（1上海皓月電容器有限公司，上海201500；2萊恩偉業(yè)電子科技有限責(zé)任公司，鶴壁458030）摘S：介紹了安全防爆電容器目前國內(nèi)外自愈性試方法現(xiàn)狀。又通過試藿數(shù)據(jù)與分析，說明用交流電壓作自愈性試齄不能反映安全防爆電容器自ft特隹的真實(shí)情K.提出用直流電壓作該種電容器的自ft性試臉的ft議。

　　關(guān)鍵鍘：安全膜防爆電容器；自愈性試腧；交流電壓；直流電壓；建議1板況隨著各類家電產(chǎn)品安全性指標(biāo)的提高，也促使了金化安全膜（以下簡稱安全膜）防爆電容器較快地發(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，品種也日漸增多，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)了安全腆生產(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)，價格也較貴。因原材料價格較貴導(dǎo)致產(chǎn)品成本高影響了推廣應(yīng)用。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)?，F(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化膜交流電容器而期訂的。聲些試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)方法，如安全試臉自性試驗(yàn)等。這些試驗(yàn)方法對安全胰防爆電容器是不適合的。為尋求合適的試艙方法，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目窗國內(nèi)外安全膜防爆電容器自激性試方法2.1目前國外安全腆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腆防爆電容器內(nèi)容條款的標(biāo)準(zhǔn)。IEC60252-1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的較多，并在電氣設(shè)備用電容器〉標(biāo)準(zhǔn)JIS-C-4908-1995版中增加了關(guān)于安全膜防爆電容器內(nèi)容的條款，如耐久性試艙、自愈性試、安全試殮等試藿方法及失效判據(jù)作了詳細(xì)的規(guī)定（詳見JIS-C-試驗(yàn)是用交流電壓。第一步是加1.75R交流電壓保持60s；JIS-C-4908-1995標(biāo)準(zhǔn)中，自ft性試驗(yàn)也是加1.751/，交流試電壓但只保持10*，而不是60s*也有些日本公司不執(zhí)行JIS-C-4908-1995標(biāo)準(zhǔn)而是用自己公司制訂的試拚方法作安全膜防爆電容器的自愈性試。如用1.5R交流試電壓保持60*，面不是1.751/，。

　　他們有一個共同特點(diǎn)還是用交流電壓作試驗(yàn)。

　　2.2目前國內(nèi)安全胰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，不斷完蕃生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出了能可靠開路失效的優(yōu)質(zhì)的安全胰防爆電容器，且已廣泛應(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。金化安全胰防爆電容器可靠開路失效的優(yōu)點(diǎn)已被近幾年市場大置應(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- 19970EC252）標(biāo)準(zhǔn)。自愈性試驗(yàn)仍用交流試驗(yàn)電壓。

　　3按GB3667-1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定自愈性試情況3.1用交流電壓作自愈性試驗(yàn)情況隨著安全膜防爆電容器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，產(chǎn)量的增加，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安全腠防爆電容器是一項(xiàng)新技術(shù)。我們對自性試驗(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。在高交流電壓下自愈擊穿5次的電容量損失要大于低交流電壓下自擊穿5次的電容量損失值。為說明問題將CBB65D型400V~50jtF自愈性試驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表U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7（1*寬75mm的安全膜作成相同電壓和相同電容量即400VAC50jtF的電容器，分成兩表1執(zhí)行GB3667-1997規(guī)定試《振表試供試后自愈擊穿S次時交流電壓VAC董鐸率1000Hz組施加不同的交流電壓，即A組施加800VAC電壓，B組加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400VAC5mJ'的電容器。施加相同的交流電壓，觀察隨者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畹。如所示。

　　囤1安全爆電容器在交洗高壓下電容量tt時間交化*線用厚7JUU寬75mm安全胰制作的5nF電容器施加800VAC電壓電容置隨時間的變化曲線；用厚7fim寬100mm安全胰制作的50ftF電容器加800VAC電壓，電容量隨時間變化曲線；50電容器施加900VAC電壓，電容量隨時間變化曲線；3.2對上述試驗(yàn)結(jié)果的分析3.2.1安全腠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卞安全膜的自愈機(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。

