1概況隨著各類家電產(chǎn)品安全性指標(biāo)的提高，金屬化安全膜（以下簡稱安全膜）防爆電容器得到較快地發(fā)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加合理，生產(chǎn)工藝技術(shù)更加完善，產(chǎn)品質(zhì)量得到很大的提高，品種也日漸多，應(yīng)用領(lǐng)域也逐步擴(kuò)大但總的來看這項(xiàng)新技術(shù)還沒有得到應(yīng)有的推廣。原因之一是材料來源主要依靠進(jìn)口，價(jià)格較貴在90年代初國內(nèi)有不少廠家在引進(jìn)真空鍍膜設(shè)備時也引進(jìn)了安全膜生產(chǎn)系統(tǒng)由于各種原因現(xiàn)在只有少數(shù)幾家工廠還有少量生產(chǎn)。價(jià)格也較貴原材料價(jià)格較貴導(dǎo)致產(chǎn)品成本高，影響了推廣應(yīng)甩另一個原因是至今還沒有一個適合安全膜交流電容器特點(diǎn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)有的交流電容器標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)方法都是針對普通金屬化膜交流電容器而制訂的。有些試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)方法，如安全試驗(yàn)、自愈性試驗(yàn)等，對安全膜防爆電容器是不適合的為尋求合適的試驗(yàn)方法，我們對安全試驗(yàn)和自愈性試驗(yàn)方法都進(jìn)行了多次試驗(yàn)本文主要對自愈性試驗(yàn)方法進(jìn)行討論。

　　2目前國內(nèi)外安全膜防爆電容器自愈性試驗(yàn)方法21目前國外安全膜防爆電容器自愈性試驗(yàn)方法歐美是開展安全膜研究較早的地區(qū)，但至今還沒有推廣應(yīng)用，僅在特殊安全要求的產(chǎn)品中使用。也未見到包含有安全膜防爆電容器內(nèi)容條款1的2001-02第一版中也沒有關(guān)于安全膜防爆電容器內(nèi)容的條款。

　　目前日本安全膜在交流電容器中用得較多，并在《電氣設(shè)備用電容器》標(biāo)準(zhǔn)JIS-C- 1995版中加了關(guān)于安全膜防爆電容器內(nèi)容的條款，如耐久性試驗(yàn)自愈性試驗(yàn)安全試驗(yàn)等試驗(yàn)方法及失效判據(jù)作了詳細(xì)的規(guī)定（詳見JE-C-4908- 1997及EC252中自愈性試驗(yàn)是用交流電壓第一步是力卩1 737交流電壓保持60sJE-C-4908-1995標(biāo)準(zhǔn)中，自愈性試驗(yàn)也是加1757n交流試驗(yàn)電壓但只保持1s而不是60s也有些日本公司不執(zhí)行JE-C- 4908-1995標(biāo)準(zhǔn)而是用自己公司制訂的試驗(yàn)方法作安全膜防爆電容器的自愈性試驗(yàn)如用1交流試驗(yàn)電壓保持60s而不是1 75Un他們有一個共同特點(diǎn)，還是用交流電壓作試驗(yàn)。

