TB T 3075-2003 铁路应用 机车车辆设备 电力电子电容器.PDF

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1、铁道行业标准汇编机车车辆机车车辆综标准汇编合部分弋:308:一，。:、TB/T 2919-1998-TB/T明标准化是一项综合性的技术基础工作是组织现代化生产和进行贸易的技术准则，是科学管理的重要组成部分。通过标准的制定和组织实施，可以有效地保证和提高产品质量、工程质量及服务质量，促进贸易与技术交流，提高经济效益和社会效益。随着我国社会主义市场经济体制的建立和铁路的改革与发展，铁路标准化作为铁路运输、安全和管理的重要技术基础工作，在促进铁路行业的技术进步、提高技术装备和服务质量水平上起到越来越重要的作用。本次编辑出版的铁道行业标准汇编是根据铁道部标准化工作项目安排在铁道部2001年组织对199

2、0年以前铁道行业标准复审结论和2003年组织的对1991一1997年铁道行业标准复审结论废止了不符合铁路改革和发展要求的968项行业标准基础上.将全部现行铁道行业1688项标准按专业分为机车车辆标准汇编、工务标准汇编、通信信号标准汇编、电气化铁道标准汇编、铁路运输标准汇编及综合基础标准汇编六部分编辑出版。机车车辆标准汇编包括机车车辆综合部分三册、机车部分四册、车辆部分四册及有关机车车辆专业的现行铁道国家标准部分一册.共收集了截止于本汇编出版时已发布实施的现行有效铁道行业标准和铁道国家标准共947项。以供铁路相关管理人员、科技人员以及各级领导全面系统地学习和了解现行有效的铁遣行业标准、铁道国家标

3、准及计量检定规程更好地贯彻实施标准为铁路的科技发展提供技术支持。本汇编根据现行标准单行本编印，在编印过程中亦可能出现错误之处，请予以指出并函告我所。-所有标准在实施期间可能会发布修改单、被修灯愈被康止若有变更应以标准的最新版燕探黔戮撰一;1一:)一:冬1一;一:是星一季粤;叠:一奢淄翼套辈翁纂粼蒸薰:羹蒸骥馨鬓掣黔TB中华人民共和国铁道行业标准TB/T 3075-2003铁路应用机车车辆设备电力电子电容器Railway applications-Rolling stock equipment-Capacitors for power electronicsO EC 61881:1999, ID

4、T)2003-03-12发布2003-09-01实施中华人民共和国铁道部发布1B/P 3075-2003前言本标准等同采用IEC 61881:1999铁路应用机车车辆设备电力电子电容器)o本标准附录A,附录D是资科性附录。本标准附录B、附录C是规范性附录。本标准由株洲电力机车研究所提出并归口。本标准由株洲电力机车研究所及宁波机车电容器研制中心负资起草。本标准起草人:刘胶、盲武、陈开运、姜志新、刘贵。本标准系首次制定。1562铁路应用机车车辆设备电力电子电容器总则1.1范围本标准适用于铁路机车车辆上用的电力电子电容器。本标准所涉及的电容器的额定电压限制在10 kV以内。采用此类电容器系统的工作频

5、率通常低于2 500 Hz，而脉冲频率可高达几千赫，在某些情况下可超过MHz.电容器分为交流电容器和直流电容器两种。本标准中电容器均为带有外壳的器件。注:本标准包括很广范围内的电容器的应用技术:过电压保护、直流和交流滤波器、开关电路、直流贮能、辅助变流器等等本标准不适用于以下电容器:感应加热装置用工作频率在408z至24 kHz之间的电容器(见IEC 60110) ;交流电动机使用的以及类似的电容器(见IEC 60252) ;电力供电网中用于阻塞一种或多种谐波而在电路中使用的电容器;管形荧光灯和其他放电灯用的小型交流电容器(见IEC 61048或IEC 61049);抑制电磁干扰用的电容器(见

6、IEC 60384-14) ;额定电压1kV以上的交流电力系统用并联电容器(见IEC 60871-1, IBC 60871-2) ;额定电压1kV及以下的交流系统用自愈式并联电力电容器(见IEC 60831-1, IBC 60831-2) ;-额定电压1kV及以下的交流系统用非自愈式并联电力电容器(见IEC 60931-1, IEC 60931-2);非用于主电路的电子电容器(见IEC 60080和IEC 60166);电力系统用串联电容器(见IEC 60143);祸合电容器和电容分压器(见IEC 60358);用于需要能量贮存/大电流放电如照相复制和激光)方面的电容器;微波炉用的电容器。示例

