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寄生對陶瓷、鋁和鋁聚合物電容器阻抗的改變不同

顯示運作在500kHz下的連續(xù)同步調(diào)節(jié)器模擬的電源輸出電容器波形。它使用圖1所示三種電容器的主要阻抗：陶瓷電容；鋁ESR;鋁聚合物ESL.

紅色線條為鋁電解電容器，其由ESR主導(dǎo)。因此，紋波電壓與電感紋波電流直接相關(guān)。紋波電流額定值的溫度特性由上面紋波電流額定值的定義中可以看出，決定紋波電流額定值的因素中，ESR和△Tmax都是與溫度有關(guān)的量。藍色線條代表陶瓷電容器的紋波電壓，其擁有小ESL和ESR.這種情況的紋波電壓為輸出電感紋波電流的組成部分。由于紋波電流為線性，因此這導(dǎo)致一系列時間平方部分，并且外形看似正弦曲線。

綠色線條代表紋波電壓，其電容器阻抗由其ESL主導(dǎo)，例如：鋁聚合物電容器等。在這種情況下，輸出濾波器電感和ESL形成一個分壓器。這些波形的相對相位與我們預(yù)計的一樣。導(dǎo)電性高分子電容的ESR通常為幾十mΩ，ESR比較小的則在10mΩ以下。ESL主導(dǎo)時，紋波電壓引導(dǎo)輸出濾波器電感電流。ESR主導(dǎo)時，紋波與電流同相，而電容主導(dǎo)時，其延遲?，F(xiàn)實情況下，輸出紋波電壓并非僅包含來自這些元件中之一的電壓。相反，它是所有三個元件電壓之和。因此，在紋波電壓波形中都能看到其某些部分。

作為超級電容器，其電荷的轉(zhuǎn)移很快，充、放電的速度以秒為單位，而傳統(tǒng)電池的充電則需要數(shù)個小時。理想狀態(tài)下，該電容器可以應(yīng)用于諸如電動汽車再生制動系統(tǒng)中，使用制動能量來產(chǎn)生電流并實現(xiàn)電流的即時存儲。

麻煩的是，由于表面積的限制，超級電容器的容量是有限的，遠遠低于當(dāng)電池以卷的形式進行儲電的電容量。公司曾經(jīng)試圖增加電極的表面積，例如將多孔導(dǎo)電材料（如目前市場上占主導(dǎo)地位的活性炭）應(yīng)用于電容器中。但是，他們總是希望做得更好。

解決有限電容的一個方案是制備表面積非常高的材料，如碳納米管和石墨烯。這兩種物質(zhì)是由單層碳原子構(gòu)成，已經(jīng)用于制造高容量的超級電容器。但這兩種材料本身十分昂貴，生產(chǎn)相對困難，實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用不大容易。其原因是，在數(shù)字設(shè)備中，隨著功能的增加，電路的電流有越來越大的趨勢。另一種氧化還原-活化分子，該分子容易吸收電子，然后釋放電子。但氧化還原-活化分子材料有自己的不足。在經(jīng)過一些電子周期之后，材料本身就會遭到破壞，其他材料則無法制作多孔的超級電容器。

電力電容器是一種靜止的無功補償設(shè)備。它的主要作用是向電力系統(tǒng)提供無功功率，提高功率因數(shù)。采用就地?zé)o功補償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降，改善電能質(zhì)量和提高設(shè)備利用率的重要作用。

　　現(xiàn)將電力電容器的維護和運行管理中一些問題，作一簡介，供參考。

1　電力電容器的保護

(1)電容器組應(yīng)采用適當(dāng)保護措施，如采用平衡或差動繼電保護或采用瞬時作用過電流繼電保護，對于3.15kV及以上的電容器，可在每個電容器上裝置單獨的熔斷器，熔斷器的額定電流應(yīng)按熔絲的特性和接通時的涌流來選定，一般為1.5倍電容器的額定電流為宜，以防止電容器油箱爆1炸。但是無論那種形態(tài)的紋波電流都會使電容器發(fā)熱，電容器應(yīng)該工作在最1大允許內(nèi)部核心溫度之內(nèi)，否則將導(dǎo)致電容器很快損壞。

(2)除上述指出的保護形式外，在必要時還可以作下面的幾種保護：

①如果電壓升高是經(jīng)常及長時間的，需采取措施使電壓升高不超過1.1倍額定電壓。

②用合適的電流自動開關(guān)進行保護，使電流升高不超過1.3倍額定電流。

③如果電容器同架空線聯(lián)接時，可用合適的避雷器來進行大氣過電壓保護。

④在高壓網(wǎng)絡(luò)中，短路電流超過20A時，并且短路電流的保護裝置或熔絲不能可靠地保護對地短路時，則應(yīng)采用單相短路保護裝置。