電容器保護的案例
電容器保護原理及功能
對不接地系統，電容器組中性點又不直接接地，不管電容器組放在絕緣支架上還是放在地上，都不是網絡自然電容的組成部分，故可不再裝設單相接地保護。目前我國在中性點非直接接地系統中，并聯電容器裝置的接線常為Y接線或雙Y接線。高壓和超高壓和超高壓中性點直接接地系統中或直流輸電系統交流側的并聯電容器裝置，一般采用Y0接線。
4.6. 反映電容器組內部故障的不平衡保護
大容量的并聯電容器組，是由許多單臺電容器串、并聯（一般為先并后串）組成。一臺電容器故障，由其專用的熔斷器切除，而對整個電容器組無甚大影響，因為電容器具有一定的過載能力，且在設計中進行設備選擇時，一般均留有適當裕度。但當多臺電容器故障并切除后，就可能使留下來繼續運行的電容器嚴重過載或過電壓（電容器切除后，故障段容抗增大，端電壓隨之升高可能>1.1額定電壓）而受損害，故需考慮保護措施，常用不平衡保護。保護的原理是反應一組電容器中健全部分與故障部分之間的差異（電流或電壓）。電容器組的接線方式（三角形、星形和雙星形）不同，構成不平衡保護的方式也不同。常用的保護方式有：零序電壓保護（開口三角電壓保護）、中性點不平衡電壓或電流保護、電壓差動保護、電橋差電流保護。所謂電容器組的零序電流平衡保護，就是在星形接線的兩組電容器的中性點連線上安裝零序電流互感器和零序電流繼電器。這樣，當某一相的電容器在運行中出現故障時，由于中性點上產生零序電流，零序電流互感器就會起動零序電流繼電器，使開關跳閘，從而可以斷開電容器組，防止故障繼續擴大。)
放電線圈適用于35kV及以下電力系統中, 與高壓并聯電容器組并聯連接,使電容器從電力系統中切除后的剩余電荷迅速泄放,電容器的剩余電壓在規定時間內達到要求值.帶有二次線圈,可供線路監控.
展開 電容器故障而導致跳閘，該如何解決？
由于此變電站的無功補償裝置，配置電抗率為6的串聯電抗器，6的電抗率雖然能對5次及以上諧波有抑制作用，但在3次諧波下使串聯電抗器與補償電容器的阻抗成容性，出現諧波電流放大現象，使電容器過負荷。盡管母線上以5次諧波為主，3次諧波含量不是很高，而裝設電容器后，容性阻抗將原有的3次諧波含量放大，可能造成內熔絲熔斷。由于總保護按四組電容器額定電流的1.3倍整定，而4組電容器全部投入的情況極少。當某一段時間內諧波含量偏高時，總過流保護不能動作，造成某相內熔絲熔斷，而內熔絲熔斷后不能被及時發現，導致事故擴大，造成速斷跳閘。
從保護配置來看，電容器內部故障的保護只設置內熔絲保護，而并未設置導致事故擴大的后備保護——不平衡電壓保護，使內熔絲熔斷后不能及時發現，造成速斷跳閘事故，因此，保護配置不完善是造成電容器事故擴大的主要原因。
另外，不定期測量電容量也是造成事故擴大的原因之一。由于電容器內部裝置最直接的反應是電容量的變化，而電容量測量手段落后，進行電容器電容量的測量時，需采用拆除連接線的測量方法，不僅測量麻煩而且可能因拆裝連接線導致套管受力而發生套管漏油的故障。因此，自投入運行以來檢修人員從未進行過電容量測量, 而又未設置反應電容器內部故障的保護，當內部個別內熔絲熔斷時，無法及時發現，造成事故擴大。
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但0.45KV與0.48KV的電容器相比較，0.48KV的電容器在電壓耐受方面較為保險，但卻會造成補償容量下降，所以在選用時要綜合考慮。
（5）補償柜中熔斷器為何不能用微型斷路器來代替?