7、在第6章中给出。1.2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准中的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件。其最新版本适用于本标准。GB/r 2423.3电工电子产品基本环境试验规程试验Ca:恒定湿热(eqv IEC 60068-2-3)GB/I 2423.22电工电子产品基本环境试验规程试验N:温度变化试验方法(eqv IEC 60068-2-14)GB/I 2423.28电工电子产品基本环境试验规程试验T:锡焊试验方法(eqv IE

8、C 60068-2-20)GB/r 2423.29电工电子产品基本环境试验规程试验U:引用端及整体安装件强度(eqv IEC1563TB/1 3076-200360068-2-21)GB 13539.1低压熔断器基本要求(neq IEC 60269)TB/C 1333.1铁路应用机车车辆电气设备第1部分:一般使用条件和通用规则(idt IEC60077-1)TB/I 3058铁路应用机车车辆设备冲击和振动试验(idt IEC 61373)IEC 60721-3-5环境条件分类第3-5部分:关于环境参数和地面设备安装时的严重性的分类1.3术语与定义从本标准的用途出发，采用下列定义;1.3.1电容

9、器元件(或元件)capacitor element(or element)一个电容器不可再分的部件，它由电介质和被它隔开的两个电极构成。1.3.2电容.单元(或单元)capacitor anit(or unit)由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并带有接线端子的组装体。电容器组capacitor bank把两个或多个安装在一起、在电气上进行互相连接的一组电容器单元。电容器capacitor在不必区分“电容器元件”、“电容器单元，或“电容器组”时所用的一般术语。1.3.5电容器装f capacitor equipment把电容器单元及其连成网络的附件装配在一起的装置。1.3.6电力电子电容翻

10、capacitor for power electronics用于电力电子设备的，并能在非正弦电流和电压下连续运行的电力电容器。1.3.7金属箔电容四(非自愈式)metal-foil capacitor(二self -healing)电极通常由电介质隔开的金属箔电极板构成的电容器，一旦电介质被击穿，电容器不能自恢复。1.3.8自愈式金属化电介质电容翻self-healing metallized dielectric capacitor采用金属化膜(通常是蒸镀)形成电极的电容器，一旦电介质被击穿，电容器能够自恢复。1.3.9交流电容册a. c. capacitor设计在交流电压下应用的电容器。

11、注:只有在得到电容器制造商的认可后，交流电容器才可用于其倾定电压及以下的直流电压场合。1.3.10直流电容器d. c. capacitor主要设计在直流电压下应用的电容器。注:只有在得到电容器翻造商的认可后，直流电容器才可用于交流电压场合。1.3.11电容.徽块model capacitor1564TB/r 3075-2003电气试验中，在不影响电气、热力和机械性能条件下，模拟一个完整的单元或元件的一个较小单元。注:应考虑综合应力，例如温度、机械条件与电气强度的总和。1.3.12内部(元件)烙丝intemal(element) fuse装在电容器内，当发生故障时断开一个或一组元件的器件。1.3

12、.13过压力装! overpressure血”(玛1.3.13.1过压力陌离器overpressure disconnector在电容器内，设计用于在电容器发生故障时切断电流通路的保护装置。1.3.13.2过压力检测器overpressure detector通过电气开关/信号来检测到内部压力异常增加的器件，并间接切断电流通道。1.3.14内部放电装11 internal discharge device装在电容器内部.接在单元的两端，在电容器与电源断开后能迅速有效地将电容器上的剩余电压降低到安全电压以下的装置。1.3.15交流倾定电压(UN) rated a. c. voltage设计电容器

13、时所采用的、波形可正负变换的、任一极性下的最高工作可重复峰值电压。注1波形可以是多种形状，附录A给出了示例。注2:波形的平均值可以是正或负。注3:注意，交流额定电压不是方均根值。注4:本标准所用的定义不同于TB/r 1333.101.3.16直流额定电压(UNc) rated d. c. vol娜90设计电容器时，考虑连续运行状态所采用的但不能变换方向的任一极性的最高工作峰值电压。对于GT(来说，阻尼电容器可以看作纹波电压等于额定直流电压(Urroc= U,)的直流电容器。在反向电压情况下，使用时应经用户与制造商协商同意。注:如果反向电压较小(4、于顿定电压的10%)，电压波形可认为没有反向。

