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电容器热设计中的近似

发布时间:2020-12-28

电容器热设计涉及的问题比较复杂,除了电容器内的热源较多(电场作用下,产生热的不只是工作介质,还有极板、引线、辅助介质等)外,电容器内部的导热情况和热流方向错综复杂;介质的损耗角正切和电导随工作状态的变化;各部分能量损耗随诸多因素(散热系数、温度、电压、环境气流等)而改变等,很难用完整的计算来反映众多因素的共同影响。目前所应用的热计算理论都是在下列假设的基础上建立起来的。


(1)电容器内的热源主要是工作介质,而把其它部分的功率损耗忽略;
(2)电容器的散热热流方向(包括内部导热和外部散热的方向)只是垂直于电容器的侧面;
(3)电容器的表面散热系数是一个常数;
(4)工作介质的电导和损耗角正切与介质厚度、电压无关,它们与温度间呈指数关系,且忽略参数分散性;
(5)介质的介电常数与温度无关。
  
在以上这些假设条件中,有些是比较接近实际的,而另一些则是在对实际情况进行了理想化的修正的。例如,以金属管作极板的电容器,其极板部分的功率损耗在50Hz时,一般不超过介质损耗的1%~2%;烧渗银极板的损耗在1MHz下约为介质损耗的10%~15%,等等。

      热设计中,常通过逐层分析方法,估算层间温升和表面温升,对所得的结果,应通过实际试验予以验证。


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