超高压容器（精选8篇）
超高压容器 篇1
1 引言
在超高压容器设计过程中, 由于容器本体密封、联接等功能的需要, 常需要在筒体表面开设内螺纹孔, 以便于超高压容器本体与其配套加压系统、卸压系统等可靠联接。由于超高压容器的设计压力较大, 故设备壁厚均较大, 而当需要在设备表面开设内螺纹孔时, 内螺纹的深度可能对超高压容器的安全性能、有效厚度等造成较大的影响, 本文仅以公司自主研发并生产的一例超高压旋流除砂装置中的除砂筒的内螺纹结构设计为例, 介绍在超高压容器中设计内螺纹的选择原则并提出改进建议。
2 超高压容器的典型螺纹
超高压容器的典型螺纹联接面分别为筒体端盖、筒体底部及筒体径向方向等联接面。我公司在实际工程中有一超高压容器需要开设螺纹孔, 其开孔位置见图1, 其中孔A为端盖开孔, 孔B为筒体径向孔, 孔C为筒体轴向孔, 这三种孔涵盖了压力容器应用中的三种典形开孔。
内螺纹孔对超高压容器的设计校核中, 可分别根据文献[1]的附录C7.6、文献[2]提供的Peterson应力集中设计系数法分别对孔A、孔B及孔C所在零部件进行强度校核。由于螺纹孔的长度将影响容器的有效壁厚, 螺纹孔的径向开孔尺寸可形成局部应力集中, 对超高压容器的安全性造成影响。可知, 孔的直径和深度对容器有一定影响, 其中孔的直径一定的情况下, 应尽可能缩小孔的深度, 确保容器的有效厚度。
内螺纹的结构选择及设计过程中, 应结合螺纹的设置位置、结构尺寸、加工方法及制造成本等方面综合考虑, 否则有可能造成产品成本的不必要增加。
3 内螺纹结构分类及区别
根据GB/T 3-1997可知, 普通螺纹因收尾、肩距、退刀槽、倒角等不同, 存在两种不同结构形式, 普通内螺纹可分为带收尾和肩距内螺纹及带退刀槽内螺纹, 其结构形式如图2、图3所示。
3.1 结构尺寸
一般情况下, 相同螺距的带收尾和肩距内螺纹比带退刀槽内螺纹实际尺寸偏长。
其主要原因是:带收尾和肩距内螺纹中肩距尺寸大于带退刀槽内螺纹的退刀槽尺寸, 但收尾的尺寸与退刀槽的尺寸相同。
3.2 加工方法
两种内螺纹一般均可通过成形刀具或磨具在工件上加工, 主要有车削、铣削、攻丝套丝磨削、研磨和旋风切削等。
其中车削、铣削和磨削螺纹时, 工件每转一转, 机床的传动链保证车刀、铣刀或砂轮沿工件轴向准确而均匀地移动一个导程。该方法前提条件是螺纹孔径较大, 且便于装夹, 螺纹孔尽量设置在回转体轴心线上。
在攻丝或套丝时, 刀具 (丝锥或板牙) 与工件作相对旋转运动, 并由先形成的螺纹沟槽引导着刀具 (或工件) 作轴向移动。该方法应用前提条件是螺纹孔径相对较小, 对装夹无特殊要求, 螺纹孔的设置位置无要求。
3.3 加工工艺性
带收尾和肩距内螺纹的加工顺序应是先加工通孔, 然后加工内螺纹。整个加工过程需要用到两种刀具。其加工难度、成本较低。
带退刀槽内螺纹的加工顺序是先加工通孔, 然后加工退刀槽, 最后加工内螺纹。整个加工过程需要用到三种刀具。其加工难度、加工成本稍高, 其加工由于退刀槽处于内孔位置, 故其结构尺寸误差相对带收尾和肩距内螺纹较大。
通过上述分析, 可知带退刀槽内螺纹与带收尾和肩距内螺纹的区别和适用范围如表1所示。
4 内螺纹孔在超高压容器中的设置
通过上述分析可知, 图1中3种孔的选择原则及结果见表2。
5 结语
实际应用中, 由于相同螺距的普通螺纹收尾的尺寸与退刀槽尺寸相同, 而肩距的尺寸根据实际情况可以适当减小至0, 故实际应用中可灵活设计螺纹的肩距尺寸, 以减小螺纹对设备本体的影响, 提高超高压容器本体材料的有效利用率。
摘要：针对内螺纹开孔尺寸影响超高压容器安全性能问题, 对超高压容器本体三种典型位置的内螺纹结构形式、尺寸大小、加工方式进行了深入的分析, 总结了几种不同结构形式的内螺纹在超高压容器的中的选择原则。
关键词：超高压容器,内螺纹,选择原则
参考文献
[1]GB150-2011, 压力容器[S].
[2]丁伯民.高压容器[M].北京:化学工业出版社, 2003.