14、基于试验目的，U和U,应该增加反向电压Ua1.3.17纹波电压(U.) ripple voltage单向电压交流分量的峰峰值。1.3.18不孟斑浪涌电压(U.) non-recurrent surge voltage由于开关或者系统(在允许的限定次数内)其他干扰引起的且持续时间小于基本周期的峰值电压。1.3.19绝缘电压(U;) insulation voltage电容器端子对外壳或地的绝缘正弦波电压的额定方均根值。如果不作规定，绝缘电压的方均根值就等于额定电压的1 /J泛。1.3.20最大峰值电流(I) maxinuan mk current1565TBA 3075-2003在连续运行期间可

15、能发生的最大峰值电流。1.3.21.大电流(I) maximum current连续运行时的最大方均根电流。1.3.22.大浪涌电流( I,) nuudmmn口，current由于开关或系统(在允许的限定次数内)任何其它干扰引起的允许峰值电流。1.3.23脉冲绷率(介)pulse frequency周期性电流脉冲的频率。1.3.24电流脉宽(动current pulse width电容器从一个电压值到另一个电压值的充电或放电过程中电流流过的时间。注:脉冲电流波形的示例见附录Ao乍.3踌谐振绷率(fr) resonance frequency电容器阻抗呈最/J、时的频率。1.3.26工作周期du

16、ty cycle1.3.26.1持续工作周期continuous duty在大多数时间里电容器处于热平衡状态的运行时间。1.3.26.2间断工作周期intermittent duty按持续考虑的负载能够进行“通洲断”或“高/ft”变化的周期，不连续工作或运行的周期。1.3.27工作通度。perating temperature在电容器达到热平衡状态时的外壳最热点温度。1.3.28.低工作盆度(60,;) lowest operating temperature电容器能正常工作时的最低温度。1.3.29外壳遏升(4,B_) container temperatured脱外壳最热点的温度与冷却空气

17、温度的差值。1.3.30冷却空气滋度(0-,b) cooling-air temperature在德态条件下，两单元之间中间点测得的电容器最热位置的冷却空气的温度。如果所涉及的仅为一个单元，这个温度则指在大约离电容器外壳0. IM和距其基底2/3高处所测得的空气温度。1.3.31.高工作通度(t3_) ma)dmum operating temperature电容器可以运行的最高外壳温度。13.32毯态条件steady-state conditions1566TB/1 3076-2003在恒定输出和恒定冷却空气温度下电容器达到的热平衡。1.3.33电容器报耗capacitor lasses电容

18、器所消耗的有功功率。注1:除非另有说明，电容器的损耗应理解为包括熔丝和放电电阻构成的电容器元件的损耗。注2:在高频时，电容器的损耗主要为连接、接触和电极引起的损耗。1.3.34电容砚损耗角正切值(tan的tangent of the lass angle of a capacitor在规定的正弦交流电压和频率下，等效串联电阻与容抗之比。1.3.36电容器的等效串联电阻equivalent series resistance of a capacitor在规定的运行条件下，它是个与理想电容(其电容值等于实际电容器的电容值)相串联的等效电阻，它的功率损耗等于电容器所消耗的有功功率。，.3.36最大

19、功率损耗(P-) maximum power losses在最高壳温时，电容器可承担的最大功率损耗。，3.37最大功率损耗和.大电流时的最离组率(几)maximum frequency for maximum power loss andmaximum current指电容器在最大电流(I_)产生最大功率损耗(P-)的预率。1.4使用条件，4.愧正常使用条件，.4.，.，海拔不超过1200 m,注:如果海拔超过1200-1应考虑海拔对于对流冷却和外部绝旅及内部压力的影响。1.4.1.2温度气候环境温度由IEC 60721-3-5的SK2类中得出，其范围从一25一+401C.,环境温度不属于这个

20、范围，应由用户和制造商之间商定。电容器可以运行的外壳温度上限值0二应在55 IC、 70和85值中选择。，.4.1.3具有强迫通风的工作沮度如果电容器用流动介质进行强迫冷却，则应遵守1.4.1.2中规定的工作温度条件。应优先采用表1所提供的冷却液体的温度。裹，时间不受限制时冷却介质的.离祖度入口温度，出口温度354045505560冷却液的最低人口温度可以是一250 0这里有两种方法规定冷却介质的温度上限，既可使用人口温度也可使用出口温度。除非另有协议，本方法的选择一般应由电容器制造商决定。对于使用人口温度的方法，应规定冷却介质的流量。1567TB/C 3075-20031.4.2非正常使用条

