[发明专利]确定金属化膜电容器整机压力保护装置动作阈值的方法

说明书

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，更具体地，涉及一种金属化膜电容器元件产气体积的测量装置及使用其确定金属化膜电容器整机压力保护装置动作阈值的方法。

背景技术

金属化膜电容器元件由于采用金属蒸镀工艺，具有自愈性能，可以工作在临界击穿场强下，大大提高了介质膜的储能密度，减小储能元件的体积。目前金属化膜电容器元件常作为脉冲功率电源的储能器件，或用于电力系统交直流滤波和无功补偿。

金属化膜电容器元件在运行过程中，由于内部发生自愈，导致少量高分子绝缘介质分解，绝缘介质分解后会产生气体，该气体会逐渐在金属化膜电容器外壳内积累，随着自愈的不断发生，产气量会逐渐增加，最终可能导致金属化膜电容器整机外壳变形，甚至可能出现电容器内部元件短路后大量产气导致电容器整机外壳变形或爆裂的现象。同时，也非常有必要对金属化膜电容器元件在发生短路故障的情况下的产气量进行测量，但目前未有这种产气测量装置。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种金属化膜电容器元件产气体积的测量装置，其目的在于，测量电容器元件短路故障时产气体积的大小。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种金属化膜电容器元件产气体积的测量装置，包括绝缘容器、玻璃量筒、绝缘油、以及橡胶软管，玻璃量筒倒置于绝缘容器的内部，且玻璃量筒的顶部与绝缘容器的底部接触，绝缘油灌注于绝缘容器的内部，橡胶软管一端与玻璃量筒的底部接触，另一端穿过玻璃量筒的顶部和绝缘油后裸露在绝缘容器的外部，并与外部抽气装置相连。

优选地，绝缘容器的材料是玻璃或绝缘塑料。

优选地，玻璃量筒的高度与绝缘油的油面高度的比值大于1。

优选地，绝缘油的油面的高度与绝缘容器高度的比值大于0.5。

按照本发明的另一方面，提供了一种确定金属化膜电容器整机压力保护装置动作阈值的方法，其目的在于，解决现有金属化膜电容器整机外壳由于内部压强过大所导致的外壳变形或爆裂的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种确定金属化膜电容器整机压力保护装置动作阈值的方法，是使用上述测量装置实现的，所述方法包括以下步骤：

(1)将玻璃量筒从测量装置中取出，将金属化膜电容器元件放入玻璃量筒中，将玻璃量筒倒置放入绝缘容器中，使玻璃量筒的顶部和金属化膜电容器元件的底部均与绝缘容器的底部接触；

(2)将橡胶软管的一端伸入玻璃量筒内并与玻璃量筒的底部接触，另一端穿过玻璃量筒的顶部和绝缘油后裸露在绝缘容器的外部，并与外部抽气装置相连；

(3)使用外部抽气装置通过橡胶软管抽取玻璃量筒中的空气，直至绝缘油充满整个玻璃量筒为止；

(4)将金属化膜电容器元件的正负极分别通过导线与外部电源电连接，接通外部电源；

(5)金属化膜电容器元件持续产气，直至其发生短路击穿故障为止，此时断开外部电源，并通过玻璃量筒读取产气体积V₁；

(6)根据步骤(5)获得的产气体积获取金属化膜电容器整机内部单个金属化膜电容器元件发生故障时的金属化膜电容器整机内部压强值P＝P₀*(V₁+V₀)/V₀，其中P₀表示大气压值，V₀表示金属化膜电容器整机内部空隙的体积。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本发明可保证金属化膜电容器元件运行工况与实际工况相符，可测量金属化膜电容器正常自愈和短路击穿故障等情况下的产气体积，而目前未见适用于该场合的产气体积测量装置；

2、使用该发明的方法可以评估单个金属化膜电容器元件发生短路击穿故障时的产气对电容器整机内部压强的影响，从而对金属化膜电容器整机压力保护装置的动作阈值的设定提供参考；

3、使用该产气体积测量装置还可对金属化膜电容器的产气进行收集，进而进行气体成分分析；

4、本发明的装置及方法操作简便，安全可靠。

附图说明

图1是本发明确定金属化膜电容器整机压力保护装置动作阈值的方法的流程图。

图2是本发明金属化膜电容器元件产气体积的测量装置的示意图。

图3是本发明排尽玻璃量筒内空气的示意图。

图4是金属化膜电容器元件接入电源的示意图。

具体实施方式