　　2目前國內(nèi)安全膜防爆電容器自愈性試驗(yàn)方法十幾年來經(jīng)過國內(nèi)廣大工程技術(shù)人員的研究、創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出了新的安全膜圖形，不斷完善生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出了可靠開路失效的優(yōu)質(zhì)的安全膜防爆電容器，且己廣泛應(yīng)用于冰箱空調(diào)、洗衣機(jī)等家電產(chǎn)品及其它電氣設(shè)備中。金屬化安全膜防爆電容器可靠開路失效的優(yōu)點(diǎn)己被近幾年市場大量應(yīng)用所證實(shí)，成為交流電容器中一個獨(dú)特的新品種但至今還沒有制訂出適合安全膜防爆電容器特性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，目前國內(nèi)仍執(zhí)行的GB3667-1997（IEC252）標(biāo)準(zhǔn)自愈性試驗(yàn)仍用交流試驗(yàn)電壓1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定自愈性試驗(yàn)情況1用交流電壓自愈性試驗(yàn)情況隨著安全膜防爆電容器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大及其產(chǎn)量的加，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量鑒定用戶進(jìn)廠檢驗(yàn)等，都要作自愈性試驗(yàn)因?yàn)閲鴥?nèi)還沒有包含有安全膜防爆電容器內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)都執(zhí)行GB3667-安全膜防爆電容器是一項(xiàng)新技術(shù)我們對自愈性試驗(yàn)作過多次，試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)了一些情況，如同樣是自愈擊穿5次，電容量的損失相差較大在交流高電壓下自愈擊穿5次的電容量損失要大于交流低電壓下自愈擊穿5次的電容量損失值為說明問題將CBB65D型400V，50F自愈性試驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表1為了探討合理的自愈性試驗(yàn)方法，又用相同厚度和相同寬度即厚Tm寬75mm的安全膜作容器，分成兩組施加不同的交流電壓，即A組施加800VAC電壓，B組施加900VAC電壓；同時用相同厚度不同寬度的安全膜作成相同電壓相同電容量即400VAC，50F的電容器。施加相同的交流電壓，觀察隨著施加電壓時間的延長電容量的變化情況也即電容器極板中流動的交流電流大小對電容量變化的影響如所示表1執(zhí)行GB3667-1997規(guī)定試驗(yàn)數(shù)據(jù)表序號試前試后自愈擊穿5次時交流電壓VAC測量頻率1000Hz安全膜防爆電容器在交流高壓下電容量隨時間變化曲線400VAC，50tF電容器施加800VAC，電壓電容量隨時間變曲線；400VAC，50電容器施加80WAC電壓，電容量隨時間變化曲線；400VAC，5飲F電容器施加900VAC電壓，電容量隨時間變化曲線；32對上述試驗(yàn)結(jié)果的分析321安全膜防爆電容器的自愈機(jī)理在對試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析之前先簡單介紹一下安全膜的自愈機(jī)理安全膜極板結(jié)構(gòu)圖案有多種，這里以網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明。

　　成相同電壓和相同電容量即的電pUbShifg通金屬化膜的的自愈機(jī)理是是金屬化膜介質(zhì)fkinet點(diǎn)被擊穿時，電容器通過擊穿點(diǎn)短路放電，擊穿點(diǎn)周圍的金屬化層極板被迅速蒸發(fā)掉，形成一個絕緣區(qū)，直到絕緣區(qū)的半徑達(dá)到電弧熄滅的尺寸時，介質(zhì)絕緣恢復(fù)，自愈過程即完成如a所示安全膜自愈機(jī)理與普通金屬化膜的自愈機(jī)理基本相同，只因安全膜的極板是由微型保險(xiǎn)絲將各極板單元相互連接而成，使自愈過程和普通金屬化膜有了不同之處a普通金屬化膜自愈圖形b網(wǎng)格狀安全膜自愈圖形金屬化膜自愈圖形安全膜的微型保險(xiǎn)絲反應(yīng)非常靈敏當(dāng)任何中曲線1和曲線3是用相同厚度和相同寬度的安全膜制作的相同額定電壓額定電容量一個極板單元發(fā)生擊穿時，整個電容器通過擊穿點(diǎn)短路放電強(qiáng)大的電流從四面八方向擊穿點(diǎn)涌來，通過四個微型保險(xiǎn)絲進(jìn)入擊穿點(diǎn)所在的極板單元當(dāng)電流達(dá)到一定數(shù)值的瞬間，微型保險(xiǎn)絲即動作使擊穿點(diǎn)所在的極板單元與電容器極板整體隔離開，自愈過程即完成在此過程中，和普通金屬化膜一樣，在短路的瞬間，擊穿點(diǎn)周圍的金屬化極板被迅速蒸發(fā)掉，形成一個直徑較普通金屬化膜絕緣區(qū)直徑小很多的絕緣區(qū)如b所示。