21、件当使用条件从总的来说与本部分的要求不相符时，本标准不适用于这样的电容器，除非制造商与购买方之间另有协议。非正常便用条件要求其他的附加措施，以保证本标准的条件即便在非正常使用条件下也能履行。之性能要求和试脸2.，试验要求2.1.，总则本章给出电容器单元的试验要求。2.12试脸条件除非对于特殊的试验或测量另作规定，电容器电介质的温度应在十5一+35 C范围内。如果需要校验、参考沮度应在十20C,除非制造商与购买方之间另有协议。注:如果电容器已在恒定的环境沮度下为了达到热平衡状态保持不通电状态一段适当的时间，则可以舰定电介质沮度与环境温度相同。交流试验和侧量应在50 Hz或60 Hz正弦电压下进行

22、，除非另有规定。2.2试脸类别2.2.，例行试验例行试验包括:a)外观检查(2.14.2);b)端子间的耐受电压试x$(2.5.1);c)端子与外壳间的耐受电压试骏(2.6.1);d)电容值和tan 8的测量(2.3)e)内部放电器件试验(2.7);f)密封性试验(2.8)0在交货之前，制造商应对每一个电容器做例行试验。按购买方要求，制造商应提供有该类试验详细结果的证明书。试验顺序如上所示。2.2.2型式试验除非另有规定，每一个用于型式试验的电容器样品应首先满足所有例行试验的要求。型式试验包括:a)机械试验(2.14);b)端子间的耐受电压试11$(2.5.3);c)端子与外壳间的耐受电压试验

23、(2.6.2);d)浪涌放电试验(2.9);e)自愈性试验(2.11);f)环境试验(2.13);机械试脸(2.14);8)电容器损耗角正切值(tan司测量(2.4);h)热稳定试验(2.10);i)内部放电器件试验(2.7);J)谐振频率测量(2.12);k)端子间的耐久性试验(2.15);1)熔丝断开试验(2.17);m)破坏性试验(2.16)01568TB/1 3016-2003型式试验用于证明电容器的设计符合在本标准详细规定下的运行性能以及合理程度。型式试验应由制造商来做，并应按要求给购买方提供有该类试验详细结果的证明书。这些试验应在与合同具有相同设计要求的一个电容器上进行，或者在试验

24、中给出的相同或更严格的试验条件所设计的一个电容器上进行。不要求全部型式试验都在同一个电容器样品上进行。2.2.3脸收试脸例行试验或型式试验，或其中某些试验可由与任何合同有关的制造商按照与购买方的协议进行。可承受该类重复试验样品的数量、验收标准以及任何这些单元的发货许可，均应遵守制造商与购买方之间的协议，并且应在合同中说明。2.3电容值与tan S的训f(例行试验)2.3.1测量程序电容值和tan S的测量应在制造商选择的电压和频率下进行。采用的浏量方法不应包括由于谐波或被测电容器外部附件(例如测量电路中的电抗器和隔直电路)所引起的误差。测量方法的精度应予给出，对于电容值的侧量.精度应优于0.2

25、%，对tan S的测量精度应优于10%，如果测量在5014z-60 Hz频率下进行，则精度不必优于1 x 10“00电容值测量应在端子间耐受电压试验之后进行(见2.5)0对于有内部熔丝的电容器，电容值侧量则应在电压试脸之前进行。23.2电容偏差若无其他规定，所测得的电容值与颊定电容值之差应在一10%一+10%的范围之内。2.3.3损耗要求(tan的有关电容器损耗的要求可由制造商与购买方双方商定。注:按照协议.制造商应提供在温度范围内在颇定输出的稳态条件下，电容器损耗与环境温度的函数曲线或表格。2.4电容器损耗角正切值(tan的的测级(型式试验)2.4.1测量24.1.愧交流电容器电容器损耗(t

26、an 6)的侧量应在热稳定试验(见2.10)结束时进行。测最电压应为热稳定试验的电压，颇率应在50 Hz-120 Hz范围内2.4，.2直流电容器电容器损耗(tan 6)的测量应在50 Hz-60 Hz频率范围内，在纹波电压(U,)1/(2在)下进行。注:电极、连接、引线和端子中的损耗皆为频率的函数，并且能够计算。2.4.2损耗要求按照2.4.1中规定所测得的tan 6的值不应超过制造商标称的值，或者制造商和购买方双方商定的值。2.5端子间的附受电压试验2.5.1总则试验按表2进行。裹2端子间的耐受试脸电压交流电容器直流电容器非自愈式自愈式非自愈式自愈式交流试验电压方均根值1.5叭1.25 U

