Pagina 2 din 26
Capitolul Unu
Condensatoare de putere PREZENTARE GENERALĂ
CARACTERISTICI ȘI CLASIFICAREA condensatorilor electrici
condensator electric este utilizat pe scară largă în diferite domenii ale științei și tehnologiei, este un dispozitiv format din două potențiale diferite sub conductori (în condensatoare electrice - farfurii) separate prin material sau compoziția lor (dielectric) și este destinat utilizării capacitanță electrice izolatoare. etapele Kondensatorostroeniya de dezvoltare (inclusiv energie) de la apariția condensatorului (1745) și până la mijlocul secolului XX. stabilite în [1.1, 1.11], precum și formarea și dezvoltarea kondensatorostroeniya puterii în URSS - în [1.1]. Dezvoltarea în continuare și îmbunătățirea condensatoarelor asociate cu introducerea ca un film de rășină sintetică dielectric bazat pe polipropilenă izotactică. Folosindu-l, compania „General Electric“, de la mijlocul anilor '60. a lansat primul mai multe condensatoare cost cu dielectric hârtie-film. condensatori „Siemens“ sunt concepute pentru a îmbunătăți factorul de putere cu un singur strat de film plăci de dielectric cu un film pulverizat pe stratul de metalizare, având proprietatea de auto-vindecare după străpungere dielectrică. După ce a fost modalități găsite pentru a face suprafata de film dur, care permite difuzia lichidului de impregnare în secțiunile au fost dezvoltate și a început producția comercială de condensatoare mai eficiente din punct de combustibil cu folie multistrat dielectric și căptușelii folie de aluminiu.
Condensatori de forța se aplică direct în rețelele electrice de dispozitive de înaltă și joasă tensiune sau ridicată (până la 10 kHz) frecvențe. Acestea sunt utilizate ca unități separate, un cârlig și un instalații complet la condensator sau baterii puternice parallelnoposledovatelnym unități separate compuse. De obicei, condensatori sunt operate în funcționare continuă, sub acțiunea (în funcție de scopul), diferite forme de stres: frecvență industrială sinusoidal ridicată; componenta non-sinusoidală cu o constantă sau fără; DC și pulsate cu formă și rată de repetiție variabilă. Izolarea condensator funcționează la punctele forte ridicate ale câmpului electric care depășesc cu mult tensiunea de funcționare a oricărei alte structuri electrice și temperatură relativ ridicată din cauza căldurii interne. Mai mult, este supusă supratensiunilor tranzitorii extreme. Spre deosebire de condensatori utilizate în electronică, comunicații și așa mai departe. N. condensatoare electrice (cu excepția câtorva tipuri) au un volum semnificativ și de greutate și o capacitate mai mare, puterea reactivă și stoca energie în unitatea de condensator.
Izolarea condensatorilor dintr-un anumit grup într-o anumită măsură arbitrare, deoarece este imposibil să se specifice caracteristica de separare exactă, dar specificitatea lor este subliniat cuvânt determinarea puterii în titlu. Prezența componentelor comune în mod izolat, precum și proiectarea de ansamblu a secțiunii și pachetul face crearea unui condensatoare de putere sistem de clasificare provocator. condensatoare de putere sunt, în general, clasificate în funcție de domeniile de caracteristicile lor de aplicare, de operare și de proiectare. Aceste caracteristici disting condensatori de corecție a factorului de putere în rețele industriale și de comunicare de frecvență ridicată (electrochimic), priza de putere, divizoare de tensiune, linii electrice de compensare serie, pentru a fi utilizate în linii de transmisie a puterii DC, impuls și colab.
Sisteme dielectrice Condensatori de forța
Condensatoare este format din două benzi conductoare (electrozi) separate printr-un material izolator sau compoziție (dielectric). Un astfel de sistem are o capacitate dielectrică, reprezentând valoarea scalară GOST 19880-74, care este numeric egală cu valoarea absolută a raportului de sarcină electrică a conductorului dirijorului diferența de potențial, cu condiția ca conductorii sunt identice, dar opuse în semn tarifelor și că toate celelalte conductoare de îndepărtat la infinit . Capacitatea fizic descrie capacitatea sistemului de a acumula sarcină electrică, care este produsul de capacitate pe diferența de potențial și ambele acești parametri sunt determinate de proprietățile și calitatea dielectric și proiectarea sistemului.