超高压容器 篇2
一． 高压金属化薄膜电容器发展状况及市场状况
随着电力、电子技术的普及和提高，高频脉冲电容器、直流高压电容器、高压并联电容器等特种电容器的需求量越来越大。其用途主要有以下几个方面。
1．高压并联电容器：该电容器是为输压、变压线路使用的高压开关柜专门配套的高压电力电容，以改善线路功率因素为目的。
2．高频脉冲电容器：该电容器功能是利用电容器储存的能量产生脉冲大电流。主要用于电磁加速器、核聚变、脉冲激光电源等性能试验装置。
3． 直流高压电容器：该电容器主要在高电压大容量电压换流电源中作滤波电容器用。
二、国外、国内高压金属化薄膜电容器的发展状况及市场状况
近几年来，国外一些厂家开发、研制出的该类型电容器已形成批量生产和投放市场使用。而我国虽然有众多的电容器生产厂家，但该类型的电容器在生产方面还刚刚起步，其品质也无法与国外一些厂家生产的产品进行比较，其品质差别和市场占有率主要如下；
1．国外该类型电容器的发展及市场状况：现在国外具有先进水平的生产厂家有ABB、GE、METAR等公司，这些公司生产的电容器主要特点是在恒定容量和恒定电压下，其尺寸和重量均为国产的一半，其使用寿命确保在20年以上。现METAR公司已开发、研制出50万伏高压并联电容器并投入使用，现占领国内100%市场。
2．国内该类型电容器的发展及市场状况：现在国内的生产家生产的同类型电容器产品其尺寸和重量均比国外的产品要大得多和重得多，其使用寿命在5年到10年之间。30到50万伏的高压并联电容器还在研制中，未能进行批量生产并投入使用。
三、投产电容器的目的及项目：
1．投产目的：为了满足国外、国内市场对具有高电压、大电流负载承受能力、高安全性的金属化薄膜高电压电容器越来越大的市场需求，对该类型的电容器的开发、研制和对现有电容器生产设备及工艺技术的改造也势在必行。针对此现像，公司经研究自身在国际上的销售网 络优势，决定出资引进国外先进设备，以满足国外、国内市场对该类型电容器越来越大的需求，填补国内空白、不足之处。
2．电容器项目及其用途如下：
2.1 高电压并联电容器：该电容器是为30到50万伏输压、变压线路使用的高压开关柜专门配套的高压电力电容，全世界需求量非常大。我国在此方面尚属空白。如：中国的三峡工程、平顶山，沈阳和西安高压开关厂为50万伏输压、变压线路项目配套的开关柜采用电容全部从国外进口。
2.2 小型化高频脉冲电容器及直流高压电容器：可用于电磁加速器、核聚变脉冲激光电源等性能试验装置及冲击电压、电流发生装置。
四、高压金属化薄膜电容器投产后市场预测：
因国内对金属化薄膜高电压并联电容器、高频脉冲电容器、直流高压电容器的需求量越来越大且其现在供给状况为全部依靠进口，故如该类型产品在国内生产，将具备很强的市场竞争力。其市场销售预测为：
1.高电压并联电容器：现国内为50万伏输变线项目配套采用该电容100%全部从国外进口。预计我公司产品推出市场后3年到5年内将占领国内一定的份额。
2．高频脉冲电容器、直流高压电容器: 现国内电力机车配套采用该电容100%全部从国外进口。预计我公司产品推出市场后3年到5年内将占领国内一定的份额。
五、投产所需引进的全自动卷绕机设备及其技术要求
1．金属化薄膜高压并联电容器、高频脉冲电容器、直流高压电容器因其使用强场非常高，承受的冲击电流非常大，所以对电容器的耐电压强度、电晕起始电压特性要求非常高，因此电容器元件在卷制过程中应尽可能保持恒张力和尽可能避免膜层间有空隙和皱纹产生。
2．国外瑞士麦塔全自动卷绕机在设备上采用了新型的接触压辊、避震系统和张力自动跟踪系统。在保持恒张力卷制元件的同时，接触压辊压在卷制元件上面，这样可以除去膜层间空隙和膜皱纹。通过该技术，结果电容器元件的电晕起始电压大大提高，从而使电容器在保持同等寿命或更高寿命的条件下增加了产品的可靠性并减少了元件的体积，提高了使用电压，完全满足了生产金属化薄膜高压并联电容器、高频脉冲电容器、直流高压电容器所必需具备的条件。
高压容器设计及制作探析 篇3
1.1 高压容器应用
高压容器在军事工业的应用包括;炮筒、恒动力装置。化学和石油化工方面包括:合成氨、合成尿素、合成甲醇、油类加醇等合成反应的高压反器、高压缓冲与储存容器。电力工业包括:核反应堆、水压机的蓄力器。
1.2 高压容器的材料
1.2.1简体与封头具有特殊要求
(1) 强度与韧性。通常采用低合金钢来提高材料强度、减少壁厚。
(2) 制造工艺性能。可焊性、吸气性、抗热裂与冷裂倾向、抗晶体粗大率倾向等, 具有很好的可煅性。
(3) 除此之外, 还应具有耐腐蚀性、耐高温性能
2 目前存在的问题及解决方法
(1) 多层夹紧式高压容器的应用催生了许多新的课题的出现, 目前需要我们进一步研究。问题包括:多层钢板包扎紧度技术、生产率低、每层钢板纵向焊接错位、生产工序多等等。只有这些问题得到解决, 高压容器设计及制作技术才会更加趋于成熟。
(2) 为了解决生产工序多、生产效率低等问题, 通过在保证容器强度不受影响基础上, 通过适当降低对层板间间隙和层板允许松动面积的标准达到提高生产效率的效果。
由于第一层层板纵建、环缝对接时对内筒造成热影响, 可以采用第一层层板与内筒之间加盲层的方法来消除由于焊接对内筒的热影响。层板与锻件端部的连接处可以通过煅焊过渡层并预先热处理来解决焊后需要热处理的问题。这种方法安全可靠, 在深环焊缝多层包扎结构中已经被普遍采用。
(3) 为了承受较高的压力、温度、介质的腐蚀, 高压容器的操作条件比较苛刻, 对设计时的材料选择、结构合理性等的要求也相对较高。但目前国内常规设计的设计者充分依赖电算, 忽视必要的计算过程, 将带来一系列错误和安全隐患
(4) 高压容器螺栓设计尺寸误差。无螺纹的直径尺寸小于螺纹部分的根径尺寸是高压螺栓的机构特点。计算程序里给出的直径尺寸大于实际高压螺栓的无螺纹部分直径。因为这个原因, 造成了计算机书中的螺栓实际面积大于所需螺栓面积的假象。所以, 实际的螺栓面积不一定合格是经常产生的一种情况。为了解决这个问题, 设计人员应人为输入、更改程序中的原有尺寸, 不能完全依赖机器。