27、N直流试验电压2.15 UN1 .75 UN2呱1.5U“1569TB月，3075-2003如果电容器以间断制或短时制工作，则表2中标明的试验电压值可以降低，新的电压值可由用户和制造商协商，对于直接接至供电网的电容器，端子间的耐受试验电压可由制造商和用户协商增加。注1:假如电压增加10%,持续时间可以减少到2s.注2:交流试验电压频率可以为50 Hz或60 Hz.2.5.2例行试验每一个电容器在环境温度下应承受2.5.1中任一项试验，持续时间为10 s,由制造商选择。在试验过程中，不允许出现击穿和闪络。自愈性击穿是允许的。对于所有元件并联的单元来说，如果电容值的偏差仍满足要求，那么内部元件熔丝

28、的熔断是允许的。注:如果必要，该试验仅可重复进行一次。2.6.3型式试验电容器在最高壳温时，应承受2.5.1中的任一项耐受电压试脸，持续1 min.由制造厂选定来做。在端子间进行耐受电压试验后，对电容值和tan S进行侧量。26端子与外壳间的交流电压试脸2.6，例行试验所有端子与外壳绝缘的单元应能承受加在端子(连接在一起)与外壳间的电压，持续10 s.试验电压值如下:U, _ = 2 U; + 1000 V最高加2000 V)，式中U，为绝缘电压。电容器的绝缘电压值应由用户规定。绝缘电压的1 /F2即等于电容器的标称电压，除非另有规定。在试验过程中，不应出现击穿或闪络，即使预定其中某个端子在运

29、行中与外壳连接，该试验仍要进行。对于一个端子固定连接到外壳的单元，则不应进行该试验。注1:如果电容器(带金月外壳)装有外部过压力检侧器，刻检侧器的端子应短接后再与外壳相连。注2过压力检测器与外壳之间的耐压试验应得到用户与制造商的同惫。注3:如果必要，该试验仅可重复进行一次。26.2型式试验所有端子与外壳绝缘的单元均应按照与2.6.1中相同的电压值进行试验，持续1 min。对于直接与电网相连的电容器，试验电压可根据用户与制造商达成的协议增加。与外壳绝缘的电容器在试验期间应该有一层金属箱紧紧包裹在四周。2.7内部放电器件试验内部放电器件的电阻(如有)应进行电阻值和自放电速率的测量。该试验应在25中

30、规定的电压试验之后进行。2.日密封性试脸不通电的电容器单元应均匀地加热到至少比最高运行温度高5r-，并应在此温度下至少保持3倍的热常数时间，但不应少于2h.应不发生渗漏。建议使用合适的指示器。电容器的渗漏源由可视仪器进行测量。电容器单元的试验布置按制造商和用户之间的协议进行，同时考虑装置的使用位置。注:如果电容器不含有液态物质，则由制造商来选择试脸方法，并应抽样进行试脸。2.9浪涌放电试验各单元借助于直流源充电，然后通过一个尽量靠近电容器的间隙放电器进行放电。这种放电应在10 min内作5次。1570TB/P 3076-2003试验电压应等于1.1 UNo在此试脸以后的5 min内，对单元作端

31、子间的耐受电压试验(见2.5),在放电试验之前和耐受电压试验之后均应对电容器进行测量。测量值的变化量应低于相当于一个元件击穿或一个内部熔丝熔断的变化量。对于自愈式电容器，电容值的变化量应小子士1%0采用公式(1)进行核算:tan 5-ION)t连接电缆与焊接连接件的拉伸强度 U.,Uhl祀/C 2423.29UU,Ud2连接线的柔韧度弯曲圈数:2对于导线与焊接连接片连接.弯曲圈数也为:23焊接与扁擂连接片连接的柔韧度4同轴连接的扭转阻力刚度等级:25螺母与姗栓连接的扭断阻力刚度等级:26焊接连接件的可靠性与热阻GB/r 2423.28烙铁在3501; .尺寸A1572衰6姗杆接线端子和拐栓通过

32、电流的能力最大持续电流有效值A坛性规格螺栓材料扭矩N.m最大值最小值10初3.5锅0.80一416M41.20.625M52.0l063M石3，01.51ooM8603.01印MIO10，05.0250M1215.57.5315M1630.015.0粼刃加口0一52.026.02.，4.2外观检查应对电容器的表面状态和标志进行目侧检查。2.14.3振动和冲击见TB汀305802.，5耐久性试脸耐久性试验的目的是检验电容器在实际运行条件下的性能。耐久性试验至少应在两个完整的单元或模型电容器上进行。2.，6.，试验前的单元调整被试单元置于温度不低于十10的静止空气中、承受1.1场的电压保持16h一

