GB T 3984.2-2004 感应加热装置用电力电容器 第2部分;老化试验、破坏试验和内部熔丝隔离要求.pdf

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1、GB/T 3984.2-2004/IEC 18 60110-2 ,2000 前-=目GB/T 3984(感应加热装置用电力电容器分为两个部分z第1部分总则;第2部分老化试验、破坏试验和内部熔丝隔离要求。本部分为GB/T3984的第2部分，本部分等同采用IECTS 60110-2，2000(感应加热装置用电力电容器第2部分z老化试验、破坏试验和内部熔丝隔离要求只英文版)。为便于使用，本部分对IEC60110-2做了下列编辑性修改z一一用本部分代替本标准气用小数点符号.代替小数点符号删除国际标准的前言。本部分与B7110-1993中的相关内容相比主要变化如下:增加了老化试验项目;增加了破坏试验项目

2、(适用于除调谐回路用高频电容器外，没有装设内部熔丝的感应加热装置用电力电容器或自愈式感应加热装置用电力电容器);一一一增加了附录A的内容;一一增加了附录B的内容。本部分的附录A和附录B均为规范性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国电力电容器标准化技术委员会(CSBTS/TC45)归口。本部分起草单位2西安电力电容器研究所、新安江电力电容器有限责任公司。本部分主要起草人=刘菁、罗建利。本部分所代替标准的历次版本发布情况为一-B732-1965、B732-1975 , GB 3984一1983，B7110-1993 0 田GB/T 3984.2-2004/IEC TS 60110-2

3、,2000 感应加热装置用电力电容器第2部分:老化试验、破坏试验和内部熔丝隔离要求1 总则1. 1 范围GB/T 3984的本部分适用于符合GB/T3984. -2004的电容器，并给出了这些电容器的老化试验和破坏试验的要求，以及内部熔丝隔离试验的要求。注.本部分中章和节的编号与GB/T3984. 1-2004的相对应。1. 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T3984本部分的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版

4、本适用于本部分。GB/T 3984. -2004 感应加热装置用电力电容器第1部分s总则(IEC60ll0- ,l998 , IDT) 1. 3 定义本部分采用GB/T3984. 1-2004中列出的所有定义。2 质量要求和试验2.15 老化试验老化试验是为了验证在提高的温度和电场强度下所造成的加速损坏不会引起介质过早击穿而进行的型式试验。除非另有规定，试验和测量用电压的频率应为50Hz或60Hz o 老化试验应对至少两单元进行。试验单元可为生产单元或模型单元，模型单元在老化试验所要检验的性能方面与生产单元是等效的。对模型单元设计的限制在附录B中详细叙述。2.15.1 试验准备和初始测量老化试

5、验期间介质的温度应至少等于铭牌上规定的冷却媒质的主限温度加上生产单元在热稳定试验结束时测得的介质温升，或60e，取两者中较高者。在该试验过程中，应将试验单元放入一个强迫空气循环的烘箱中，其端子竖立向上垂直放置，调节烘箱环境温度使介质能达到所要求的温度。该环境温度应保持恒定，允许波动范围为2 K+5 Ko 在施加电压前，应将试验单元在这一温度下稳定至少12儿然后应在相同的温度下对单元施加UN。测量电容和损耗角正切(见GB/T3984. 1-2004的2.3 和2.4)。注介质温度可用热电偶测量，或者根据热稳定试验结束时测得的电容用电容与温度的关系曲线来估算，或从以前确定的内部温度和外部温度之间的

6、关系来估算，例如使用JB/T8957中所述的由电阻性模拟电容器得出的内部温度和外部温度之间的关系。2.15.2 试验方法单元应在工频1.25 UN下通电1000 h，或在1.35 UN下通电500h，由制造厂选择。由于本试验的持续时间长，因此允许电压中断。在电压中断期间，单元应保持在可控制的环境温度中。如果烘箱断电，则在单元重新施加电压前应再放置至少12h，使其再次达到环境温度。GBjT 3984.2-2004jIEC TS 60110-2 :2000 2.15.3 最后电容和损耗角正切测量在完成老化试验的两天内，应在相同温度、相同电压和相同频率下重复2.15. 1的测量。2.15.4 验收准