　　322表1數(shù)據(jù)和曲線的分析表1數(shù)據(jù)表明，6只試驗(yàn)樣品中，發(fā)生第5次自愈擊穿時電壓高的樣品電容量損失大，超過了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不大于0 5%的數(shù)值，如1和3.反之發(fā)生第5次自愈擊穿時電壓低的樣品，電容量損失很小，如6同樣是自愈擊穿5次，電容量損失只有0 0%.這是因?yàn)楫?dāng)電容器的極間施加交流電壓時，電容器內(nèi)有交流電流通過，隨著交流電壓升高，流經(jīng)電容器的交流電流成比例地大標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電容器最大允許運(yùn)行電流為1 175Un耐壓試驗(yàn)最多允許60s當(dāng)電容器內(nèi)的電流接近或超過21，并持續(xù)一定時間時，微型保險(xiǎn)絲就可能動作。施加的電壓越高，通過電容器的電流就越大，微型保險(xiǎn)絲動作的數(shù)量越多，電容量損失也越大同理發(fā)生第5次自愈擊穿時的電壓越高，電容量損失值中由微型保險(xiǎn)絲動作所引起的電容量損失值的比例也越大所以說用交流電壓作安全膜防爆電容器自愈性試驗(yàn)，電容量變化數(shù)不能反映即400VAC，5屮F的樣品，施加不同交流電壓，電容量隨著施加電壓時間的延長的變化曲線。

　　的電流也為2/b曲線3是施加900VAC即225Un，通過電容器電流也為2251n曲線1施加電壓23mn電容量損失不到10%曲線3施加電壓10min電容量損失接近50%，到29mh時電容量己接近零值曲線2是用相同厚度，但寬度比曲線1樣品寬25mm的安全膜制成的相同額定電壓、相同電容量即400VAC，50F的樣品，施加與曲線1樣品相同的電壓800VAC即27n因?yàn)殡娙萜餍咀邮菬o感卷繞，曲線2樣品的極板有效寬度是曲線1樣品有效寬度的137倍，雖然施加電壓相同，但在安全膜單位長度上的電流卻加了367%，也即是靠近噴金層一側(cè)的微型保險(xiǎn)絲上通過的電流比曲線1樣品靠近噴金層一側(cè)微型保險(xiǎn)絲中通過的電流多36 7%.當(dāng)施加電壓23min時電容量下降接近46% 3條曲線同樣反映出隨著電容器中電流的加，因微型保險(xiǎn)絲動作數(shù)量加，導(dǎo)致電容量下降值也不斷大綜上所述，用交流電壓作金屬化安全膜交流電容器自愈性試驗(yàn)結(jié)果中，電容量下降的數(shù)值是由5次自愈擊穿導(dǎo)致的電容量損失和在交流高電壓下微型保險(xiǎn)絲動作引起的電容量損失值之和。

　　出安全膜防爆電容器的自愈特性，因此提出用直流電壓作安全膜防爆電容器自愈性試驗(yàn)4直流電壓作自愈性試驗(yàn)41直流電壓能真實(shí)反映出自愈特性自愈性試驗(yàn)是考核金屬化電容器的自愈特性，同時也是對介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的考核。安全膜極板結(jié)構(gòu)和普通金屬化膜極板不同，使自愈性機(jī)理既有相同之處，又有不同之處極板結(jié)構(gòu)不同試驗(yàn)方法也應(yīng)作相應(yīng)的改變?yōu)榕懦涣麟妷涸谠囼?yàn)中電容器有交流電流引起微型保險(xiǎn)絲動作導(dǎo)致電容量下降，使試驗(yàn)不能反映出真實(shí)的自愈特性而用直流電壓作安全膜防爆電容器的自愈性試驗(yàn)，僅在電容器施加電壓升壓時或放電時瞬間有充電或放電電流，因電流持續(xù)時間很短，不能引起微型保險(xiǎn)絲動作，只有在自愈擊穿時微型保險(xiǎn)絲才能動作。所以用直流電壓作安全膜防爆電容器自愈性試驗(yàn)，才能真實(shí)地反映出自愈特性為使直流電壓試驗(yàn)嚴(yán)酷度接近交流電壓，將GB3667- 1997標(biāo)準(zhǔn)的交流電壓規(guī)定值均乘以1，如1.175Un和1.35.Un等數(shù)值作為直流電壓指標(biāo)。