În condensatoare de putere, spre deosebire de condensatoare pentru comunicațiile electronice, și așa mai departe. G. Folosind o gamă limitată de material izolant care separă plăcile. Acestea sunt de hârtie condensator speciale și filme polimerice sintetice sub formă de fâșii înfășurate în rulouri, care permite secțiuni ale mașinii de lichidare. Un astfel de dielectric laminat poate consta numai din hârtie - un dielectric hârtie alternativ straturi de film și hârtie - combinat dielectric hârtie-film sau numai de folie - pur film de dielectric. Pentru a elimina aerul conținut între straturile solide și pori în hârtie, este filetată pe o durabilă electric și având un material izolator dielectric constant ridicată. De obicei, astfel de infiltrant sunt izolatoare fluid, având un număr de avantaje - umplere bună, fără contracție, etc.-călire, înainte de impregnare (ceruri, etc.) Materiale. Spre deosebire întotdeauna mai multe straturi (care conține mai mult de un strat de material dur) de hârtie sau hârtie de tip film dielectricilor peliculă pur dielectric poate fi un singur strat.
Deoarece plăcile utilizate folie de aluminiu (proiectare cu folie) strat de zinc sau aluminiu, acoperite pe o parte din hârtie sau un film, care formează un dielectric (proiectare cu dielectric metalizată) și banda de hârtie din dreapta-metalizată, în care cele două suprafețe metalisat sunt conectate electric și câmpul electric în lucrare este absent - așa-numita căptușeală moale. Acestea din urmă pot avea diferite variații ale performanței. Sistemul ceteris paribus cu folie are caracteristici termice mai bune în comparație cu celelalte două, dar acestea din urmă au proprietatea de a capacității de auto-vindecare după pauză. Acest lucru se datorează defalcarea de ardere cu arc metalizarea suprafață mică din jurul locului defalcare practic fără întrerupere a condensatorului. Poate utilizarea plăcilor combinate, dintre care una este o folie, cealaltă - metalizată [1.12]. Un astfel de sistem, păstrând în același timp proprietățile de auto-vindecare, îmbunătățește performanța termică.
Principalele și cele mai comune în mare putere condensatori sunt sisteme și hârtie-film-folie și plăci dielectrice film (Fig. 1.1, și foile de hârtie sunt înlocuite cu un film) având o pierdere scăzută și permite crearea de condensatori cu caracteristici specifice ridicate într-o gamă largă de tensiuni și frecvențe . Separarea straturilor de straturi de film de hârtie, care este un sistem poros și să joace un rol fitil asigură o bună impregnare a dielectric hârtie-film. Utilizarea filmului dielectric a fost posibilă numai după dezvoltarea metodei de tratament de suprafață de film care produce pe acesta sistemul microcapilar care asigură impregnarea dielectric. Suprafața Netratate, alunecă, ns trecut lichid de impregnare. rezistență dielectric albastru în hârtie ajunge la 22 MV / m, o hârtie-film - 40 MV / m și plenochnom- peste 50 MV / m (la 50 Hz). Acesta din urmă permite obținerea unor caracteristici specifice, mai mult de 6,5 kvar / dm3. Sistem Dielectric cu plăci moi și film de polipropilenă într-un singur strat ca dielectric impregnat cu ulei de petrol (plăci poroase unui fitil) și metalizată (două fețe-metalizată folie de polipropilenă), fără impregnare sau impregnare parțial (doar secțiuni ale capetelor) permite un nou tip de condensator de putere - resetabil - cu o tensiune de până la 70 MV / m și o caracteristică volum specific la 9,4 kvar / dm3 (pentru a crește factorul de putere și alte aplicații). Pierderea de putere în acest sistem este de două ori pierderi mai mici în dielectric hârtie-film și este de aproximativ 0,05 W / kVAR, prin propria lor încălzire este mică și ele pot fi utilizate la temperaturi ambiante mai mari.
Fig. 1.1. Sistem Dielectric cu plăci de folie (o) și stratul de metalizare (b):
1 - o folie de aluminiu; 2 - hârtie; 5 - lichid de impregnare; 4 -plenka; strat de metalizare 5-
Fig. 1.2. Sistem dielectrică cu tencuielilor moale:
1 - căptușeală: 2 - izolator; - --metallizatsiya (Figura b și o singură față de metalizare.)
plăci moi runtime pot fi diferite. Execuția prezentată în Fig. 1.2, și este cea mai simplă. Performanța prezentată în Fig. 1.2, 6 bandă de hârtie metalizată numai pe o parte; această parte este adiacent la partea metalizată a metalizată dielectric activ-film unilateral. Fig. 1.2, în căptușeala moale și filmul sunt metalizare-o parte, dar aranjate astfel încât cele două plăci de moi sunt doua rulare paralele a filmului. După cum se poate observa din Fig. 1.2 I, bandă metalizată, astfel încât plăcile de un pol erau la un capăt, celălalt - cealaltă margine a benzii.