7、则如果没有发生击穿，则认为试验单元成功地通过了老化试验。电容测量值与2.15.1的测量值之差，对于非自愈式电容器应不大于相当于一个元件击穿或一根内部熔丝动作之量，对于自愈式电容器应不大于2%。损耗角正切测量值应不超过制造厂所述的最大值。当对两单元进行试验时，应没有单元损坏(击穿、过大的电容变化或超限值的损耗角正切)方可接受，当对三单元进行试验时，有一单元损坏可以接受。2.16 破坏试验这类电容器大多数已传统上采用内部熔丝、压力指示器或隔离器加以保护。对于调谐回路(换流器)用的高频非自愈式电容器，可制成没有任何保护的装置2由回路的失谐而断开电源回路来提供保护。破坏试验不适用于这类电容器。本试验也

8、不适用于具有内部熔丝的非自愈式电容器，对内部熔丝进行隔离试验(见2.17)。除调谐回路用高频电容器外，如果没有装设内部熔丝，或如果电容器为自愈式的，则必须按下列程序进行破坏试验。2.16.1 试验程序试验应对电容器单元进行。当由制造厂确定时，可以使用已通过老化试验的单元。试验的原理是用高内阻的直流电源促使元件损坏，随后施加交流电压，检验电容器的性能。对于没有内部熔丝的非自愈式电容器可以按附录A中给出的各种方法来促使元件损坏。制造厂选择其中之一。电容器应放置在具有温度等于电容器温度类别最高环境空气温度的空气循环的烘箱中.当电容器的所有部分均达到烘箱的温度后，按图1给出的电路进行下面的试验程序。如

9、果电容器是用过压力指示器代替图1中的熔断器来进行保护的，则应使用由过压力指示器控制的断路器。带有温度开关或制造厂与用户商定的其他指示器者，应采用同样的方法。a) 将选择开关H和K分别置于位置1和a，将交流电源电压整定J1. 3 UN，并记录电容器电流。b) 将直流电源电压整定到制造厂所述的值，然后将开关H置于位置2，调节可变电阻器使直流短路电流为300mA。c) 将开关H置于位置3，开关K置于位置b，对电容器施加直流试验电压。维持该状态，直到电压表V指示大约为零，并保持3s5s为止。d) 然后将开关K置于位置a，再次对电容器施加试验电压O.3UN)，历时5min，在此期间再次记录电流。固1进行

10、破坏试验的电路GR/T 3984.2-2004/IEC 18 60110-2:2000 可能出现下述情况:电流表I和电压表U两者均指示为零。在这种情况下应检查熔断器F.如果已熔断，则应予以更换。接着对电容器施加相同交流电压，如果熔断器再次熔断，则终止程序$如果熔断器不熔断，贝u仅使用开关K继续进行项c)和项d)所规定的程序。一电流表I指示的电流为零，而电压表U指示1.3 UN在这种情况下，终止程序。电流表I指示的电流大于零，在这种情况下继续进行项b)、项。和项d)的程序。中断程序后，将电容器冷却到环境温度，并按照GB/T3984. 1-2004的2.6进行端子与外壳间电压试验。交流电源在电容器

11、端子上的短路电流应大于5I，(见GB/T3984. 1-2004的1.3. 20)。熔断器的额定电流IF应不小于21=，2.16.2 试验要求试验结束时，电容器外壳应完整无损，只有在满足下列条件的前提下，才允许排气孔正常动作或外壳有较小损伤(如裂纹)。a) 逸出的液体材料可以浸湿电容器外表面，但不得滴落。b) 电容器的外壳可以变形和损伤，但不得爆裂。c) 不应有火焰和(或)火星从开口处喷出。这可用纱布(粗棉布)将电容器裹起来的方法来检验，纱布燃烧或烤焦作为失效的判据。2.17 内部熔丝隔离试验2.17.1 概述本试验用来代替具有内部熔丝的非自愈式电容器的破坏试验(见2.16)。熔丝与元件串联连

12、接，一旦元件发生故障，则用此熔丝来断开。因此熔丝的电流与电压的范围取决于电容器的设计，在有些情况下也取决于熔丝接人的电容器组。通常，内部熔丝的动作取决于下列两因素或其中之一3来自与故障元件或单元相并联的元件或单元的放电能量;一一工频故障电流。熔丝应能承受按GB/T3984. 1-2004的电容器单元的全部型式试验和出厂试验。熔丝的开断试验应在一台完整的电容器单元上，或在两单元上进行，由制造厂选择。用两单元做试验时，一单元在下限电压下进行试验，另一单元在上限电压下进行试验。单元应通过了GB/T3984.1-2004规定的全部出厂试验a注2由于试验、测量和安全等情况，可能有必要对做试验的单元作些修

