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PRESS CENTER電力電容器極板邊際的電場為極不均勻電 場,其核算是個難題。數(shù)十年前就有一些學者挑 戰(zhàn)這一難題,并宣布了他們的研究成果¨圳。文獻 中有多種核算電場的方法可用于電容器極板邊際 電場的核算,主要有保角變換法有限元法等,但因 其核算均過于雜亂而不方便運用。至今電力電容器 規(guī)劃核算的慣例項目中只核算作業(yè)場強(即均勻 場強),不核算邊際場強№J。因為缺少適用的核算東西,有關(guān)電力電容器極板邊際電場的問題很 少被關(guān)注,基本上還是一片茫然。人們,特別是專 業(yè)的規(guī)劃和研究人員,希望找到一種“理想的”計 算極板邊際電場的簡易方法,以便研究元件結(jié)構(gòu) 的形狀尺度和介質(zhì)的電氣物理參數(shù)等與極板邊際 電場的聯(lián)系,并為在電力電容器規(guī)劃核算的慣例 項目中增加邊際場強的核算供給適用東西。所謂 “理想的”簡易核算方法應(yīng)是:核算依據(jù)的物理模 型與實際基本一致,因而能夠表達其基本規(guī)則,允 許忽略一些細節(jié)避免該模型結(jié)構(gòu)過于雜亂使剖析。
雜亂繁難;導出的核算公式簡略便于經(jīng)常運用,簡 明易于了解,簡練易于記憶;核算的成果契合邏 輯,能夠給電容器的結(jié)構(gòu)規(guī)劃、功能剖析和制作工 藝供給理論指導。
依據(jù)上述指導思想,對有關(guān)問題進行了種種 探索,積累了一些成果。將其試用于電力電容器 的規(guī)劃核算,對剖析電容器的功能以及比較和優(yōu) 化規(guī)劃方案等頗有幫助?,F(xiàn)將部分成果宣布,懇 請專家們批評指正。
極板邊際絕緣的區(qū)別現(xiàn)代高壓并聯(lián)電容器元件以油浸聚丙烯薄膜為極間介質(zhì),以鋁箔為極板,極板的一端凸出于介質(zhì)之外,另一端折邊且凹于介質(zhì)之中。這種極板凸出和折邊的結(jié)構(gòu)長處:改善了極板邊際的電場散布,明顯提高了部分放電功能,大大地降低了極板電阻和極板損耗、降低了溫升,提高了熱穩(wěn)定性,能夠使用凸出的極板進行元件間連接,簡化了結(jié)構(gòu)和制作工藝、節(jié)省了工時等所以被廣泛選用。
文章針對現(xiàn)代電力電容器遍及選用的極板凸出和折邊結(jié)構(gòu),運用簡化的電路模型求解 極板邊際絕緣中的電場散布,給出了表達邊際電場的一些概念和核算電場散布的一些公式,還 給出了極板邊際電容的核算公式。極板邊際絕緣中的電場散布極不均勻,最大場強出現(xiàn)在極 板邊際的表面上。其值等于均勻場強與電場畸變系數(shù)的乘積,跟著備至板邊際的距離加大,遵 循指數(shù)函數(shù)規(guī)則敏捷衰減為零。這些概念和公式有助于對邊際電場的認識和了解,能夠?qū)﹄?容器的結(jié)構(gòu)規(guī)劃、功能剖析和制作工藝供給理論指導。
定論 1)電容器極板邊際絕緣最薄弱部分是其油 隙。油隙中的電場為極不均勻電場,最大場強出 現(xiàn)在極板邊際表面上,其散布為敏捷衰減的指數(shù) 函數(shù)。 油隙中的最大場強等于元件電壓與特征厚度 6的比值。6還是極板邊際電位或場強散布的衰 減常數(shù),通過一個6厚度電位或場強衰減為 0.368。通過46厚度衰減為0.018 3,們厚度以外 電場實際上已衰減為零了。用式(12)能夠十分 方便核算出艿。6約為極間介質(zhì)總厚度的一半。 2)油隙中的最大場強能夠通過均勻場強與 電場畸變系數(shù)Kqh的乘積來求得。用式(13A)可 以十分方便的核算出電場畸變系數(shù)