熔斷器主要為短路保護應選用快速熔斷器，微斷與熔斷器特性曲線不同，微斷的分斷能力太低（<=6000A），遇到事故響應時間沒有熔斷器快，當遇到高次諧波時，微斷分斷不了負荷電流會造成開關炸開損壞，因為故障電流過大，結果微斷觸點燒死了，斷不了擴大故障范圍，嚴重時發生短路引起全廠停電事故。所以電容柜不能用微斷代替熔斷器。
（6）補償柜中熱繼電器何種情況下可省略?
一般靜態補償方案：刀熔開關→熔斷器→接觸器→熱繼電器→（電抗器）→電容器。
熱繼電器起到過載保護功能，現在的電網中諧波、過電壓隨時都可能造成電容器的過載。熱繼電器過載動作從而起到保護電容器的作用。如果選用的熱繼電器帶斷相保護功能，同樣在電容器缺相時能通過斷開接觸器回路來切除電容，起到斷相保護。
熱繼電器的過載保護范圍可調，而微斷的過載保護為定值，所以只有當微斷的熱脫扣電流正好適用于被保護的電容器，才可以用微斷來代替熱繼電器。
一次方案也簡化為：刀熔開關→微型斷路器→接觸器→（電抗器）→電容器。
此方案應該根據被保護器件（電容器）合理選擇保護器件（微型斷路器，接觸器）微斷應滿足分斷要求，采用D型或更高分斷能力（成本高，又沒熔斷器可靠），熱脫扣整定與被保護器件相符。但應注意的是，熱脫扣動作后，需人工把開關合上，對于無人值守的配電室，補償柜自動補償的意義將大打折扣。所以微斷熱脫扣代替熱繼電器不合理。
但有些廠家的電容器組內部帶有過載保護，如ABB的CLMD系列，不用也不能配熱繼，國內老產品必須配熱繼，因此當確認此電容內部有熱過載保護裝置時應省略，外加熱繼電器就已成擺設。
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選7%的電抗器，在400V系統中，與之串聯的電容的端電壓將上升到430V，所以電容器不能用0.415KV的，要選用0.45KV或者0.48KV的電容。但0.45KV與0.48KV的電容器相比較，0.48KV的電容器在電壓耐受方面較為保險，但卻會造成補償容量下降，所以在選用時要綜合考慮。
（5）補償柜中熔斷器為何不能用微型斷路器來代替?
熔斷器主要為短路保護應選用快速熔斷器，微斷與熔斷器特性曲線不同，微斷的分斷能力太低（<=6000A），遇到事故響應時間沒有熔斷器快，當遇到高次諧波時，微斷分斷不了負荷電流會造成開關炸開損壞，因為故障電流過大，結果微斷觸點燒死了，斷不了擴大故障范圍，嚴重時發生短路引起全廠停電事故。所以電容柜不能用微斷代替熔斷器。
（6）補償柜中熱繼電器何種情況下可省略?