(5) 非标准法兰设计
在实际生活中经常会遇到设备直径或设计压力超过标准的法兰。在实际制作、安装时无法满足要求, 法兰容易产生微变形, 损坏法兰的密封性能。所以需要设计法兰的结构尺寸, 并注意以下问题:
(1) 参照国家标准确定的法兰尺寸, 保证扳手操作空间, 从而保证上紧螺栓。
(2) 考虑法兰腐蚀欲量, 法兰内径输入值应为实际内径2倍。
(3) 法兰小端厚度应与法兰连接的简体、封头厚2、3mm。
(6) 压力容器设计使用寿命
压力容器使用寿命是投入运行后定期检查、安全等级评定的重要依据, 影响压力容器寿命的原因很多, 一般需要考虑腐蚀裕量、疲劳、蠕变等综合因素, 与设备运行管理密切相关。这一问题虽然比较难解决, 但设计者必须本着为用户负责, 为人民的生命安全考虑, 必须竭力提高文件质量, 解决这一问题。
(7) 小直径压力容器B类焊缝无损检测比例及长度
小直径压力容器的制造过程中, 其B类焊缝的检查为了节省成本, 一些压力容器制造商不顾标准和图纸的要求, 改变焊缝的检测长度, 以《容规》没有这一规定为借口, 国家有关部门严格规定, 在《容规》与GB150发生冲突时按照较严格的标准执行。
3 机构设计及设计选型
3.1 整体锻造型
锻造容器质量好, 和与焊接性能较差的高强钢制作的超高压容器, 由于锻造条件的限制, 一般直径均小于12米。
3.2 单层式
单层厚壁高压容器的形式包括以下几种:
单层卷焊式:具有周期短、效率高的优点;
单层瓦片式:生产效率差、费工费时;
无缝钢管式:生产效率高、生产周期短;
但是, 以上三种形式都有其制约因素:
厚材料来源 (2) 大型机械条件 (3) 纵向和环向深厚焊缝中缺陷监测
3.3 多层式
(1) 层板包扎式, 具有如下特点:只需薄板, 原材料供应方便;
只需卷板机和包扎机;只需简体应力分布;叫单层安全等特点。但是同时具有生产效率低、层板效率利用率低、层板间间隙较难控制等缺点。
(2) 多层式, 包括热套式和绕板式两种。热套式的特点有生产效率高、层数少、焊缝质量容易保证。绕板式效率高、材料利用率高、机械化程度高。
3.4 绕带式
对原材料要求一般, 材料利用率高, 缠绕机简单, 制造方便, 成本低。
4 设计选型原则
设计选型时需要综合原材料来源, 必须将配套的焊条焊丝、制造厂所具备的设备条件和工夹具条件, 同时特殊材料的焊接能力、特处理条件等条件做充分全面的考虑之后, 才能够做到选型正确, 只有遵循这样的选型原则才能对选型有正确的把握。
5 密封结构
高压密封的结构形式:伍德密封、双锥密封、卡扎里密封、平垫密封、c型密封、空心金属o型密封、高压管道密封等形式
6 设计步骤
6.1 确定容器类别
根据工作压力的大小、介质的危害性和容器破坏时的危害性
6.2 确定压力设计
设计压力一般取最高工作压力 (1.4MPa) 的1.05至1.10倍, 具体取值取决于介质的危害性和容器所附带的安全装置。介质无害可取下限。
6.3 确定设计温度
不仅要考虑用户提供的工作温度, 还要考虑容器环境温度。
6.4 确定几何容积
按结构设计完成后的实际容积填写
6.5 确定腐蚀裕量
应先选定受压元件的材质, 再确定腐蚀裕量。《容规》规定了一些常见介质的腐蚀裕量。
6.6 确定焊缝系数
7 结语
设计和制作高压容器要考虑工艺性和经济性为了设计出更加安全、合理、可靠的产品, 高压容器设计必须符合国家标准, 正确对待将要输入的数据, 判断结构是否合理, 掌握熟练的技术规范, 从而设计出符合实际需要的产品。
参考文献
[1]夏锋社, 朱哲, 淡勇.高压容器筒体结构的最优化设计[J].西安石油大学学报 (自然科学版) , 2010, (01) [1]夏锋社, 朱哲, 淡勇.高压容器筒体结构的最优化设计[J].西安石油大学学报 (自然科学版) , 2010, (01)
高压电容器损坏故障分析及保护 篇4
高压电容器是目前电力系统使用最多的配件之一, 随着我国电力电容器制造技术与设计水平的不断提高, 高压电容器的故障率也在不断降低。但由于影响电容器稳定运行的因素较多, 除电容器本身缺陷外, 电网过电压、电网谐波引起的过电流、电容器失压、断路器操作引起的过电压与运行温度都会严重影响电容器的正常运行, 甚至引发电容器爆炸起火等恶性事故的发生。本文通过对高压电容器损坏故障进行分析, 对高压电容器的保护措施提出了一些简单的意见与看法。
1 高压电容器损坏故障分析
1.1 电容器运行电压过高
高压电容器运行电压可以反映出变电所母线系统电压的状况, 并直接影响电容器的寿命和出力功能。高压电容器内部在运行中的有功功率损耗主要由介质损失和导体电阻损失两部分组成, 而其中的介质损失占高压电容器总有功功率损耗的98%以上。高压电容器介质损耗会直接影响电容器的运行温度, 可用下式表示:
式中Pr为高压电容器的有功功率损耗;Qc为高压电容器的无功功率;tgδ为高压电容器的介质损失角正切值;ω为电网角频率;C为高压电容器的电容率;U为高压电容器的运行电压。
由公式可知, 高压电容器有功功率损耗与无功功率同高压电容器运行电压的平方成正比;随着运行电压的增高, 高压电容器的有功功率损耗会迅速增加, 进而温度升高的速度也会增加, 游离增大, 导致电容器的绝缘寿命降低。另外, 因高压电容器连续运行的过电压一般定为额定电压的1.10倍, 当电容器长时间处于过电压下运行时, 会导致电容器产生过电流而损坏;所以, 高压电容器组建需要安设完善的过电压保护装置。
1.2 电网高次谐波引起的过电流
当电网中的谐波电流流入电容器, 就会叠加在高压电容器的基波电流上, 使其运行电流增大, 同时也会使高压电容器基波电压上的峰电压有效值增大。如果电容器容抗与系统感抗相匹配, 会对高次谐波产生放大作用而产生过电流和过电压, 引起电容器内部绝缘介质局部放电, 使电容器产生鼓肚、熔丝群爆等故障。