　　普通金化膜的自愈機(jī)理是金屬化膜介質(zhì)疵點(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。

　　安全自愈機(jī)理與普通金化膜的自愈機(jī)理基本相同，只因安全膜的極板是由微型保除絲將各極板單元相互連接而成，使自ft過程和普通金屬化膜也有了不同之處。

　　普通金化膜自愈圖形b.網(wǎng)格狀安全腠自愈圖形困2金屬化自愈圍形安全腠的微型保險絲反應(yīng)非常靈敏。

　　當(dāng)任何一個極板單元發(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，通過四個微型保除絲呤入擊穿點(diǎn)所在的極板單元。當(dāng)電流達(dá)到一定數(shù)值的瞬間微型保險絲即動作使擊穿點(diǎn)所在的極板單元與電容器極板整體ffi離開，自ft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示。

　　3.2.2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P和3%反之發(fā)生第5次自愈擊穿時電壓低的樣品，電容童損失很小。如"同樣是自愈擊穿5次，電容量損失只有0.02%.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增大。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電容器比較大允許運(yùn)行電流為1.30/，。1.75f/，耐壓試驗(yàn)比較多允許60s.當(dāng)電容器內(nèi)的電流接近或超過認(rèn)，并持續(xù)一定時間時，微型保險絲就可能動作。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聯(lián)防爆電容器自愈性試驗(yàn)，電容量變化數(shù)不能反映真實(shí)的自愈特性。

　　中曲線1和曲線3是用相同厚度和相同寬度的安全腆制作的相同鉿定電壓、額定電容量即400VAC品，施加不同交流電壓電容量隨著施加電壓時間延長的變化曲線。

　　電容器的電流也為2/，。曲線3是施加900VAC即2.251/，通過電容器電流也為2.25/，。曲線1施加電壓23mi電容量損失不到10%.曲線3施加電壓lOmin電容量損失接近50%.到29min時電容量已接近零值。

　　曲線2是用相同厚度、寬度比曲線1樣品寬25的安全胰制成的相同額定電壓相同電容量即400VAC 50的樣品。施加與曲線1樣品相同的電壓800VAC即2隊(duì)。因?yàn)殡娙萜餍淖邮菬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1.37倍，雖然施加電壓相同，但在安全膜單位長度上的電*卻增加了36.7%，也即是靠近噴金層一ft的微型保險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增加，因微型保險絲動作數(shù)量增加，導(dǎo)致電容量下降值也不斷增大。

　　綜上所述，用交流電壓作金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)致的電容置損失和在交流高電壓下微型保險絲動作引起的電容量損失值之和。所以說用交流電壓作自愈性試驗(yàn)不能真實(shí)地反映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腱自愈性試驗(yàn)。

　　4直流電壓作自斑性試4.1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)和普通金化膜極板不同，使自金性機(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。為排除交流電壓在試中電容器有交流電流引起微型保險絲動作導(dǎo)致電容量下降，使試驗(yàn)不能反映出真實(shí)的自愈特性。用直流電壓作安全胰防爆電容器自愈性試驗(yàn)，僅在電容器施加電壓升壓時或放電瞬間有充電或放電電流。因電流持續(xù)時間很短，不能引起微型保險絲動作，只有在自愈擊穿時微保險絲才能動作，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)的嚴(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M，如"*和對直流試驗(yàn)裝置的要求是，能提供M 0.51/，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。電路原理圖如所示。

　　4.3直流電壓作自愈性試驗(yàn)直流電壓保持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，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次自愈性擊穿或電壓達(dá)到高值。

　　此后，電壓降至發(fā)生5次自愈擊穿時電壓的0.8倍或電壓比較高值的0.8倍，并保持1.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，由于在交流高電壓下安全膜微型保險絲動作導(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。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。