33、24ho注:此项程序由制造商自行选择。2.，6.2初始电容值和损耗因子tan古测量被试单元放置在(30士2)的通风箱体内处于通电状态至少12ha在相同的环境温度下，在施加电压5而n后，按2.3规定进行测量。2.，6.3耐久性试脸试验箱应加热至接近试验温度。被试单元应放置在加热了的试验箱内，并在表6所述的相适应的条件下通电。交流电容器和直流电容器应进行制造商所确定的适宜的试验。当被试单元已达到试验温度时，应调整冷却功0热条件，以使得该试验温度能保持稳定。在初始稳定之后，允许冷却功口热温度不变。在最大持续运行工况下(即不包括短时和例外工况)，试验温度为外壳最高温度(6，见1.3.31)应施加试脸电

34、压Ut(峰值电压等于UN乘以加速因子的纯直流或交流正弦电压)。可根据表6来选择不同的加速因子J喊验持续时间。耐久性试验进行到一半时，电容器应停止通电，并在环境温度下的静止空气中冷却，然后按2.9的规定进行10侧)次放电，其峰值电流为21.这里1为最大峰值电流(见1.3.20)。这些由制造商进行选择。放电频率应由制造商自行决定。在尽可能短的时间里，重新给电容器通电以便完成该项试验。1573TBIT 3075-2003裹6俐久性试脸电容器类型以试脸步魏温度放电时间或次数直流1.4U,1.4Urmc试验沮度250 h21室温1000次1.4 U,.a试验温度250 h1.3UN兀1.3U,DC试验沮

35、度500 h21室温100()次1.3Um)c试脸沮度500卜交流1.35 UN(见注1)1.35饰试验退度250 h21室温1000次1.35 UN试验退度250 h1.25 UN(见注1)1AUN试验温度500h21室温1000次1.25晰试脸温度5田卜注1:在试验中的条件可以不同于运行条件，例如所有的交流电容器采用50 Hz或60 Hz的频率注2:如果外壳的沮度超过0-，可采用强迫通风液体糟冷却注3:通过用户与制遭商之间的协议，用于门极可关断晶闸管(CID)的阻尼电容器可以像交流电容器一样采用纹波电压(单方向的)U,= U,=(1.25-1.35)呱进行试脸2，5.4最终电容值和tan

36、S的浏量测俊应按第2章中所示的，在耐久性试验结束后的两天内进行。2.15.5验收标准在2.15.2和2.15.4中所测得的两次电容值之差不应大于初始值的3%。对于想要当作滤波电容器直接加到电网的电容器使用来说，需要用户与制造商达成更加苛刻的偏差。损耗应予报告。如果一个电容器发生了故障，试验需要重新进行，并且不允许再次发生故障。2.16破坏性试验2.16.，总则进行本试验是为了说明电容器在使用寿命结束时的性能。本试验应在所有的自愈式电容器以及无内部熔丝的非自愈式电容器上进行。应考虑下列注惫事项。注1:用内部熔丝保护的非自愈式电容器应遵守2.17中的规定。对于该种电容器，其内部熔丝可以等效考虑。注

37、2:无隔离装1、拟装过压力检侧器的电容器应承受该试验，并且应标上“仅装有过压力检测器才能安全运行”。注3:具有内部熔丝的自愈电容器应进行该试脸，而不应进行2.17中的试验。注4:当在运行中的实际条件有显著差异时、使用寿命结束时的电容器性能也可以不同。存贮能量、预期的短路电流、故阵电流持续时间等等问题在应用中予以考虑。2.16.2交流电容器的试验程序试验应在一个电容器单元上进行。可以采用一个经制造商确定的已通过耐久性试验的电容器。1574TH/T 3075-2003试验的目的是通过具有高内部阻抗的直流电源来引发元件中的故障，然后施加交流电压以检查电容器的性能。无内部熔丝的非自愈式电容器的故障可以

38、根据2.17.5中的程序来引发。由制造商自行选择。电容器应装在有循环空气的烘箱内，烘箱温度为电容器温度类别中的最高环境空气温度。当电容器所有的部件均已达到烘箱温度时，则下列试验根据图1所示电路按顺序进行。如果电容器用过压力检测器保护，且断路开关由过压力检测器控制，则在替代图1所示的熔丝后按顺序进行。U】NtJ- IAC圈，破坏性试脸电路圈a)选择开关H和K分别置于1和a的位置，交流电压源N调到1.3UN，并记录电容器电流;b)按制造商的声明设定直流电源T的电压和短路电流值，然后将开关H置于位置2;c)开关H置于位置3，开关K置于位里、”，以便给电容器施加直流试验电压，并保持一段由制造商声明的时

