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電容器充放電現象

除顫器工作時，一般是讓100 J到300 J的電能，在約2 ms的時間內通過的心臟部位。若有些電路中濾波效果不好，可以采用并聯電容的方式來增加濾波效果，但不是隨意的增加并聯的個數或隨意放置幾個電容，這樣只會浪費材料。除顫器工作時的電功率在50 kW到150kW之間，這個功率是相當大的，用電池直接供電無法達到，也大大超過了一般家庭的用電功率，而除顫器還必須便于攜帶，那它使用了什么樣的供電裝置呢？

除顫器工作時的供電裝置是一個C＝70 μF的電容器。除顫器內帶有電池，先通過電子線路把電池供電的電壓升高到約U＝ 5 000 V，對電容器充電，充電后電容器儲存的能量約為W＝ 12CU2＝875 J。通用公式C=Q/U平行板電容器專用公式：板間電場強度E=U/d，電容器電容決定式C=εS/4πkd定義1：電容器，顧名思義，是‘裝電的容器’，是一種容納電荷的器件。由于電容器電壓很高，所以可以在很短的時間內釋放一部分能量，通過電子線路控制放電的能量了。除顫器的核心就是這個耐壓5 000 V以上、70 μ F的電容器，它耐壓較高、容量較大，并且體積較小、重量較輕，因此需要精心設計和制造。

電容器是常用的電子元件，而且不斷應用在新的領域中。在現在推廣的新能源汽車中，電動汽車占有重要地位。電動汽車多數用鋰電池供電，鋰電池電動汽車的主要缺點就是充電時間長，使用不夠方便。

所以還有另一種用電容器作為電源的電動汽車。電容器作為電源的優點是充電時間短，可以反復充電、長期使用，但缺點是一次充電后的行駛里程較短，因此目前還需要對高電壓、大容量的電容器做進一步的研究。

關于電容器的充電，有人提出了一個很好的問題：“用電動勢為E電動勢的電源對電容器充電，充電結束時電容器的電壓U＝E電動勢。對于輸入電容來說，就是在電源電路中體積較大、容易較大、額定電壓高的電容器，對接收到的電流進行過濾。設整個充電過程中充電電量為Q，則電源電動勢做功QE電動勢，而電容器儲存的電能為12QE電動勢，電源電動勢做功的另外一半能量去哪了？”

  補償電容器是變電所及用戶電器設備的主要部件，主要作用是補償電力系統的無功功率，提高系統的功率因數，改善電源品質，減少線路的無功損耗，提高電網輸送電能力，保證發電機的出力和設備的運行能力。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。由于電網的負荷變化較大，使電容器在運行過程中頻繁投切，使用環境條件波動較大，因此，在電力補償電容器的運行過程中對電力補償電容器的日常運行維護工作非常重要。

   電力補償電容器的安全運行條件

   額定電壓

   電力補償電容器的額定電壓是在電容器的設計制造時確定的正常運行電壓，一般電器裝置的額定電壓是按擬接入的電力系統的額定電壓考慮的。運行中的電容器組可允許在超過額定電壓的5%的情況下使用；允許在1.1倍額定電壓下短期使用，不準長時間過電壓下運行，否則將造成嚴重的過負荷，引起電容器過熱，殼體膨脹，這是不允許的。電容器轉化成熱能的能量主要由介質損耗的能量和電容所有的電阻所引起的能量損耗，在直流電場的作用下，電容器的損耗以漏電阻損耗的形式存在，一般較小，在交變電場的作用下，電容的損耗不僅與漏電阻有關，而且與周期性的極化建立過程有關。

  電容器殼體膨脹

   電容器的絕緣介質是油性有機物質，在電容器運行過程中溫度逐漸升高，箱體隨之熱脹冷縮本是一種正常現象，但當箱體密封受損空氣、水分、雜質的侵入而使絕緣性能下降內部放電或擊穿時，內部產生大量氣體使箱體鼓起變形而膨脹。造成箱體膨脹的主要原因有：運行時過電壓、過電流、操作過電壓、室溫過高、電容器本身質量問題等。室內的溫度應符合電容器的運行要求，運行過程必須作好室內溫度的測量并作好記錄。當出現電容器殼體膨脹時應及時退出運行并查明原因排除故障。

   電容器出現下列情況之一的，應作停用處理：

   電容器外殼嚴重膨脹有爆1炸可能的、漏油嚴重以及運行時內部有響聲的、電容器接頭有過熱跡象的、運行時造成三相不平衡超過5%以上的。

   電容器操作時應注意事項

   電容器的分、合閘操作應嚴格按規范進行；主要原因是電容器的參數改變，但沒完全失效，在一定程度上還有作用，但達不到應有的作用，使得現有的故障現象出現。電容器帶有殘余電荷的情況下禁止合閘；對電容器進行清掃時應在母線上連接地線，如果熔斷器燒壞的應在電容器的接頭上連接地線，以放掉電容器中的殘余電荷；電力補償電容器在運行過程中應嚴格執行安全運行規范，加強值班巡視和檢查，作好運行記錄，發現故障及時處理。