　　2直流電壓試驗(yàn)裝置對直流試驗(yàn)裝置的要求是，能提供飛。

　　35.Un直流試驗(yàn)電壓，并能承受自愈擊穿時的瞬時短路電流的能力電路原理如所示43直流電壓作自愈性試驗(yàn)流電壓保持60s如果在這一時間內(nèi)發(fā)生的自愈性擊穿數(shù)少于5次，則應(yīng)將電壓以每分鐘不超過200V的速度升高，直至從試驗(yàn)開始發(fā)生5次自愈（上接第33頁）作為紅外測溫診斷技術(shù)人員在發(fā)現(xiàn)小溫差的設(shè)備發(fā)熱的情況時，要認(rèn)真分析，判斷其內(nèi)部故障的可能1性對設(shè)備的發(fā)熱情況要結(jié)合測溫時的實(shí)際環(huán)境和設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行方式進(jìn)行分析。

　　加強(qiáng)紅外測試人員對一次設(shè)備的原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況的技術(shù)培訓(xùn)，只有使紅外測試人員對設(shè)備的原理及內(nèi)部構(gòu)造熟悉了，才能在紅外測試工作中做到有的放矢，才能在對設(shè)備故障的分性擊穿或電壓達(dá)到2.3 5.Un最高值此后，電壓降至發(fā)生5次自愈擊穿時電壓的0 8倍或電壓最高值的08倍，并保持10s在此期間，允許在每臺電容器中再發(fā)生一次自愈擊穿。

　　5建議通過對安全膜防爆電容器的自愈性所作的多次試驗(yàn)，以及試驗(yàn)結(jié)果的整理分析，認(rèn)為由于在交流高電壓下安全膜微型保險(xiǎn)絲動作導(dǎo)致一定數(shù)量的電容量損失，不能真實(shí)地反映出自愈特性，而用直流電壓作自愈性試驗(yàn)不論直流電壓多高，電容器中沒有電流通過，微型保險(xiǎn)絲只在自愈擊穿時動作，這才能真實(shí)的反映出安全膜防爆電容器的自愈特性建議在修訂金屬化交流電容器標(biāo)準(zhǔn)時，對自愈性試驗(yàn)加入適合安全膜試驗(yàn)方法的內(nèi)容。

　　高鵬（1976-），男，湖北鄖縣人，工程師，從事安全膜防爆電容器和新型電容器的設(shè)計(jì)，開發(fā)工作。

　　張自魁（1967-），男，河南浚縣人，從事電容器開發(fā)，設(shè)計(jì)及工藝管理工作。

　　許峰（1971-），男，湖北安陸市人，主管技術(shù)開發(fā)工作。

　　高儒昌（1935-），男，湖北鄖縣人，高級工程師，從事金屬化電容器的研宄和應(yīng)用。

　　析中準(zhǔn)確判斷設(shè)備的缺陷原因有效的總結(jié)己發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部缺陷的情況，得出經(jīng)驗(yàn)，在紅外測溫工作中利用總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)舉一反三，為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供技術(shù)保障張建軍：（1971-），男，河北唐山人，工程師，從事諧波監(jiān)測及紅外測溫診斷工作。

　　王輝（1963-），男，河北唐山人，主管紅外測溫診斷工作。