1.3 电容器所接母线失压
如果电容器在运行中突然失去电压, 可能会导致变电所电源侧瞬时跳闸或主变压器断开。若电容器在电源合闸或备用电源自动投入使用时未被移除, 可能会导致电容器带负荷产生过电压而损坏。另外, 当变电所失去电压恢复时不拆除电容器, 可能会产生谐振过电压, 使变压器或电容器损坏。因此, 电容器应设置失压保护装置, 保证电容器在所接母线失压后可靠动作, 又可在母线电压恢复正常后可靠接入。
1.4 断路器操作产生的过电压
电容器断路器多采用真空断路器, 当断路器合闸时, 断路器触头可能会发生弹跳现象而产生过电压。虽然由此产生的过电压峰值较低, 对电容器的影响也不大, 但由于电容器年投切次数在千次以上, 且断路器断开时可能引发击穿电容器的过电压, 因此, 必须采取有效的保护措施来限制断路器操作产生的过电压。
1.5 运行温度过高
由于温度升高10℃, 电容器容量下降速度就会加快一倍;如果电容器长期处于高电场与高温下运行, 会引起绝缘介质老化和介质损失增大, 进而导致电容器内部快速升温而发热, 是电容器寿命降低, 甚至导致电容器产生热击穿而损坏。按规程规定, 如果环境温度超过30℃, 电容器外壳温度超过50℃, 应开启通风装置降温, 当环境温度超过40℃时, 应立即停止电容器运行。因此, 为防止电容器因运行温度过高而损坏, 应设置温度监控装置随时监控制电容器的运行温度, 并采用强制通风装置改善电容器的散热条件, 使电容器产生的热量以对流和辐射的方式散发出来。
2 高压电容器组保护措施研究
2.1 高压电容器过电压保护
利用电容器与电抗器串联, 因容抗压降与感抗压降相位相反, 将测量电压互感器装于母线上。当电容器电压高于母线电压时,
式中Udz为动作电压;Kv为过电压系数;为感抗与容抗之比;Ue为电容器额定电压。
过电压是威胁电容器安全稳定运行的最大因素, 为防止电容器运行电压过高, 应合理配置电容器过电压保护装置。当电容器端电压高于1.10倍额定电压时, 该保护装置产生预动作信号, 当运行电压超过1.20倍额定电压5s~10s时, 产生动作信号跳闸以切断过电压继续对电容器产生损坏, 当电压恢复正常后投切以保证电容器继续进入电路工作。
2.2 高压电容器高次谐波保护措施
由于电网谐波可以产生损坏电容器的过电压与过电流, 为防止谐波损坏电容器, 应对电容器使用地区的电网谐波谐波进行测试并找出谐波源, 然后根据谐波源产生的原因采取相应的措施, 以降低谐波源的高次谐波分量。目前降低电网高次谐波最有效的办法是在电容器回路中串联适当参数的电抗器或阻尼式限流器。在电抗器参数选择时, 采用容抗与感抗相匹配的谐振点为原则, 以抑制5次及以上谐波。此外, 电抗器还能有效抑制电容器因合闸而产生的过电压, 减小断路器断开时所产生的过电压。
2.3 断路器操作过电压保护措施
断路器开关质量的好坏, 与氧化锌避雷器动作特性的好坏密切相关。为防止断路器开合产生过电压, 必须提高断路器触头的分闸速度、提高触头介质恢复强度。因此, 断路器的真空开关出头一定要选用铜铬合金触头。考虑到电容器投切操作频繁, 真空开关难免产生能够击穿电容器的操作过电压, 所以必须安装无间隙氧化锌避雷器来限制断路器产生的过电压。
3 结论
随着我国高压配电网无功补偿需求的增大, 作为电力系统中最常用的无功补偿设备电容器的使用率也大量增加。合理配置电容器保护装置, 保证电容器安全运行越显重要。在具体设计高压电容器保护装置时, 不仅要从高压电容器可能发生的故障出发, 还需充分考虑到单个电容器内熔丝与电容器组内熔丝保护特性、电容器使用温度限上与熔丝熔断时间、电容器耐爆时间之间的配合, 从而保证电容器保护装置能够有效保证电容器安全稳定运行。
参考文献
[1]SDJ-25-89, 并联电容器装置设计技术规程及条文说明[S].水利电力部.
[2]GB/T11024-2001, 标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器[S].
超高压容器 篇5
高压电容器在电力系统中被广泛应用, 是提高电网功率及电压质量补偿电网无功功率的主要形式, 故此, 高压电容器的正常运行极其重要。目前, 我国高压电容器的制造技术及设计水平还存在着一些问题, 由于高压电容器技术问题而出现设备故障导致的事故时有发生, 但近几年来电容器总体技术在电力部门及制造厂的共同努力下, 使得国产电力电容器的安全运行有了较大幅度的提高。据不完全统计显示, 有相当一部分电容器故障是在对电容器组进行分断操作的过程中发生的, 有的还因此引起了较为严重的二次事故。
1 高压电容器损坏故障原因分析
1.1 产品设计参数、工艺质量分析
高压电容器出现故障时应对产品的设计参数、工艺质量、材料等进行分析。首先确定产品在设计上是否存在问题, 可要求产品厂家技术人员确定该型号电容器的系统参数、电容器内元件参数的设计情况, 并结合企业标准的相关要求对以上参数进行对比, 若没有发现产品设计参数问题, 可根据产品的生产工艺分析产品质量是否存在问题。有些电容器在外观上没有任何质量问题, 这时需要解剖电容器元件查看内部是否存在很多明显的褶皱, 因为多数元件的击穿点发生在褶皱处。产生褶皱是由于在卷制过程中, 膜的张力与铝箔的张力不同, 容易发生褶皱, 该种情况很难完全杜绝。另外, 在产品结构、材料质量上也有可能存在一定的问题, 需要对电容器的材料进行分析来确定故障产生的原因。
1.2 运行电压过高
高压电容器运行电压可以反映出变电所母线系统电压的状况, 并直接影响电容器的寿命和功能。高压电容器内部在运行中的有功功率损耗主要由介质损失和导体电阻损失两部分组成。而其中的介质损失占高压电容器总有功功率损耗的98%以上。
