紙介電容器結(jié)構(gòu)

紙介電容器的實物。

紙介電容器是用兩片金屬箔(錫箔或鋁箔)做電極，再在兩層金屬箔中間夾以極薄的電容紙，一起卷成圓柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金屬殼或者絕緣材料(如陶瓷、玻璃釉等)殼中制成。改變錫箔或鋁箔的面積，可以制成電容大小不同的紙介電容器。

紙介電容器是有機介質(zhì)電容器中最古老，歷史最長的一個品種。由于這類電容器的比率電容較大，電容量范圍寬，工作電壓高，成本低而被廣泛應(yīng)用。因具有以上特點，上世紀(jì)八十年代國內(nèi)外紙介電容器的產(chǎn)量仍然是很可觀的。紙介電容器雖在低壓電路中有一部分被合成膜電容器所代替，但高壓紙介電容器仍占有一定的地位。上世紀(jì)九十年代大量生產(chǎn)額定電壓63～30000伏，電容量幾百皮法到十微法的各類紙介電容器。此外還生產(chǎn)用作脈沖、儲能、移相等用途的紙介電容器。

紙介電容器是以紙為介質(zhì)的一類電容器，實際上作為電容器介質(zhì)的不單純是電容器紙，而是電容紙經(jīng)過浸漬料浸漬過的復(fù)合介質(zhì)，利用這種復(fù)合介質(zhì)與極板構(gòu)成電容器。

電容器紙與極板經(jīng)卷繞成芯子后，再經(jīng)浸漬(浸漬料有極性或非極性，有固體、液體及半液體)，然后密封。密封的形式有鋁外殼灌注樹脂、鐵外殼、高壓的甚至用陶瓷外殼。紙介電容器有較大的tgδ，所以應(yīng)用范圍只是在直流及低頻電路中。而且易老化，老化后就使電容器的介電強度隨時間而逐漸下降。該電容器熱穩(wěn)定性較差，因此電容量穩(wěn)定性不高，工作溫度又較低，易吸潮，因此要求好的密封條件，才能保證電容器的質(zhì)量。

紙介電容器分為有感和無感兩種繞法。有感式的芯子實際上是一個有很多圈數(shù)的帶狀線圈，因此電感較大。無感式是將電極箔分別向紙的兩邊錯開，使箔帶的側(cè)邊伸出紙帶外邊，卷繞成圓柱形芯子后焊上引線。這樣就使電極箔各圈間相互短接，所以電感很小。這種電容器可在較高的頻率下使用。

金屬化紙介電容器的結(jié)構(gòu)與紙介電容器基本相同，它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔。金屬化紙介電容器的外形如圖1所示。

金屬化紙介電容器的最大特點是被擊穿后有自愈作用，電路電壓恢復(fù)正常后仍能正常工作。一般紙介電容器被擊穿后紙介質(zhì)被燒焦，兩層金屬箔在被擊穿處熔化在一起，形成短路。而金屬化紙介電容器被擊穿后，被擊穿處的金屬膜在高溫下蒸發(fā)，只留下絕緣的小孔，不會短路。

區(qū)別在于無勵磁調(diào)壓開關(guān)不具備帶負(fù)載轉(zhuǎn)換檔位的能力,因為這種分接開關(guān)在轉(zhuǎn)換檔位過程中,有短時斷開過程,斷開負(fù)荷電流會造成觸頭間拉弧燒壞分接開關(guān)或短路，故調(diào)檔時必須使變壓器停電。

因此一般用于對電壓要求不是很嚴(yán)格而不需要經(jīng)常調(diào)檔的變壓器。而有載分接開關(guān)則可帶負(fù)荷切換檔位，因為有載分接開關(guān)在調(diào)檔過程中，不存在短時斷開過程，經(jīng)過一個過渡電阻過渡，從一個檔轉(zhuǎn)換至另一個檔位，從而也就不存在負(fù)荷電流斷開的拉弧過程。一般用于對電壓要求嚴(yán)格需經(jīng)常調(diào)檔的變壓器。

大型水輪發(fā)電機由于定于繞組損耗所產(chǎn)牛的熱量大，當(dāng)采用空冷時需經(jīng)絕緣層外表流動空氣帶走，因而導(dǎo)體有較高的溫升，鐵心溫差也大，導(dǎo)致繞組線棒和鐵心產(chǎn)生熱應(yīng)力而引起熱變形，從而影響絕緣壽命和危及電機運行安全。國際上普遍采用水內(nèi)冷方式來改善大型發(fā)電機的性能，但水內(nèi)冷存在漏、堵和腐蝕等引發(fā)事故的本質(zhì)性弱點，而且還要配套復(fù)雜的水處理設(shè)備和驅(qū)動系統(tǒng)。本成果是基于自主創(chuàng)新的自循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)，開拓和發(fā)展了設(shè)計計算技術(shù)和獨特的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。研制成功世界第一臺定子繞組采用新型冷卻技術(shù)的大型水輪發(fā)電機，其冷卻技術(shù)國際領(lǐng)先，電機整體性能處于國際前列。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電容器紙產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸、貯存。 　本標(biāo)準(zhǔn)適用于做金屬化紙介電容器及標(biāo)準(zhǔn)型電容器用紙。

英文名稱： Capacitor tissue paper

替代情況： 替代GB/T 12656-1990;GB/T 12657-1990;GB/T 12913-1991;GB/T 14217-1993

中標(biāo)分類： 輕工、文化與生活用品>>造紙>>Y32紙

ICS分類： 造紙技術(shù)>>85.060紙和紙板

發(fā)布部門： 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

發(fā)布日期： 2008-08-19

實施日期： 2009-05-01

首發(fā)日期： 1991-05-18

提出單位： 中國輕工業(yè)聯(lián)合會

歸口單位： 全國造紙工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會

主管部門： 中國輕工業(yè)聯(lián)合會

起草單位： 民豐特種紙股份有限公司、四川瑞松紙業(yè)有限公司、中國制漿造紙研究院

起草人： 劉海寧、朱曉紅、張建平、王早珠