Патент ссср 188600

 

I886OO

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социзлистичвсккх

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.Ч.1963 (№ 834910/24-7) с присоединением заявки № 1020505/24-7

Приоритет

Опубликовано 01.Х1.1966. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 23Л .1967

Кл. 21g, 10/02

МПК Н 01g

УДК 621.319.4;621.317, .335.2 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

ЗЛЕКТРИчЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ. / »+ в»

Известные способы определения тепловой устойчивости электрических конденсаторов путем проведения кратковременных измерений электрических параметроз не позволяют выявить конденсаторы с повышенной температурой перегрева или недостаточной тепловой стабильностью.

Предлагаемый способ заключается в том, -то измеряют емкость между замкнутыми между собой выводами и корпусом конденсатора и по ее величине, отнесенной к единице охлаждающей поверхности корпуса, оценивают внутреннее сопротивление конденсатора.

Этот способ позволяет отбраковывать дефектные конденсаторы, имеющие увеличенное внутреннее тепловое сопротивление и поэтому менее надежные в условиях эксплуатации.

На фиг. 1 приведены зависимости At от величины удельной емкости на корпус для низковольтных и высоковольтных конденсаторов; на фиг. 2 — интегральная кривая распределения производственных конденсаторов

КМП 0,38 по величине их С,д, на фиг. 3— зависимости, характеризующие влияние температуры внутри кондсисаторов К!ЧП-0,38 иа

Полный перепад темпера-уры в конденсаторе At равен где At» — перепад температуры от корпуса в окружающую среду; Л(„, — перепад температуры внутри конденсатора.

Для данной величины тепловыделения внутри конденсатора At» определяется теплоотдающей поверхностью корпуса и коэффициентом теплоотдачи от корпуса в окружающую среду. Для конденсаторов данного габарита последние две величины практически постоянны. Поэтому колебания величины Л/» у отдельных конденсаторов данного габарита определяются только колебаниями в величине тепловыделения внутри конденсатора.

Ра = Ь"- жС1дб, где U — приложенное напряжение; ы — угловая частота; С вЂ” емкость и tg о — тангенс угла потерь.

Величина С измеряется у каждого конденсатора. Зная температурную зависимость tg б, можно судить о величине М» по результатам кратковременных испытаний, Кроме того, о величине Л1, можно судить на основе выоорочных длительных испытаний и с непосредственным замером At,.

- вк Л Ра / в» определяется постоянным коэффициентом 4, Ра и внутренним тепловым сопротивлением

30 R«, которое может существенно колебаться

188600 у отдельных конденсаторов и о величине которого для каждого конкретного конденсатора нельзя судить на основе существующих методов испытания. Поскольку каждый конденсатор можно подвергать только кратковременным, так называемым контрольным, испытаниям, для суждения о величине Л1 каждого конденсатора необходима быстрая оценка величины Я в °

Известно, что основной перепад температуры внутри конденсатора приходится на изоляцию пакета секций от корпуса, так как в этой изоляции тепловой поток направлен поперек слоев бумаги, в то время как внутри секций он направлен вдоль слоев бумаги и фольги.

Поэтому величина удельной емкости, пропорциональная теплопроводности изоляции, должна в достаточной степени характеризовать внутреннее тепловое сопротивление конденсатора.

При этом С а — — —, где ф— величина с,. уа— емкости между замкнутыми между собой выводами конденсатора и его корпусом; 5,— охлаждающая поверхность корпуса.

Чем Выше С,д, тем ниже R«st Atâg т е. тем лучше конденсатор.

Beëè÷èsI;t удельной емкости позволяет судить о тепловых характеристиках конденсаторов разных размеров и разной конструкции.

Путем испытания конденсаторов самой различной конструкции и габаритов были получены зависимости At от величины удельной емкости на корпус для низковольтных и высоковольтных конденсаторов. Высоковольтные конденсаторы были изготовлены из конденсаторной бумаги нормального объемного веса, а низковольтные — повышенного об ьемного веса (более 1,3 г/сл>).

На основе испытаний на большом количестве конденсаторов установлено, что колебания температуры в процессе кратковременных испытаний конденсаторов практически не оказывают влияния на величину С а.

Как видно из фиг. 2 и 3, колебания величины С а у отдельных конденсаторов значительно превышают температурные изменения

Суа.

Действительно, влияние температуры на величину С а и теплопроводность внутренней уа конденсаторной изоляции оказываются практически одинаковыми. Поэтому в диапазоне температур пока температурным изменением диэлектрической проницаемости изоляции можно пренебречь, изменение температуры не должно влиять на С а.

В современных конденсаторах переменного тока имеется сравнительно большая суммарная прослойка пропитывающего вещества между изгибом секций и внутренней поверхностью корпуса. Степень температурного изменения средней толщины масляной прослойки в несколько раз меньше этой средней толщины.

Таким образом, изменение температуры оказывает влияние лишь на один из влияющих факторов, а именно на изменение средней толщины прослойки пропитывающего вещества между изгибом секций и корпусом. Однако степень этого влияния, как видно из данных фиг. 3, достаточно мала по сравнению с колебаниями С а у отдельных конкретных конденсаторов дайной конструкции.

В любом случае для разбраковки производственных конденсаторов в процессе их контрольных испытаний учета температурного изменения С а не требуется. В других случаях, например, нагрева конденсаторов до 80—

100 С учет этого влияния производится на основе предварительно снятых зависимостей, которые можно считать линейными. В этих случаях достаточно иметь лишь минимально допустимые значения С а.

20 Во всех случаях бракуются конденсаторы с величиной удельной емкости на корпус меньше минимально допустимой.

Таким образом, зависимость между удельной емкостью на корпус и перепадом темпера25 туры внутри является четко выраженной. Поэтому, установив допустимую величину Л1 в„ и соответствующую ей удельную емкость на корпус, можно надежно разбраковывать конкретные конденсаторы по их тепловым харак30 теристикам в процессе кратковременных испытаний.

При этом предполагается, что применяемые материалы и технология их обработки по своему качеству соответствуют выбранным Isop35 м м.

Измерение удельной емкости на корпус с успехом использовалось и при разработке новых конденсаторов с уменьшенным внутренним тепловым сопротивлением. Это позволило

40 в сжатые сроки разработать конструкцию конденсаторов с резко улучшенными тепловыми характеристиками за счет разработки мероприятий по резкому увеличению удельной емкости на корпус.

45 Так, была разработана новая серия конденсаторов типа КМВ, в которых путем улучшения тепловых характеристик (средняя величп:а удельной емкости была увеличена в три раза) удельные характеристики были улуч50 шены в 1,5 раза.

Предмет изобретения

Способ контроля тепловой устойчивости

55 электрических конденсаторов с изолированными от корпуса обкладками путем проведения кратковременных измерений электрических параметров, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности контроля, выводы

60 указан Ibtx обкладок замыкают между собой и измеряют емкость между ними и корпусом конденсатора и по величине этой емкости, отнесенной к единице охлаждающей поверхности корпуса, оценивают внутреннее тепловое

65 сопротивление конденсатора.

Суа нр

pg2

/1

io

0 10 20 30 40 50 Ю Ю 80 90

4U2 3

Составитель lO. Цыбульникова

Редактор Н. Джарагетти Техред Л. Бриккер Корректоры: Е. Г. Кочинова и Е. Ф. Полионова

Заказ 1360j3 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2