高压电容器有功功率损耗与无功功率同高压电容器运行电压的平方成正比, 随着运行电压的增高, 高压电容器的有功功率损耗会迅速增加, 进而温度升高, 速度也会增加将会导致电容器的绝缘寿命降低。另外, 因高压电容器连续运行的过电压一般定为额定电压的1.10倍, 当电容器长时间处于过电压下运行时, 会造成电容器产生过电流而遭到损坏, 所以, 高压电容器需要安设完善的过电压保护装置。
1.3 电网高次谐波引起的过电流
当电网中的谐波电流流入电容器时, 就会叠加在高压电容器的基波电流上, 使其运行电流增大。同时也会使高压电容器基波电压上的峰电压有效值增大。如果电容器容抗与系统感抗相匹配, 会对高次谐波造成放大作用而产生过电流和过电压, 引起电容器内部绝缘介质局部放电, 使得电容器产生鼓肚、熔丝群爆等故障。
1.4 电容器所接母线失压
如果电容器在运行中突然失去电压, 可能会导致变电所电源侧瞬时跳闸或主变压器断开。若电容器在电源合闸或备用电源自动投入使用时未被移除, 可能会导致电容器带负荷产生过电压而损坏。另外, 当变电所失去电压恢复若不拆除电容器可能会产生谐振过电压, 将损坏变压器或电容器。因此, 电容器应设置失压保护装置, 保证电容器在所接母线失压后可靠动作, 又可在母线电压恢复正常后可靠接入。
1.5 断路器操作产生的过电压
断路器多采用真空断路器。当断路器合闸时, 断路器触头可能会发生弹跳现象而产生过电压。虽然由此产生的过电压峰值较低, 对电容器的影响也不大, 但由于电容器年投切次数在千次以上, 且断路器断开时可能引发击穿电容器的过电压, 因此, 必须采取有效的保护措施来限制断路器操作产生的过电压。
1.6 运行温度过高
由于温度升高10℃, 如果电容器长期处于高电场与高温下运行, 将会引起绝缘介质老化和介质损失增大, 进而导致电容器内部快速升温而发热, 使电容器寿命降低, 甚至导致电容器产生热击穿而损坏。按规程规定, 如果环境温度超过30℃, 电容器外壳温度超过50℃, 应开启通风装置降温;当环境温度超过40℃时, 应立即停止电容器运行。因此, 为防止电容器因运行温度过高而损坏, 应设置温度监控装置随时监控电容器的运行温度, 同时采用强制通风装置改善电容器的散热条件, 使电容器产生的热量以对流和辐射的方式散发出去。
2 高压电容器组保护对策
2.1 高压电容器过电压保护
高压电容器是否能安全稳定的运行, 与过电压有直接的关系, 电容器过电压过高会直接损坏电容器, 因此, 需要对电容器过电压进行保护, 设置合理有效的保护装置, 当运行电压超过额定电压120 V时, 该保护装置直接产生动作信号跳闸保护电容器, 避免其受到进一步的破坏, 直到电压恢复正常, 保证了电容器的继续工作。
2.2 电容器高次谐波保护对策
高次谐波易产生对高压电器有损坏的过电压和过电流, 首先必须找出谐波对电容器产生损坏的原因, 为降低谐波源的高次谐波分量, 可事先对使用电容器地区的电网谐波作测试, 试图找出谐波源并对其采取必要的对策。
目前有效的对策有: (1) 在电容器同路中串联适当参数的电抗器或阻尼式限流器; (2) 在选择电抗器参数时, 采用容抗与感抗相匹配的谐振点为原则, 以抑制5次及以上谐波。此外, 电抗器还能有效抑制电容器因合闸而产生的过电压, 减小断路器断开时所产生的过电压。
2.3 断路器操作过电压保护对策
断路器产生过电压导致高压电容器损坏与断路器开关、触头分闸速度、介质的恢复强度等有很大关系, 为防止此现象的产生, 需要提高断路器触头的分闸速度及介质的强度。选择断路器开关一定要选择真空并带有铜铬合金触头的开关, 电容器的投切操作较频繁, 难免会产生电容器的操作过电压, 因此, 安装无间隙氧化锌避雷器可避免产生过电压。
3 结语
随着近年来我国高压配电网无功补偿需求的增大, 高压电容器使用率大幅度增加, 本文通过对高压电容器故障的分析可知, 产品设计参数工艺质量、运行电压过高、电网高次谐波引起的过电流、电容器所接母线失压、运行温度过高等多个因素都有可能造成高压电容器的故障。要保证电容器安全稳定运行, 不仅要合理配置电容器保护装置, 更要有具体的有针对性的保护措施, 比如:对电容器过电压保护、高次谐波保护、对断路器操作过电压保护等;另外, 还需要充分考虑到单个电容器内熔丝与电容器组内熔丝保护特性、电容器使用温度与熔丝熔断时间、电容器耐爆时间之间的配合, 从而保证电容器保护装置能够有效保证电容器安全稳定运行。
摘要：高压电容器是一种在电网中广泛应用、量大面广的设备, 其在电网中的安全运行对提高电网的功率因数、降低线路损耗、提高电源质量和稳定性均起着十分重要的作用。现主要阐述了高压电容器损坏故障产生的原因, 除了电容器自身缺陷外, 电网谐波引起的过电流、电容器失压等都会导致高压电容器的非正常运行。针对上述原因, 从3个方面分析探讨了高压电容器组保护对策。
关键词：高压电容器,故障缺陷分析,损坏,保护装置,保护对策
参考文献
[1]余江, 周红阳, 赵曼勇.高压电容器不平衡保护的相关问题[J].电力系统自动化, 2006 (13)
[2]李锋.高压电容器内熔丝动作引起的过电压及其对策[J].价值工程, 2011 (9)
[3]王振, 吕家圣, 蔡金锭.交流滤波器高压电容器保护及其跳闸原因分析[J].水电能源科学, 2010 (3)
[4]邱生, 张焰, 蒋伟毅.高压电容器和配用的断路器故障分析及应对措施[J].电世界, 2010 (11)
化工机械高压容器筒体的制造研究 篇6
1 高压容器筒体可靠性设计分析
就高压容器筒体常规设计标准来看, 设计时需要充分考虑厚度因素, 如计算厚度与厚度附加量。前者主要是指按照公式计算压力获得的厚度, 而后者主要是钢材厚度负偏差及腐蚀欲量等构成。由于钢材在介质中的均匀腐蚀速率确定容器使用寿命。现阶段, 原材料制造技术、过程装备制造技术等水平日趋提升, 以材料力学性能等作为参数的容器可靠性设计得到了广泛关注。就当前实践研究来看, 对于内压圆筒体可靠性设计多以弹性失效的中径公式作为对筒体极限来计算, 最终确定筒壁的厚度。在筒体承受压力过程中, 主要通过屈服和断裂两种失效方式表现自身承受能力。根据现阶段已有研究成果来看, 实践环境当中, 介质与环境对压力容器及管道的最大腐蚀深度与极大值分布相协调。在设备制造中, 应用较为广泛的失效概率为10-5, 成为领域可接受概率[1]。