39、间;d)然后开关K再置回位置“a，以使给电容器施加交流试验电压5 min，并再次记录下电流。可能有以下几种情况:1)电流表I和电压表U均指示为零，此时应检查熔丝或过压力检测器的状态。如果熔丝已熔断，应进行更换。然后给电容器施加电压“N，如果熔丝再次熔断，或者过压力检测器动作，则中断该试验程序。如果熔丝未熔断或过压力检测器未动作，则如c)项和d)项所述给电容器施加“了，和“N，电压，试脸程序继续进行，仅使用开关Ke2)如果电流表I指示为零，并且电压表U指示为1.3U,，此时则中断该试验程序。3)如果电流表I指示值大于零，此时则按照b),c)和d)项继续该程序。如果该程序重复数次后，剩余电容值仍大

40、于零，可以采用另一个样品，和/或可以增加试验电压和试验时间，或者该单元承受外部过压力，直至隔离器或过压力检测器动作。此压力值应由制造商规定。当中断该程序时，电容器冷却到环境温度，并且根据2.5和2.6中的规定进行端子之间的、端子与外壳之间的电压试验。如果过厌力检测器动作.就无需进行端子之间的电压试验。在冷却降至环境温度之后，应报告检测器的状态。在电容器接线端子上N电压源的短路电流应大于510熔丝的额定电流1不应小于21-.应按照IEC 60269-1要求使用熔丝。注I:如果电容器单元与其他单元并联使用，则应在给N电源并联上相应的电容后进行试验。注2如果电容器单元太大或太小以致不能满足试验参数的

41、要求，则应按照制造商和晌买方之间的协议进行试验。注3:对于无保护的电容器，姗炸的风险性与短路电流的持续时间有关。用户可以给出一个理论值，当制造商声明Iz t时，这个值能适当地帮助设计者估计爆炸的风险性。2.16.3直流电容器的试验程序试验应在电容器单元上进行。可以采用经制造商确定的已通过耐久性试验的电容器。试验的首要原则是通过内部高阻抗的直流电源来引发元件中的故障，其次是当施加叠加有交流量的直流高电压或15751B/T 3075-2003具有内部低阻抗的直流低电压时，检测电容器的性能。无内部熔丝的非自愈式电容器的故障可以根据2.17.5中的程序来引发。由制造商自行选择。电容器应装在有循环空气的

42、烘箱内，供箱温度为电容器温度类别中的最高环境空气温度。当电容器所有的部件均已达到烘箱温度时，应采用图1所示电路，按如下试验顺序进行:N，电源为叠加有纹波电压(交流分量)的直流发生器。图2给出一个“N，发生器的示例。1-高电压、大电流直流发生器;2-被试样品;3逆变装里。圈2直流+交流.“N“电通熔丝的额定电流不应小于21。应根据IEC 60269-1来使用熔丝。如果电容器由过压力检测器进行保护，则采用由过压力检测器控制的隔离器来代替图2中的熔丝。a)选择开关H和K置于位置1和“a“，电压源N;设定到1.3UN和1.11N;b)直流电压源“T”设定在制造商规定的值，然后开关H置于位置2;c)开关

43、H置于位置3，且开关K置于位置“b，以便给电容器施加直流试验电压T，并保持一段由制造商规定的时间;d)然后开关K重新置于位置“a以便给电容器施加盛加的试验电压N持续5 min，并记录下电流值。可能有以下几种情况:1)电流表I和电压表U指示均为零。在此情况下，应检查熔丝或过压力检测器的状态。如果熔丝熔断，应予更换。然后电压N施加到电容器上，如果熔丝再次熔断或过压力检测器动作，则该程序中断，如果熔丝未熔断或过压力检测器动作，则如c)项和d)项所述给电容器施加T和N电压，程序仅使用开关K继续进行。2)如果电流表I指示为零，且电压表U指示为1.3UN，此时则中断该程序并检查电容值。如果电容值大于零，按

44、b)项，c)项和d)项继续这项程序。3)如果电流表I的指示大于零，此时则按b)项，c)项和d)项继续进行该程序。如果在重复该程序数次后，剩余电容值仍大于零，可以采用另一个样品。和2或可以增加试验电压和试验时间，或该单元承受外部过压力，直至隔离器或过压力检测器动作。该过压力值一定要由制造商给出。当中断该程序时，电容器冷却到环境温度，并且根据2.5和2.6中的规定进行接线端子之间和接线端子与外壳之间的电压试验。如果过压力检测器发生动作，就无需进行接线端子之间的电压试验。如果图2中的装置无法获得，可以采用图3中的N电源。在此情况下，由二极管整流桥产生一个1576TBPP 3075-2003直流大电流

