[发明专利]一种高压金属化膜电容器模拟自愈试验方法

说明书

本发明涉及一种高压金属化膜电容器模拟自愈试验方法，包括对试品的预处理及试验回路及步骤的设计，试品的预处理是采用若干层单面金属化膜平铺叠放，在其中一层膜上用针尖刺若干个小点，以模拟电容器元件中存在的电弱点；设计试验回路，并施加不同试验条件，记录自愈发生时，试品电弱点的自愈现象及记录多个同构试品上“针刺”自愈点的直径d和试样单位面积金属镀层蒸发的估计百分比P。本发明的高压金属化膜电容器模拟自愈试验方法，通过三个步骤的试验测试，可以分别得到对于某种给定的金属化膜，其在不同电压下的自愈特性、绕紧程度对自愈特性的影响、在多次击穿工况下的自愈特性。可以为该金属化膜所制电容器的实际运行状态提供预期参考。

技术领域

本发明属于电力设备试验方法领域，具体涉及一种高压金属化膜电容器模拟自愈试验方法。

背景技术

自愈式金属化膜电容器具有体积小，自愈性强，损耗低，价廉及安装方便等优点，目前在很多领域取代了箔式电容器。这种电容器也存在一些新的问题，包括物理、化学特性对自愈的影响，电老化对金属层的腐蚀，以及电容器端部的电接触等。在高场强(即100v/m以上工作场强或高陡度脉冲波形作用)下，这些问题愈发显得突出。金属化膜的自愈是一个较复杂的过程，既有物理变化，又有化学反应，影响因素也很多，包括金属层厚度、电容器的电容量、外加电压等。薄膜发生局部击穿后，既有可能因为自愈而使绝缘恢复，也有可能因自愈失败或者自愈不彻底而最终使电容器失效。

现有的一般性试验主要针对电容器元件整体的耐压、温升、介损角、局放等参数进行整体的测试，缺少对金属化膜自愈性能基础性试验研究。

因此有必要对金属化膜电容器样品在高电场工作条件下的自愈失败情况进行试验检测，从而推测得到该批次金属化膜电容器在实际工况中可能发生自愈失败的情况。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明的目的是提供一种高压金属化膜电容器模拟自愈试验方法，通过本发明设计的试验回路与试验步骤，可以分别得到对于某种给定的金属化膜，其在不同电压下的自愈特性、绕紧程度对自愈特性的影响、在多次击穿工况下的自愈特性，可以为该金属化膜所制电容器的实际运行状态提供预期参考。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种高压金属化膜电容器模拟自愈试验方法，其特征在于，包括对试品的预处理及试验回路及步骤的设计，所述方法包括：

1)试品的预处理：采用若干层单面金属化膜平铺叠放，在其中一层膜上用针尖刺若干个小点，以模拟电容器元件中存在的电弱点；

2)试验回路的设计：变压器一端与整流硅堆D连接，另一端接地；整流硅堆D、充电电阻R、开关K、试品C_S依次串联后接地；稳压大电容C₀一端并在充电电阻R与开关K之间，另一端接地；调压器与变压器连接；

3)施加不同试验条件，记录自愈发生时，试品电弱点的自愈现象及记录多个同构试品上“针刺”自愈点的直径d和试样单位面积金属镀层蒸发的估计百分比P；所述不同试验条件包括三种：施加不同直流电压，以模拟电容器运行工况中的电场改变、施加不同重量的重物压在试品上以模拟电容器元件不同的压紧系数、改变不同放电次数以模拟电容器运行中出现的重击穿工况。

进一步地，试品的预处理包括：采用4层平铺8μm厚，60×100mm²单面金属化膜，单面金属化膜采用介质膜层上镀金属层实现，蒸镀的金属层是铝，在其中一层膜上用极细的针尖刺5个小点，以模拟电容器元件中存在的电弱点，这样加电压时，会在有孔的地方首先发生自愈，如此处理后的试样置于干净平整的圆形铜板电极之间，铜电极直径80mm，质量0.5kg，试样边缘进行绝缘处理，以防止电极间短接。