一般靜態補償方案：
刀熔開關→熔斷器→接觸器→熱繼電器→（電抗器）→電容器。
熱繼電器起到過載保護功能，現在的電網中諧波、過電壓隨時都可能造成電容器的過載。熱繼電器過載動作從而起到保護電容器的作用。如果選用的熱繼電器帶斷相保護功能，同樣在電容器缺相時能通過斷開接觸器回路來切除電容，起到斷相保護。
熱繼電器的過載保護范圍可調，而微斷的過載保護為定值，所以只有當微斷的熱脫扣電流正好適用于被保護的電容器，才可以用微斷來代替熱繼電器。
一次方案也簡化為：
刀熔開關→微型斷路器→接觸器→（電抗器）→電容器。
此方案應該根據被保護器件（電容器）合理選擇保護器件（微型斷路器，接觸器）微斷應滿足分斷要求，采用D型或更高分斷能力（成本高，又沒熔斷器可靠），熱脫扣整定與被保護器件相符。但應注意的是，熱脫扣動作后，需人工把開關合上，對于無人值守的配電室，補償柜自動補償的意義將大打折扣。
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選7%的電抗器，在400V系統中，與之串聯的電容的端電壓將上升到430V，所以電容器不能用0.415KV的，要選用0.45KV或者0.48KV的電容。但0.45KV與0.48KV的電容器相比較，0.48KV的電容器在電壓耐受方面較為保險，但卻會造成補償容量下降，所以在選用時要綜合考慮。
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熱繼電器起到過載保護功能，現在的電網中諧波、過電壓隨時都可能造成電容器的過載。熱繼電器過載動作從而起到保護電容器的作用。如果選用的熱繼電器帶斷相保護功能，同樣在電容器缺相時能通過斷開接觸器回路來切除電容，起到斷相保護。
熱繼電器的過載保護范圍可調，而微斷的過載保護為定值，所以只有當微斷的熱脫扣電流正好適用于被保護的電容器，才可以用微斷來代替熱繼電器。
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展開 介紹壓力電容器的靈敏度計算、電容器設計 ￥300
內容： 介紹壓力電容器的靈敏度計算。設計到方法由動網格，固體力學，靜電，機電力。以及計算變形后的幾何通過網格導到第二個模型（組件）進行重新幾何建模在計算。
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電容容量的關鍵： 微小的設計變革可以重塑超級電容器的未來
當我們關注能源和能量存儲應用領域時，我們會發現電容器是該領域的"無名英雄"。作為無源器件，電容器有兩個端子，可存儲能量并在需要時釋放能量—常常用來作為"備用"電源。在日常生活中，電容器的用途比我們想象的還要廣。例如，電容器可以用到鬧鐘等簡單日常用品，我們還可以常備一個荷電電容器，以便在斷電時應急使用。
還是拿鬧鐘舉例，如果電源斷開，電容器就會放電--向時鐘電路輸送電流，以確保其繼續運行。隨著電容器的應用越來越廣，新型電容器正在不斷進入市場，超級電容器(又稱雙電層電容器，EDLC)現在也被更大規模的使用。新能源汽車，諸如純電動車、混合動力汽車和電動巴士等都依賴于超級電容，因為它們具有比標準電容器大得多的電荷存儲空間，此外一些大功率和再生能源應用領域也在利用超級電容技術。其他應用領域包括國防、能源、航空航天以及各種工業應用。
電容器和超級電容器的用途
汽車領域是電容器和超級電容器的關鍵市場，汽車的許多功能為電容器提供用武之地。
啟動/停止功能和動力轉向需要電容器，混合動力汽車驅動需要超級電容器具有更大的功率容量。隨著電動汽車不斷發展并進入主流汽車市場，對電容的需求將進一步增加。未來技術進步有可能使超級電容器取代鋰離子電池作為動力源，并提供與汽油車甚至柴油動力汽車相當的行駛里程。
鐵路行業也開始充分挖掘超級電容器技術的應用潛力。比如由西班牙薩拉戈薩市的鐵路公司CAF制造的Urbos 3有軌電車，其使用一系列超級電容器，這些超級電容器位于車廂上部，用于回收剎車能量--可節省35%的電力。超級電容器可在電車停靠站充電而不需要架空電纜，也可在某些停靠站之間運行而無需使用電纜連接。