13、改，例如，在附录A中所述的那些。还可参照附录A中给出的各种试验方法。2.17.2 隔离要求当元件在UI和Uz电压范围内发生电击穿时，熔丝应能将故障元件断开。其中矶和U2分别为故障瞬间单元端子电压的最低和最高瞬时值。UI和U2的推荐值如下:UI=0.9 j2 UN; 一一-u2=2j2UNo上述的问和盹值是根据在元件电击穿瞬间电容器单元端子上通常可能出现的电压确定的。u，值是过渡性的，并且是考虑了阻尼后的值。如果用户规定了不同于上述值的UI和U2值，则应根据制造厂与用户之间的协议改变上限和下限试验电压。2.17.3 承受要求动作后，熔断了的熔丝间隙应能承受元件全电压，加上由于熔丝动作引起的任何不

14、平衡电压，以及GB/T 3984.2-2004/IEC TS 60110-2:2000 在电容器寿命期间内正常受到的任何短时瞬态过电压。在整个电容器寿命期间，熔丝应能连续通过等于或大于单元最大允许电流除以并联熔丝支路数的电流(见GB/T3984. 1-2004的3.3)。熔丝应能承受在电容器寿命期间可能发生的由于切合操作引起的涌流。连接到未损坏的元件上的熔丝应能承受由于元件击穿引起的放电电流。熔丝应能承受在2.17.2的电压范围内发生的在电容器组内单元外部的短路故障引起的电流。2.17.4 隔离试验型式试验)a) 试验方法熔丝的隔离试验应在0.9UN的下限电压和2UN的上限电压下进行。如果试验

15、用直流进行，则试验电压应为相应交流试验电压的.J2倍。如果试验用交流进行，则在下限电压下试验时不必用峰值电压来触发元件损坏。在附录A中给出了些试验方法。b) 电容测量试验后应测量电容，以证明熔丝已经断开。所采用的测量方法应具有足以检测出由一根熔丝断开所引起的电容变化的灵敏度。对单元的检查打开前，外壳应无明显变形。打开外壳后，应进行检查以确定:一一完好的熔丝没有明显变形一一没有超过一根(或接有熔丝的直接并联的元件的十分之一以上的另外的熔丝损坏(参见A.1的注1)。如果采用附录A中的方法b)，则应注意A.1的注2。注1.少量浸渍剂变黑不影响电容器质量。注2.在由于熔丝动作或者由于其连接线损坏而断开

16、的元件上可能存在危险的残余电荷，故所有元件均应仔细地放电.d) 打开外壳后的电压试验电压试验应在击穿的元件与其熔断了的熔丝间隙之间施加3UN，(UN，为元件电压)的直流电压来进行，历时10s。试验期间，间隙应处于浸渍剂中，不允许熔丝间隙击穿。注对于全部元件并联的单元以及对于采用附录A中给出的试验方法b)、c)、d)或的之的所有单元，该试验可以在单元打开外壳前用交流试验来代替.硝于间的试验电压用电容比进行计算，这种情况下，在击穿元件与其熔断了的熔丝间隙之间的电压为3UNJ2. GB/T 3984.2-2004/IEC TS 60110-2,2000 附录A(规范性附录)促使接有或没有内部熔丝的非

17、自愈式电容器击穿的方法A.l 概述(仅适用于接有内部熔丝的电容器)试验期间应记录电容器的电压和电流，以证明熔丝确已断开。对于直流试验，击穿后应将试验电压保持至少30s.以确证熔丝的开断没有借助于电源的断开。为了检验熔丝的限流性能，在上限电压下试验时，熔断了的熔丝两端的电压降，除暂态过程外，应不超过30%。如果电压降超过30%，则应采取措施，使得由试验系统得到的并联贮存能量和工频故障电流与运行条件相当a然后应在这些条件下进行试验来验证熔丝动作是否满意。注1在上限电压下，允许有另外一根接在完好元件上的熔丝(或接有熔丝的直接并联的元件的十分之)损坏。注2在进行该试验时，应采取措施以防电容器单元可能爆

18、炸和钉子爆炸性射出。A.2 试验方法应采用试验方法川、b)、c)、dl、e)中之一种或其他的方法。a) 预热电容器(仅适用于接有内部熔丝的电容器)在施加下限交流试验电压前，将电容器单元置于烘箱内预热。预热温度(100C 140C)由制造厂选择，以求在实际上短的时间(几分钟到几小时)内得到第一次击穿。注L为防止由于温度高引起内部液压过高，可以在单元上装设个带阅门的溢流管，在施加试验电压的瞬间关上阀门。注2在施加上限试验电压时可以采用较低的预热混度，以避免在达到试验电压之前就发生击穿。b) 机械刺穿元件机械刺穿元件用钉子进行，将钉子通过预先在外壳上钻好的孔打进元件内。试验电压可以是直流或交流，由制