2 化工机械高压容器筒体制造策略的实施
2.1 单层卷焊式
就厚度方向而言, 筒体壁厚主要是由单一整体材料构成, 以此来避免介质对其内部产生的腐蚀性。就制造工艺而言, 单层圆筒体可以单层卷焊式、整体锻造式等多种类型。其中第一种作为使用较为广泛的一种筒体型式, 在制作中, 主要是利用钢板在大型卷板机上卷成圆筒, 然后将纵向缝隙进行焊接处理后形成筒节, 并与封头或者端部法兰组装、焊接处理后形成容器。单层卷焊式高压容器的制造与中低压容器存在相似之处, 上文已经提到了其制作过程。但是单层卷焊式高压容器整体厚度较大, 在很大程度上提升了筒体的承压能力, 且当前常用的材料为高强度低合金钢, 当中蕴含的合金成分具有较强的裂纹敏感性特点, 对此对焊接工艺要求较高, 高超的焊接工艺能够提高设备制造质量[2]。
2.2 整体锻造式
整体锻造式结构起源较早, 具有较为深厚的应用基础, 在具体应用过程中, 需要将筒体与法兰整合到一起, 或者采用螺纹将二者连接, 由于不需要焊接技术, 因此整个筒体不存在焊缝, 节省了一道制造工序。分段焊接是焊接技术出现后的产物, 利用焊接技术能够预先制成锻焊式筒体。由于整体锻造制造工艺的特殊性, 能够更好地满足高压等容器需求, 以此来满足生产需求。筒体制造时, 应对钢坯进行穿孔处理, 并进行加热处理, 当达到一定温度时, 将一个芯轴穿入其中, 而后在水压机上按照需求锻造相应的筒体, 最后进行内、外壁机械加工, 容器顶部与底部需要与筒体一起锻造而成。或者采取机械手段实现对锻件的加工和处理。该类具有强度高等优势, 究其根本在于钢锭中存在缺陷的位置已经被切割掉, 提高了组织整体密实性[3]。
2.3 多层包扎式
现阶段, 多层包扎式高压容器应用范围较广, 该类容器主要是选择厚度在12mm~25mm的优质钢板进行卷焊处理后, 并借助射线检测及机械加工对焊缝进行相应的处理, 然后将预先制成的厚度为6mm~12mm的瓦片覆盖到内筒上, 最后通过钢丝点焊增强筒体稳固性, 按照设计要求控制厚度, 并进行细致化处理, 对筒节包扎处理后, 才借助相应的工具进行机械化加工, 最终完成整个容器的制造。
2.4 绕带式
绕带式高压容器筒体是在内筒外面以一定的预紧力缠绕数层钢带而制成。一般情况下, 钢带主要包括两种形式, 一种是槽型钢带;另一种是普通的扁平钢带。具体制造工艺如下。一方面, 槽型方面。内筒厚度占据总厚度的25%。经过试验检测之后, 应在其外表加工出三处螺纹槽, 为后续制造做好铺垫, 同时提高凹槽与凸槽的咬合度形成最佳螺旋形结构。当前, 较为常用的钢带尺寸为79mm×8mm, 且选择厚度为12mm~25mm的优质钢板制造而成。使用这种钢带, 能够显著提升钢带与内筒之间的啮合度, 增强筒体使用性能, 适应更高压力环境的工作, 同时促使绕带层具有更强的轴向力[4]。另一方面, 扁平方面。这种结构主要是在原有内筒基础上, 绕上数层扁平钢带制作而成。一般来说, 内筒主要采用16mm~25mm厚度的低合金钢板, 并借助卷焊技术, 对钢板进行焊接, 促使其形成筒状, 并将不同的筒节连接到一起。内筒厚度同样控制在总厚度的25%, 筒节的纵向缝隙应进行错开, 且将缝隙之间的距离保持在200mm以上。环焊缝处理之初, 应进行预热处理, 当内筒焊接完成后, 再采用砂轮将焊接位置进行抹平处理, 提高机械设备制造质量, 最终将其与封头连接到一起, 经过无损检查后, 缠绕上钢带, 然后投入到使用当中。
2.5 绕板式
绕板式容器是一种多层容器的具体类型, 主要是由薄钢板绕卷后形成的筒节。绕板式容器是在原有筒体基础上发展而来, 促使其具备多层包扎容器的多种特点, 如制造难度低、安全性高等。加之筒节是预先烧制而成, 与多层包扎容器比较来看, 焊接工作量减少了且能够显著提升生产效率及质量。这种筒体由内筒、绕板及外筒3个部分构成, 由内向外厚度呈现递减趋势, 最终形成符合要求的筒体。
2.6 热套式
将钢板进行捲制且将两层及其以上的圆筒与加热后的外筒套合到一起就是热套式制造过程。由于加热处理后, 能够省筒节剩余盈应力, 成为大型设备制造的关键。热套式高压容器需要的后壁主要是结合具体需求, 并将其分为相近的圆筒, 然后将外层筒加热处理后, 最终形成筒体。上述制造工艺是目前化工机械高压容器筒体制造的主要工艺, 在实践中取得了显著成效, 可以结合实际要求, 选择合适的制造工艺提供筒体制造水平[5]。
3 结语
总而言之, 根据上文所述, 筒体是高压容器的必不可少的一部分, 其制造质量及效率直接决定化工生产效果。因此在具体制造过程中, 应加强对筒体制造工艺的研究, 结合实际需求, 充分考虑筒体制造涉及的温度、压力等多项因素, 并选择优质钢板, 加强对制造前可靠性试验, 不断提高筒体制造工艺, 降低制造成本, 从而推进我国化工、炼油等领域可持续发展。
摘要：目前, 受到工业的发展影响与推动, 我国的机械设备制造领域也实现了进一步的发展与进步, 而高压容器作为其中一种非常关键的设备, 无论是在化工还是在炼油等多个领域当中, 都已经得到了非常广泛推广与应用, 其种类较多, 如甲醇合成塔、聚乙烯反应器等, 在实践中, 其操作压力高达10MPa以上, 通常是大而壁厚的重型设备, 对制造质量要求较高。因此, 就针对化工机械高压容器筒体的制造研究进行简单分析, 以供参考。
关键词：化工机械,高压容器筒体,制造
参考文献
[1]刘子良.化工机械高压容器筒体的制造[J].中国石油和化工标准与质量, 2012, (3) :58.
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[4]徐长江.缩套式超高压容器的有限元及疲劳分析[D].吉林大学, 2013.
