電容器充放電現(xiàn)象

除顫器工作時(shí)，一般是讓100 J到300 J的電能，在約2 ms的時(shí)間內(nèi)通過的心臟部位。若有些電路中濾波效果不好，可以采用并聯(lián)電容的方式來增加濾波效果，但不是隨意的增加并聯(lián)的個(gè)數(shù)或隨意放置幾個(gè)電容，這樣只會(huì)浪費(fèi)材料。除顫器工作時(shí)的電功率在50 kW到150kW之間，這個(gè)功率是相當(dāng)大的，用電池直接供電無法達(dá)到，也大大超過了一般家庭的用電功率，而除顫器還必須便于攜帶，那它使用了什么樣的供電裝置呢？

除顫器工作時(shí)的供電裝置是一個(gè)C＝70 μF的電容器。除顫器內(nèi)帶有電池，先通過電子線路把電池供電的電壓升高到約U＝ 5 000 V，對(duì)電容器充電，充電后電容器儲(chǔ)存的能量約為W＝ 12CU2＝875 J。通用公式C=Q/U平行板電容器專用公式：板間電場強(qiáng)度E=U/d，電容器電容決定式C=εS/4πkd定義1：電容器，顧名思義，是‘裝電的容器’，是一種容納電荷的器件。由于電容器電壓很高，所以可以在很短的時(shí)間內(nèi)釋放一部分能量，通過電子線路控制放電的能量了。除顫器的核心就是這個(gè)耐壓5 000 V以上、70 μ F的電容器，它耐壓較高、容量較大，并且體積較小、重量較輕，因此需要精心設(shè)計(jì)和制造。

電容器是常用的電子元件，而且不斷應(yīng)用在新的領(lǐng)域中。在現(xiàn)在推廣的新能源汽車中，電動(dòng)汽車占有重要地位。電動(dòng)汽車多數(shù)用鋰電池供電，鋰電池電動(dòng)汽車的主要缺點(diǎn)就是充電時(shí)間長，使用不夠方便。

所以還有另一種用電容器作為電源的電動(dòng)汽車。電容器作為電源的優(yōu)點(diǎn)是充電時(shí)間短，可以反復(fù)充電、長期使用，但缺點(diǎn)是一次充電后的行駛里程較短，因此目前還需要對(duì)高電壓、大容量的電容器做進(jìn)一步的研究。

關(guān)于電容器的充電，有人提出了一個(gè)很好的問題：“用電動(dòng)勢(shì)為E電動(dòng)勢(shì)的電源對(duì)電容器充電，充電結(jié)束時(shí)電容器的電壓U＝E電動(dòng)勢(shì)。對(duì)于輸入電容來說，就是在電源電路中體積較大、容易較大、額定電壓高的電容器，對(duì)接收到的電流進(jìn)行過濾。設(shè)整個(gè)充電過程中充電電量為Q，則電源電動(dòng)勢(shì)做功QE電動(dòng)勢(shì)，而電容器儲(chǔ)存的電能為12QE電動(dòng)勢(shì)，電源電動(dòng)勢(shì)做功的另外一半能量去哪了？”

  補(bǔ)償電容器是變電所及用戶電器設(shè)備的主要部件，主要作用是補(bǔ)償電力系統(tǒng)的無功功率，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，改善電源品質(zhì)，減少線路的無功損耗，提高電網(wǎng)輸送電能力，保證發(fā)電機(jī)的出力和設(shè)備的運(yùn)行能力。有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容，這時(shí)大電容通低頻，小電容通高頻。由于電網(wǎng)的負(fù)荷變化較大，使電容器在運(yùn)行過程中頻繁投切，使用環(huán)境條件波動(dòng)較大，因此，在電力補(bǔ)償電容器的運(yùn)行過程中對(duì)電力補(bǔ)償電容器的日常運(yùn)行維護(hù)工作非常重要。

   電力補(bǔ)償電容器的安全運(yùn)行條件

   額定電壓

   電力補(bǔ)償電容器的額定電壓是在電容器的設(shè)計(jì)制造時(shí)確定的正常運(yùn)行電壓，一般電器裝置的額定電壓是按擬接入的電力系統(tǒng)的額定電壓考慮的。運(yùn)行中的電容器組可允許在超過額定電壓的5%的情況下使用；允許在1.1倍額定電壓下短期使用，不準(zhǔn)長時(shí)間過電壓下運(yùn)行，否則將造成嚴(yán)重的過負(fù)荷，引起電容器過熱，殼體膨脹，這是不允許的。電容器轉(zhuǎn)化成熱能的能量主要由介質(zhì)損耗的能量和電容所有的電阻所引起的能量損耗，在直流電場的作用下，電容器的損耗以漏電阻損耗的形式存在，一般較小，在交變電場的作用下，電容的損耗不僅與漏電阻有關(guān)，而且與周期性的極化建立過程有關(guān)。

  電容器殼體膨脹

   電容器的絕緣介質(zhì)是油性有機(jī)物質(zhì)，在電容器運(yùn)行過程中溫度逐漸升高，箱體隨之熱脹冷縮本是一種正?，F(xiàn)象，但當(dāng)箱體密封受損空氣、水分、雜質(zhì)的侵入而使絕緣性能下降內(nèi)部放電或擊穿時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生大量氣體使箱體鼓起變形而膨脹。造成箱體膨脹的主要原因有：運(yùn)行時(shí)過電壓、過電流、操作過電壓、室溫過高、電容器本身質(zhì)量問題等。室內(nèi)的溫度應(yīng)符合電容器的運(yùn)行要求，運(yùn)行過程必須作好室內(nèi)溫度的測量并作好記錄。當(dāng)出現(xiàn)電容器殼體膨脹時(shí)應(yīng)及時(shí)退出運(yùn)行并查明原因排除故障。

   電容器出現(xiàn)下列情況之一的，應(yīng)作停用處理：

   電容器外殼嚴(yán)重膨脹有爆1炸可能的、漏油嚴(yán)重以及運(yùn)行時(shí)內(nèi)部有響聲的、電容器接頭有過熱跡象的、運(yùn)行時(shí)造成三相不平衡超過5%以上的。

   電容器操作時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)

   電容器的分、合閘操作應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行；主要原因是電容器的參數(shù)改變，但沒完全失效，在一定程度上還有作用，但達(dá)不到應(yīng)有的作用，使得現(xiàn)有的故障現(xiàn)象出現(xiàn)。電容器帶有殘余電荷的情況下禁止合閘；對(duì)電容器進(jìn)行清掃時(shí)應(yīng)在母線上連接地線，如果熔斷器燒壞的應(yīng)在電容器的接頭上連接地線，以放掉電容器中的殘余電荷；電力補(bǔ)償電容器在運(yùn)行過程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行安全運(yùn)行規(guī)范，加強(qiáng)值班巡視和檢查，作好運(yùn)行記錄，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)處理。