Что такое мощный конденсатор

сущность и формула емкости

Фигура конденсатора-это символ c.

основная функция низковольтного конденсатора переменного тока тесно связана с его физической структурой. сущность емкости (C) можно выражать следующей формулой:

в нем:

ε-диэлектрическая постоянность диэлектрического материала;

S-площадь пластины электрода;

D-расстояние между двумя пластинами.

игра между площадью пластины и расстоянием: емкость пропорциональна площади пластины s и обратно пропорциональна расстоянию пластины d. например, металлизированные полипропиленовые пленки обычно используются в качестве электродов в промышленности, и эффективная площадь увеличивается процессом намотки, в то время как толщина пленки контролируется в диапазоне микронов (например, 5-6 мкм), тем самым значительно увеличивая плотность емкости. однако слишком низкая толщина также может сократить срок службы конденсатора переменного тока.

Ключевая роль диэлектрических материалов: хотя диэлектрическая проницаемость полипропиленовой пленки (около 2,2) ниже, чем у керамических материалов, они обладают высокой диэлектрической прочностью (электрическое поле 600 в/мкм) и характеристиками низких потерь, что делает его идеальной средой для переменного тока низковольтных мощных конденсаторов. Титанатная керамика бария

вот некоторые диэлектрические материалы и диэлектрическая постоянность

Меры предосторожности:

диэлектрическая постоянная ≠ единственный индикатор емкостных характеристик, который необходимо всесторонне выбрать в сочетании с такими параметрами, как выдерживаемое напряжение, температурная стабильность и угол потерь (tanδ).

Полипропиленовые пленки или конденсаторы с металлизированной пленкой обычно используются в энергосистемах из-за их высокого сопротивления напряжению, неполярности и пригодности для переменных токов.

сухой текст всегда трудно понять, но это нормально, я нашел для вас видео с тутубом https://www.youtube.com/watch?v=f_MZNsEqyQw Это видео визуально иллюстрирует принцип конденсатора переменного тока в виде анимации. После того, как вы узнаете принцип конденсатора, вы обязательно будете любопытны к технологическому процессу и структуре продукта, необходимым для процесса воспроизведения трехфазного силового конденсатора в процессе промышленного производства.

основная структура силового конденсатора

Компоненты конденсатора:

электрод: металлизированная полипропиленовая пленка (самозаживающаяся) или алюминиевая фольга. Толщина металлизированной пленки составляет всего 0,02-0,03 мкм, и при локальном пробое металлический слой вокруг точки пробоя испаряется, реализуя функцию «самовосстановления» и избегая неисправностей при коротком замыкании.

Средняя среда: наложить многослойную полипропиленовую пленку, заполнить зазор между пластинами вакуумно пропитанным минеральным маслом или смолой для усиления изоляции и рассеивания тепла.

Конструкция корпуса и защиты:

Материал корпуса: металлический корпус (например, оцинкованный стальный лист) подходит для конденсаторов большой емкости с взрывозащищенной функцией снижения давления; огнестойкие пластиковые корпусы используются в сценариях миниатюризации. 

Защитное устройство: встроенный датчик температуры (например, биметаллический лист) и клапан отпуска давления, при внутренней температуре более 85°C или аномальном давлении автоматически отключается цепь для предотвращения взрыва.

Система изоляции и охлаждения: 

пропитчик: минеральное масло или додецилбензол заполняют зазоры пластины, увеличивают пусковое напряжение pd (например, с 2 кВ до 4 кВ) и ускоряют теплопередачу.

Структура рассеивания тепла: конденсатор большой емкости использует корпус из гофрированной стальной листы или дополнительный теплоотвод для контроля повышения температуры в пределах 20k.

ключевая роль в энергосистеме

компенсация коэффициента мощности (реактивная компенсация):

Индуктивные нагрузки, такие как электродвигатели, генерируют гистерезис и реактивную мощность во время работы, и силовые конденсаторы проходят через формулу    

обеспечивает передовое реактивное мощность. например, когда завод увеличил коэффициент мощности с 0,7 до 0,95, потери линии уменьшились примерно на 50%.

Стабилизация напряжения и подавление гармоник:

в сценарии колебаний напряжения конденсатор уменьшает диапазон колебаний напряжения от ± 10% до ± 3% за счет динамической компенсации реактивной мощности.

Для гармонических сред (например, 5-й и 7-й гармоник) необходимо подключить реактор с скоростью реактивности 7% последовательно, чтобы избежать резонанса между конденсатором и импедансом системы.

экономическая ценность повышения энергоэффективности:

Возьмем, к примеру, распределительную систему 10 кВ, каждый инвестированный конденсатор 1 кВар может снизить потери мощности примерно на 150-200 кВтч в год. типичный промышленный потребитель может сэкономить 3-8% от счета за электроэнергию за счет компенсации реактивной мощности. Таким образом, силовые конденсаторы могут играть очень хорошую роль в энергосбережении.