45、。直流和交流发生器的应是可调的。2.16.3a)应修改如下:选择开关H和K分别置于位置1和位置、”，电压源N应设定到1.3UN,在电容器端子上N电压源的短路电流应大于51_DCtT1-高电压、小电流(300翻A直流发生器;2-州氏电压、大电流交流发生器;3一-低电压整流桥;4-阻断离电压整流器;5短路电流调节;6-被试样品。圈3立流N电面注1:如果电容器单元与其它单元并联使用，则应在给N电翻并联上相应的电容后进行试脸。注2:应按允许短路电流流通的原则来选择图2中的交流电压。2.，7熔丝断开试脸2.17.，总则本试验适用于装有内部电流熔丝的非自愈式电容器。熔丝与元件串联，如果元件出现故障.用该熔

46、丝来隔离。熔丝的电流和电压范围取决于电容器的设计，在某些情况下也取决于所连接的电容器组。内部熔丝的熔断通常由如下的一个或两个因素决定:来自与故障元件或单元并联的元件或单元的放电能t;可达到的故障电流。注:如果单元由外部熔丝保护，则试验采用电容器制造商建议的外部熔丝来进行。2.17.2断开要求当元件在电压范围内出现电击穿时，熔丝应能断开故障的元件。在故障瞬间，单元接线端子之间的最低电压值为u1，最高电压值为U2-u，和u2的推荐值如下:u1=0.08Uu2见表2注:上述的ul和u2的值是基于在元件电击穿瞬间可能正常出现在电容器单元接线端子之间的电压。如果u2和“2的值不同于标准的值，购买方应予规

47、定。2.17.3耐受电压要求熔丝动作之后，熔丝装置应能承受全部元件电压加上由于熔丝动作所产生的任何不平衡电压，以及在电容器使用寿命期内的任何正常经受的短时瞬态过电压。在电容器使用寿命期里，内部烙丝应能:承受连续通过的1.11的电流;1577is月3075-2003承受单元浪涌电流(L);承受由于元件或元件组击穿引起的放电电流;承受放电试验。注:熔丝和隔离器保护导则在6.13中给出。2，7.4试验程序熔丝断开试验程序按如下进行:施加大于UZ的直流电压(见2.17.2)直到至少有一根熔丝熔断，然后立即将电压减小到0.8认直到下一根熔丝熔断。应监视单元两端的电压。单元两端的电压应通过试验进行测量。如

48、果熔丝熔断前一刻的电压与熔丝熔断后一刻的电压相差大于10%，应重复该试验，在试验中，用外接电容与被试单元并联。该重复试验可以在制造商自己选定的新的单元上进行。如果内部仅有一根熔丝，则熔丝试验既可在一个完整的电容器单元上进行，也可在两个单元上进行。试验程序可选用下列a),b),c),d)中的一种，或另一个可选的方法。这由制造商自行选择。最好是采用如下方法以使得试验能在标准单元上进行。a)元件的机械刺破用钉子来进行机械刺破，它通过外壳上预先钻好的孔强制插人元件内。注1:不能保证只刺破一个元件;注2:为了限制沿着钉子向外壳或通过由钉子形成的孔闪络的可能性，可以采用绝缘材料制成的钉子和域采用试脸过程中

49、在固定连接到外壳的元件上进行刺破的方法。b)元件的电击穿(第一种方法)被试单元中的某些元件可单独提供，例如插在电介质层之间的薄片。每一薄片连接到一个单独的端子。为了使得该装备的某个元件被击穿，需要在薄片与被改装了的元件的某一层金属格片之间施加足够大小的浪涌电压。记录试验期间电容器的电流值和了域电压值。c)元件的电击穿(第二种方法)被试单元中的元件，每一个都带有一根连接到两个附加的薄片上的易熔短导线，并且插到电介质层之间，每一个薄片接到一个单独的绝缘端子上。为了使得装有该易熔导线的某个元件击穿，将一个充有足够电量的单独的电容器通过该导线放电，以便使其爆裂。记录试验期间电容器的电流值和域电压值。d)元件的电击穿(第三种方法)在制造时切掉单元中某个元件(或几个元件)的一小部分，并用较差的电介质代替。例如:切掉10.1到20 c.的薄膜电介质，并用两层薄纸代替。在电压上限点，允许连接到完好元件或元件组上的一根附加熔丝(或直接并联的熔断元件的1/10)被熔断。在击穿之后，应保持试验电压至少los，以确定熔丝的准确熔断与电源的切断无关口对于特殊情况，可能需