中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
研制了一种主要用于测试电容器在不同电压下短路放电寿命的测试平台,采用谐振充电、脉冲变压器升压和可控火花开关相结合的技术路线,可在2.5 nF负载电容器上得到超过100 kV的高压,短路放电采用可控火花开关,最大放电电流约7 kA,最高重复频率为50 Hz,输出电压和重复频率都可调节,可测试在不同电压、不同重复频率和不同工作时间下电容器的失效机制。通过计算机控制平台的运行,可自动记录工作次数,方便统计电容器寿命。
测试平台 重复频率 电容器寿命 失效机制 计算机控制 test platform repetition frequency capacitor lifetime failure mode PC control 强激光与粒子束
2014, 26(12): 125002
1 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)， 武汉 430074
2 西南技术物理研究所， 成都 610041
以金属化聚丙烯膜电容器电压反峰为研究对象，探讨了脉冲电流对电容器寿命的影响机制，通过对电容器在不同电压反峰系数下进行寿命测试，研究了电压反峰系数与电容器寿命之间的关系。研究结果表明: 当电压反峰系数在10%～65%时，电容器寿命成指数下降。基于试验结果，通过统计分析的方法，拟合出寿命随电压反峰系数变化的经验公式，可以用来预测不同反峰系数下金属化聚丙烯膜电容器的寿命特性。
金属化聚丙烯膜电容器 电压反峰系数 电容器寿命 metallized polypropylene film capacitors voltage reversal coefficient capacitor lifetime 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045017
1 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学), 武汉 430074
2 西南技术物理研究所, 成都 610041
分析了金属化膜电容器的寿命特性,根据电容器寿命Weibull分布、可靠性分析和影响因素等建立了从元件到整机的电容器寿命预测模型。通过电容器元件和整机的寿命试验,验证了该预测模型的适用性。研究结果表明: 储能密度0.5 kJ/L下寿命达到6万次以上; 储能密度0.95 kJ/L下寿命达到2万次以上; 通过新技术措施改进,2.0 kJ/L下寿命达到1000次以上。
脉冲功率 金属化膜电容器 电容器寿命 Weibull分布 pulsed power metallized film capacitor capacitor lifetime Weibull distribution 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045016
1 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学), 武汉 430074
2 西南技术物理研究所， 成都 610041
通过对圆柱体电容器内部压强进行计算分析，研究提升电容器寿命的方法。首先分析得出，电容器内部层间压强的提高可以减小自愈能量，降低脉冲放电过程中的电容量损失，因此可以提升电容器寿命。其次，提出了电容器内部层间压强的计算模型。试验结果表明: 通过合理的热处理工艺，电容器寿命可提高30%; 当外包膜层数从20层增加到100层时，电容器寿命提高38%。
金属化膜电容器 层间压强 电容器寿命 热处理 外包膜 metallized film capacitor inner pressure capacitor lifetime heat treatment wrapped film 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045015
