现的问题，***通过实例说明电解电容器纹波电流能力的扩展。

(2)电容器的断路器跳闸，而分路熔断器熔丝未熔断。应对电容器放电3min后，再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电容器外部等情况。若未发现异常，则可能是由于外部故障或母线电压波动所致，并经检查正常后，可以试投，否则应进一步对保护做全1面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不出原因，则应拆开电容器组，并逐台进行检查试验。但在未查明原因之前，不得试投运。因为在线路上一个接触处出了故障，甚至螺母旋得不紧，都可能使电容器早期损坏和使整个设备发生事故。

(3)当电容器的熔断器熔丝熔断时，应向值班调度员汇报，待取得同意后，再断开电容器的断路器。在切断电源并对电容器放电后，***行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变形、漏油及接地装置有无短路等，然后用绝缘摇表摇测极间及极对地的绝缘电阻值。如未发现故障迹象，可换好熔断器熔丝后继续投入运行。如经送电后熔断器的熔丝仍熔断，则应退出故障电容器，并恢复对其余部分的送电运行。自举升压电容利用其储能来提升电路由某的电位,使其电位值高于为该点供电的电源电压。