電容器熱設計中的近似
電容器熱設計涉及的問(wèn)題比較復雜,除了電容器內的熱源較多(電場(chǎng)作用下,產(chǎn)生熱的不只是工作介質(zhì),還有極板、引線(xiàn)、輔助介質(zhì)等)外,電容器內部的導熱情況和熱流方向錯綜復雜;介質(zhì)的損耗角正切和電導隨工作狀態(tài)的變化;各部分能量損耗隨諸多因素(散熱系數、溫度、電壓、環(huán)境氣流等)而改變等,很難用完整的計算來(lái)反映眾多因素的共同影響。目前所應用的熱計算理論都是在下列假設的基礎上建立起來(lái)的。
(1)電容器內的熱源主要是工作介質(zhì),而把其它部分的功率損耗忽略;
(2)電容器的散熱熱流方向(包括內部導熱和外部散熱的方向)只是垂直于電容器的側面;
(3)電容器的表面散熱系數是一個(gè)常數;
(4)工作介質(zhì)的電導和損耗角正切與介質(zhì)厚度、電壓無(wú)關(guān),它們與溫度間呈指數關(guān)系,且忽略參數分散性;
(5)介質(zhì)的介電常數與溫度無(wú)關(guān)。
在以上這些假設條件中,有些是比較接近實(shí)際的,而另一些則是在對實(shí)際情況進(jìn)行了理想化的修正的。例如,以金屬管作極板的電容器,其極板部分的功率損耗在50Hz時(shí),一般不超過(guò)介質(zhì)損耗的1%~2%;燒滲銀極板的損耗在1MHz下約為介質(zhì)損耗的10%~15%,等等。
熱設計中,常通過(guò)逐層分析方法,估算層間溫升和表面溫升,對所得的結果,應通過(guò)實(shí)際試驗予以驗證。