西安电力电容器厂-断路器电容器厂

断路器电容器（又称均压电容器），主要并联接于断路器的断口上，从而使各断口间的电压均匀。高压断路器的灭弧室常由几个断口串联而成，由于对地杂散电容C0常大于断口电容C1、C2，因而图1（a）中，

　　C1断口上承受绝大部分电压，电压是极不均匀的。
　　在每个断口上并联了等容的均压电容Cs后，　　由于Cs>>C0>>C1、C2，所以分压比得到了很大的改善，n近似等于1（约1．02～1．05），使得断口间的电压分布均匀以利开断，并且避免在断口开断后因电压分布不均匀而造成损坏。

　　断路器电容器的基本结构与耦合电容器相似，通常采用瓷套外壳，元件全部串联，内部带补偿浸渍剂随运行温度变化而体积变化的金属波纹管。它的材料、工艺及质量与其它电容器基本相同，但断路器电容器常出现损耗角正切tanδ偏大的现象，而这种情况在其它类型电容器中却并不突出，因此，本文就断路器电容器tanδ值偏大的原因以及一些改善的方法进行一些探讨。
2　断路器电容器损耗的产生及tanδ值易于偏大的原因　　
　　电容器浸渍剂中含有的杂质，尤其是离子杂质，影响着tanδ的大小。介质在电压作用下的能量损耗是由极化损耗（如偶极子极化，夹层介质界面极化等）和电导损耗引起的。由于目前电容器用浸渍剂均为弱极性液体介质（相对介电常数为2．2～2．6），极化损耗极小，因此，浸渍剂的损耗主要由电导损耗决定。
　　正常工作状态的液体介质中构成电导的因素主要有两种：一种由液体本身的分子和杂质的分子解离为离子，构成离子电导；另一种是液体中的胶体质点（如浸渍剂中悬浮的小水滴）吸附电荷后，形成带电质点，构成电泳电导。由于电容器采用真空浸渍工艺，边抽真空边注油，脱气、脱水效果可以得到保证。因此我们着重分析离子电导对断路器电容器损耗的影响。电容器元件极板间被各层固体介质（膜或电容器纸）分隔出若干个区域，浸渍剂中的离子充斥在各个区域内，当没有外电场时，正负离子杂乱无章地分布，并不消耗能量。当施加电压时，沿着电场方向，油中离子随电场方向的交替改变在狭窄的空间来回运动，产生损耗。
　　在工频电源下，当施加较低电压UA时，在一个周波内，离子从极板E出发，还未到达固体介质D，就随着电场交变又回到极板E。当升高电压到UB时，离子在一个周波中，刚好从极板E到固体介质D，又从D回E。此时损耗随电压的增加而增加。当电压仍然上升，由于带电粒子无法穿越介质层，到达E或D时受阻，只能在E与D狭小空间内来回运动，这时损耗不再增加，而无功功率Q随着电压的增加而增加，损耗角正切等于有功功率除以无功功率，因此tanδ随着电压的上升而下降。当电压超过额定电压继续上升，在高场强的作用下，液体中由于解离或碰撞电离等产生带电粒子增加使电导率变大，引起泄漏电流增大，发热增多，损耗的增加远大于无功功率的增长，从而tanδ值增加。在进一步的强电场下，除了电导损耗外，还有介质孔隙中气体电离所引起的损耗。当油分解出气体形成气泡，气泡中的场强Eg为油中场强Eo的εr倍，而气体的击穿场强比油低得多，所以气泡先开始电离，这又使气泡温度升高，体积膨胀，扩大气体通道，最后发生击穿，tanδ也就急剧地上升。在断路器电容器的使用或试验中，电压不会无限制地超过额定电压Un，因此图3中C区域并不为我们关注。

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