超高压容器 篇7
关键词：高压容器,Simulation,静态分析,安全系数,疲劳分析
近年来，随着石油化工和其它工业的迅速发展，压力容器承受循环载荷的情况日益增多，特别是随着生产规模的不断扩大，使低合金高强度钢的应用也更为广泛;由于设计方法的改进，使设计标准中的安全系数也在不断下降等，这些因素的组合造成了压力容器产生疲劳失效事故的可能性也在增加[1];对于长期承受交变重载的设备，除了静强度和振动的考虑外，疲劳分析也是掌握设备运行状态及使用寿命的重要手段，根据国外1970-1990年代的有关统计，压力容器与管道的失效事故中疲劳失效约占30%左右，因此对压力容器的疲劳分析及寿命估计引起了人们越来越高的关注和重视[2]。基于此，本文简要叙述了压力容器疲劳分析前载荷结构分析计算，获取承压容器的应力、应变强度的相关信息;在定义设计疲劳曲线(S-N曲线)的基础上，利用Solidworks Simulation对高压容器进行了疲劳分析，得出了承压容器的安全系数及使用寿命等相关数据。
1 筒体结构模型
高压容器的基本结构如图1所示。筒体是高压容器的主要组成部分(此处不考虑底部封头及上端连接部分)，此处筒体由受载荷长端和不受载荷的顶端连接筒两部分组成。在实际制造方面，受载荷的长端和不受载荷的连接筒为一体，材质选为16MnDR。高压容器平面图如图1所示，容器全长6000mm，其中受载荷长端长度为5750mm，不受载荷的顶端连接筒长度为250mm。
2 疲劳分析前的准备-静态分析
2.1 筒体三维模型的建立
由于Solid Works Simulation若要进行优化分析，则必须先对分析对象作静态分析，因此此处先对承压容器的主筒体作静力有限元分析。Simulation在其结构分析中，与其它CAE分析过程一样，一般包括前处理、求解和后处理3个部分，即几何模型的建立、定义材料属性、网格的划分、加载、求解和结果分析。由于Solid Works Simulation分析模块与Solid Works是无缝集成的，故在不出CAD环境下即可对所建模型进行相关分析，故本文的压力容器筒体即由三维制图软件Solid Works完成实体模型的建立，所得压力容器筒体的三维模型如图2所示。
2.2 筒体约束、加载及网格的划分
在完成三维模型建立后，对压力容器模型进行约束、加载及划分网格，使其转为有限元模型。根据16MnDR材质，筒体材料属性定义为：弹性模量(EX)、泊松比值分别取为190GPa和0.3，屈服强度和抗拉强度分别为310MPa和490MPa。由于筒体内壁受均匀的圆周径向压力，故对筒体长端内壁加载设计压力(34MPa)，顶端连接筒是起连接旋转盖和主筒体作用，不受水压，故顶端连接筒不加载，筒体俩端面部位为固定约束，由于主筒体内壁为受力部位，故需对筒体内壁进行局部细分，划分结果得节点数为15391个，单元数为7688个，网格划分结果及解算器信息如图3、图4所示。
2.3 静态结果分析
当模型、材料、网格、约束及加载均已完成后，即对筒体进行在此条件下的求解，本文采用的解法是FFEplus算法，并采用p-自适应方法调整。在求解后的的变形图显示(为米塞斯应力云图)中，为使变形结果较为清楚且又不夸张的显示，将变形比例定为放大100倍，结果如图5所示。由变形图可知，最大应力发生在筒体内壁处部位，并且变形量较大，最小应力发生在顶端连接筒处，与实际受压情形一致。
由图5可以看出，壁厚为25mm、材质为16MnDR的受压筒体在加34MPa静压力后，内壁最大应力为196.8MPa，远小于材料的屈服极限值310MPa，因此用材质为16MnDR、壁厚为25mm设计的高压容器筒体是安全的。图6为筒体受载荷后应变图，图7为筒体受力变形后的合位移图，从图中可以看出，筒体变形后最大和最小的合位移分别为：0.001mm、0.0763mm。考虑到原材料的尺寸偏差及高压容器筒体在使用过程中的腐蚀余量，依据此分析，可以将原壁厚增加3mm，以增加高压容器的安全性及可靠性。
3 疲劳分析
3.1 疲劳分析相关项目的确定
定义分析事件类型为指定的恒定循环;容器承受压力34MPa，承压部位为容器的内壁;添加事件中设定循环次数为1000，负载类型为LR=-1，相关联的事件为上述已经分析过的静态分析;定义计算交替应力手段为对等应力(von Mises)，平均应力纠正采用Soderberg方法;结果选项定义为承压容器整个模型。
3.2 结果分析及强度校核
在进行了静态分析后，即可对承压容器进行疲劳分析，所得疲劳分析结果如图8、图9所示。
由图8可以看出，承压容器在承受34MPa下、经过1000次承载循环后，其最小生命周期为106次，最大生命周期为1.001×106次，远大于设计循环次数80000次，故此处高压容器的整体结构满足n=80000次条件下的疲劳强度要求;由图9可以看出，承压容器在承受34MPa下、经过1000次承载循环后，承压容器最小安全系数出现在筒体内壁处，其最小的安全系数为4.4，根据GB 150-1998标准，对于钢制压力容器，当屈强比小于或等于0.7时，其安全系数取为1.6[3]，由此可以得出，承压容器的最小安全系数(4.4)大于许用安全系数，因此此处高压容器的结构设计是安全的。
4 结语
本文首先建立了高压容器主筒体的结构模型，在进行压力容器疲劳分析前对载荷结构进行了静态分析计算，获取承压容器的应力、应变强度的相关信息;随后在定义设计疲劳曲线(S-N曲线)的基础上，利用Solidworks Simulation对高压容器进行了疲劳分析，得出了承压容器的安全系数及使用寿命等相关数据，并利用对承压容器的生命总数和安全系数对承压容器进行了强度校核，该分析在理论上为以后进行其他同类型高压容器的设计、检验以及安全评估有一定的参考价值。
参考文献
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[2]蔡慈平.浅谈压力容器的疲劳分析设计[J].化工装备技术, 2008, 29 (4) :1-4.