19、造厂选择。如果采用交流电压，则应选择刺穿的时间，使得在接近峰值的瞬间发生击穿。注1不能保证只刺穿一个元件。注2，为了防止沿着钉子或通过钉子打穿的孔对外壳闪络的可能性，可以使用由绝缘材料制成的钉子和(或)可以在与外壳固定连接的或在试验时连接起来的元件内进行刺穿。注3直流电压对所有元件并联的电容器特别适合回c) 元件电击穿(第一种方法)在试验单元的一些元件中，每只都装一个插于介质层间的插片。每一插片分别连接到一个单独的端子上。试验电压可以是交流或直流，由制造厂选择。为使这样设置的元件击穿，在此改装元件的插片与任极板之间施加足够幅值的冲击电压。在采用交流电压的情况下，应在接近峰值电压的瞬间触发冲击。

20、d) 元件电击穿(第二种方法)在试验单元的一些元件中，每只都装一根与两个附加插片连接的短的易熔金属丝并插于介质层间。每一插片分别连接到一个单独的绝缘端子上。试验电压可以是直流或交流，由制造厂选择。为使装有这一易熔金属丝的元件击穿，用另外的充电到足够电压的电容器对金属丝放电，使其GB/T 3984.2-2004月ECTS 60110-2 ,2000 烧断.在采用交流电压的情况下，应在接近峰值电压的瞬间触发导致金属丝烧断的充电电容器放电。e) 元件电击穿(第三种方法)在制造时，将单元中一个元件(或几个元件的一小部分去掉，换成耐电较弱的介质。例如z将膜纸膜介质割下10cm2 ,._, 20 cm2，

21、换成两层薄纸。GB/T 3984.2-24/IEC T百60110-2，2000附录B(规范性附录)模型单元设计的要求如果模型单元和其内部元件的设计两者均满足下列要求，则认为模型单元与生产单元是可比的。B.1 模型单元元件设计准则a) 模型单元内部元件固体介质的层数应相同或较少，且应用同一种液体(若有的话)浸渍P介质应在70%130%厚度内，额定电场强度应相同或高一些。b) 固体介质材料的组合应相同，例如，全膜或全纸或膜一纸一膜等事c) 对于金属化膜或金属化纸，金属化层的成分、表面设计、边缘和表面电阻应相同(在规定的偏差范围内)。d) 团体和液体介质材料应满足同一制造厂的技术规范。e) 铝销设

22、计应相同:厚度相同(偏差:I:20%)，铝街边缘凸出或不凸出g铝m折边和(或)切边(若为设计特点)，留边较少或相同。0 元件连接方式应相同，例如引线片、焊接等。g) 元件宽度(有效铝?自宽度允许在50%400%内变化，元件长度有效铝箱长度)允许在30%300%内变化，B.2 模型单元设计a) 与生产单元相比，满足B.1要求的元件的组装方式应相似，元件间绝缘应相同或较薄，压紧系数应相同(在制造偏差之内)。b) 应至少连接4个元件，使得在额定电压和额定频率下的容量不小于30kvar。c) 内部电气连接方式应相似，试验元件外部的连接件可以加大，以便适应.例如由于一些元件并联引起的电流增大。d) 对壳

23、绝缘厚度应相同或较薄。e) 应使用制造厂的相同冷却媒质用的标准设计外壳。与生产单元相比，外壳尺寸在下列范围之内外壳宽度，50%到200%, 外壳高度，50%到400%，一一外壳长度，50%到200%。注考虑到元件尺寸的变化，上述外壳尺寸范围是必要的。外壳材料应相同，或热性能是等效的，但表面油漆可以不同。为了与试验电压和/或试验电流相适应，可调整套管的设计和套管的数量。f) 干燥和浸渍工艺应与正常生产工艺相同。g) 模型单元在其他各方面，如放电电阻和内部熔丝等构件的类型，也应该是相同的，并且制造工艺也应与生产单元的相同。GB/T 3984.2-2004/IEC TS 60110-2 :2000 参考文献JB/T 8957-1999 检验电容器损耗角正切测量准确度的方法(B/T8957-1999，油IEC60996: 1989)