电容器保护精讲
电容器接线形式主要有:单星形、桥形、双星形、两个单星形、三个单星形等(北京电网使用较多的接线方式为桥形和单星形接线)
电容器类型电容器组内部小元件接线为先m并后n串且无熔丝、同时外部接线也为先M并后N串,每个单台电容器都有一个熔断器。(如下图,每台电容器单元由m个电容器小元件并联、n段串联组成,每个电容器小元件串接一根内熔丝)
整定计算原则:有内熔丝的,只考虑内熔丝熔断,电容器元件退出运行,单台电容器有熔断器的,考虑单台电容器内小元件击穿或单台电容器熔断器熔断退出运行。
电容器电容量的测量
在没有专用仪表的情况下可用万用表测量电力电容器的电容量。具体方法是:用熔丝(其规格由电容器的电容量而定)和待测电容器串联接入220V交流电源上。用万用表的交流电压档测出电容器两端的电压U(V)。
用万用表的交流电流档测出通过电容器的电流I(mA)。因为I=U/XC而XC=1/(2πfC),其中f是交流电的频率。所以电容器的电容量CC=3.18×(I/U)(微法)。
在电源给电容器充电过程中的任一时刻,若电容器所带电荷量为q,耦合电容器参数,则电容器两板间的电压U=qC。充电电流必然流经内阻r,设内阻r两端的电压为Ur,根据欧姆定律可知E电动势=U+Ur。所以不难想象,图6.12中斜直线上方的三角形面积,耦合电容器推荐,即为电源电动势做功QE电动势过程中被消耗在内阻r上而转变为焦耳热的能量。
问题解决了!在用电源给电容器充电的过程中,只能有一半的能量被电容器储存,必然有另一半能量消耗在回路的电阻之上。如果电容器储存的能量很多,耦合电容器厂家,则消耗在回路电阻上的能量也就同样的多。如果这部分能量全部消耗在电源的内阻上,则对电源十分不利,这也是在充电回路中另外增加限流电阻的原因。
至此,可能还有一个疑问:如果对电容器充电的能量利用率仅有50%,佛山耦合电容器,给使用电容器作为电源的电动汽车充电不是会浪费很多电能吗?要知道上面讨论的是用有固定电动势的电源给电容器充电的情况,如果给大容量电容器充电,应该使用可变电动势的电源,这样可以使充电的能量利用率大大提高。
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