超高压容器 篇8
理想电容器是没有有功损耗的，但实际的电容器由于电介质存在漏电流和极化损耗，因此用介质损耗来表征电容器的有功损耗。本文以334 kvar电容器为计算依据，利用电容器的介质损耗值及运行容量，计算电容器的介质损耗，并在电容器内部温升达到稳定值后，以电容器的外壳最热温度作为中间变量，建立电容器内部最热点温度的计算模型，从而计算出电容器内部的最热点温度。最后，根据计算结果，对加强电容器的热稳定试验、较高环境温度下的安全运行方面提出了相关建议。
1 电容器内部最热点温度的计算模型
1.1 温度对电容器寿命的影响
电容器稳定温升的高低与电介质特性、产品容量和散热面积等因素有关。高温对薄膜的机械强度影响不大，只是薄膜在浸渍剂中的溶解度和膨润度随温度上升而增加，但达到饱和后就不再增加。电容器的局部放电起始电压和长时间的耐受电压强度在70～80℃时达到最高，另一方面，温度过高会加剧电化学反应腐蚀绝缘。文献[9]表明：电容器寿命与温度大体表现为“八度规则”，即正常运行的最高温度为70℃，电容器内部最热点温度每升高8℃，则电容器的寿命就缩短为原寿命的一半。
1.2 电容器内部最热点温度的计算原理
型号为BFM11/姨3的电容器内部元件采用2层聚丙烯薄膜作为固体电介质，浸渍剂为二芳基乙烷(PXE)。电容器的介质损耗正切值tanδ≤0.03%，而且在80℃和20℃时，基本没有变化[10]。文献[11]对不同容量下的全膜电容器作了温升试验，包括额定容量、额定频率、散热面积、电容外壳与芯的最高温升、实测可得tanδ等试验数据。以上测试数据是在环境温度为20～27℃进行的，可知容量为334 kvar的全膜电容器，100%负载运行8 h后，内部最高温度点稳定，比环境温度约高23℃。
建立电容器内部最热点温度的计算模型时，假设电容器的发热由介质损耗引起，内部等效为一个热源。介质损耗产生的热量经电介质、极板传导至外壳钢箱板，再由电容器外壳以空气对流和辐射的传热形式散发到空气中。当热传递处于动态平衡后，电容器内部最热点达到最高温度，电容器外壳也达到稳定的最高温度。具体的电容器内部最热点温度计算模型，考虑室内电力电容器的环境空气温度、导热系数、室内通风等情况[12]，根据电容器的有功损耗及运行环境中的空气温度，首先求出电容器外壳的2/3高度处的温度，然后再由外壳温度计算电容器内部的最热点温度。下面介绍具体计算模型。
1.2.1 电容器外壳对环境空气散热的计算
外壳对环境的单位时间散热量Q可分为2部分：对流散热量Qd与辐射散热量Qf。
对流散热量Qd：计算条件为电容器布置于室内，虽然散热采用排气扇通风，但室内风速小于0.2 m/s，为自然对流散热。
其中，α为对流散热系数，W/(m2·℃);tW为电容器外壳最热温度(2/3高度处)，℃;t0为环境空气温度，℃;A为电容器有效散热面积，m2。
自然对流散热系数为
辐射散热量Qf为
其中，ε为外壳辐射系数，W/m2;式中其他符号同式(1)。
电容器的钢箱外壳绝大部分为灰白色漆，取ε=0.91～0.95。
1.2.2 电容器内部发热量传导至外壳的计算
电容器的单位时间发热量等于电容器的介质损耗[13]，传导散热主要经由电容器内部浸渍剂及电容器的钢板外壳，电容器为长方体结构，可推知电容器内部存在温度最热点。电容器的介质损耗可以由电容器的运行容量及介质损耗角正切值求得：
若电容器的外壳最热温度tW已由式(1)(3)确定，则可计算电容器内部最热点温度tN。由热传导公式[11]：
式中Q为电容器单位时间发热量;k为导热系数;
A为电容器的外壳有效散热面积;dt/dz为在厚度dz材料上温度变化值为dt。
从电容器内部最热温度点至外壳最热温度(2/3处)的温度分布曲线可以近似为线性，式(5)中有效散热面积A、导热材料厚度z均为固定值，因此，式(5)简化为
式中kN为电容器内部至外壳的传热系数;tN为电容器内部最热温度;tW为电容器外壳最热温度。
由文献[11]可计算得，电容器在外壳厚度相同及浸渍剂特性相近时，在不同的外壳温度下，kN变化很小，可取1.9～2.1之间的值，温度较低时取下限值。
2 不同运行容量下电容器的最热点温度计算
在20～120℃时，电容器的全膜介质损耗角正切值稳定在0.0002左右[14]。电容器在100%负载下，约在8 h达到稳定温度[10,11]。下面以型号BFM11/姨3-334-1 W的电容器为例进行计算，该电容器额定电压为11/姨3 kV、额定容量为334 kvar，内部电介质为2层聚丙烯薄膜及浸渍剂二芳基乙烷(PXE)组成[15]，介质损耗角正切tanδ=0.02%，电容器箱体外壳尺寸(宽×深×高)为：440 mm×180 mm×630 mm。除去电容器两套管(直径为90 mm)所占的面积，电容器散热有效面积为0.9269 m2。
实际运行中，电容器一般运行于额定容量QN或以上。根据电容器的标准，电容器的容量上限为1.35 QN。在电容器内部最热点温度的计算中，电容器的运行容量分别取1.0 QN、1.1 QN、1.2 QN及1.35 QN，运行环境温度在15～55℃范围内每间隔5℃的温度点进行计算。计算结果见表1。
注：Pjz为介质损耗;tW为外壳最热温度;tN为内部最热点温度。
3 实测数据与分析
在电容器实际运行中，由于电容器的内部温度不能直接测得，因此，可用红外测量仪测量电容器外壳温度，验证电容器对环境散热的温度计算模型的正确性，并可推测电容器内部最热点温度。以下测量数据是采用美国Flir公司的红外热像仪ThermaCAM-E45进行，其测量范围：-20～+250℃，测量精度可达±2℃或±2%。334 kvar电容器外壳的红外测量的典型图像如图1所示。
图1中的上图，室内环境温度为35.0℃，测得电容器顶部的温度为40.3℃，可知电容器外壳最热温度约为42℃。图1中的下图，室内环境温度为40.5℃，电容器外壳测得的最热温度为50.8℃。所测量得到的数据与表1中1.1 QN工作状况所对应的数据相符，考虑测量误差等影响因素，测量数据表明本文前述的外壳最热温度计算公式正确。
在广东环境温度较高时，电容器实际运行环境温度在0～55℃间变化。根据GB/T 11024.1-2001，若电容器的温度上限类别为B类，则电容器的环境运行温度最高为45℃、24 h平均最高35℃。有试验数据表明，用于电容器的聚丙烯薄膜击穿电压在80℃时比25℃时约下降10%，电容器内部的工作温度应控制在80℃以下[15]。设电容器运行容量为1.1 QN，当环境温度为45℃时，则电容器外壳温度为52.7℃、内部最热点温度为87.7℃，会加速电容器的电介质老化，大幅降低电介质的击穿场强耐受值。
4 结论