在再生能源領域，超級電容器在風力渦輪機等應用中具有重要地位。
展開 三相三線漏電保護器，到底能不能代替單相漏電保護器？90%的電工老師傅都不知道，原來是這樣的---
如果把3P漏電斷路器當單相漏電斷路器使用，假設第一二個端子分別接零火線，由于零火線電壓只有220V，無法以驅動額定電壓380V的信號放大電路。當設備發生漏電時，漏電斷路器無法實現漏電保護。
總結
三相三線漏電斷路器能不能當單相漏電斷路器使用，需要結合漏電斷路器上的原理圖來分析。當信號放大電路和脫扣器線圈能正常供電，那就能代替使用。
東華大學《JMCA》：3D打印GO氣凝膠制備高面電容的可定制超級電容器
在電流密度為0.3 A g-1的情況下，具有6層的CA-4微晶格的面積電容為658.9 mF cm-2，而8層電極的面積電容可達到870.3 mF cm-2（圖4c）。在較厚的電極中，由于CA-4微晶格具有多孔的微觀結構和晶格化的宏觀結構，電解質仍然能夠充分滲透，因此即使在大電流密度下也可以確保快速的動力學響應，以實現高倍率性能。因此，無論是在低電流密度還是高電流密度下，面積電容顯示出與層數成比例增加的趨勢（圖4d）。具有不同層數的CA-4微晶格電極的重量電容和體積電容均具有相似的值，這說明在高質量負載下沒有衰減（圖4e）。CA-4微晶格電極在高質量負載的電容高于先前報道的碳電極和功能化碳電極（圖4f）。
圖4 3D打印的CA-4微晶格的電化學性能。（a）具有不同層數的CA-4微晶格電極的光學圖像，以及電極厚度和質量隨層數變化的曲線圖。（b）具有不同層數的CA-4微晶格電極的奈奎斯特圖。（c）在不同電流密度下具有不同層數的CA-4微晶格電極的面電容。（d）在0.3和3 A g-1下測得的電極的面電容作為層數的函數。（e）具有不同層數的CA-4微晶格電極的重量和體積電容。（f）比較CA-4微晶格電極和以前報道的電極的面積電容。
為了了解完整器件的實際性能，作者通過使用6層CA-4微晶格作為雙電極系統中的電極，進一步測試了組裝好的對稱超級電容器（圖5a）。該對稱超級電容器具有良好的倍率性能（圖5b）、快速的電子和離子傳輸（圖5c）、理想的電化學穩定性（圖5d），且面電容和面能密度超過大多數以前報道的基于碳的器件（圖5e）。
圖5 使用具有6層的CA-4微晶格組裝的對稱超級電容器的電化學性能。（a）在水性電解質中測試的對稱超級電容器的示意圖。（b）在不同電流密度下測試的面電容。（c）奈奎斯特地塊。
展開 《AEM》馬里蘭大學：金屬離子誘導 MXene 氣凝膠組裝，用于電磁干擾屏蔽、電容去離子和微型超級電容器
通過刮刀技術和冷凍干燥，Mg
2+
-MXene 氣凝膠具有定制的形狀/尺寸，具有高表面積 (140.5 m2 g
-1
)、優異的導電性 (758.4 S m
-1
) 和在水中的高穩定性.高導電性 MXene 氣凝膠展示了其從宏觀技術（例如，電磁干擾屏蔽和電容去離子（CDI））到片上電子（例如，準固態微型超級電容器（QMSC））的多種應用。作為 CDI 電極，
Mg
2+
-MXene 氣凝膠表現出高鹽吸附能力（33.3 mg g
-1
）和長期運行可靠性（超過 30 次循環）
，與文獻進行了極好的比較。此外，與其他最先進的 QMSCs 相比，具有交叉 Mg
2+
-MXene 氣凝膠電極的 QMSCs 表現出高面積電容 (409.3 mF cm
-2
)，具有優異的功率密度和能量密度。
相關論文以題為
Metal Ion-Induced Assembly of MXene Aerogels via Biomimetic Microtextures for Electromagnetic Interference Shielding, Capacitive Deionization, and Microsupercapacitors
發表在《
A
dvanced Energy Materials
》上。
【主圖導讀】
圖1
受
Phrynosomacornutum 啟發的 MXene 微紋理具有高水傳輸速度和卓越的儲水能力。
圖2
用于可擴展制造無粘合劑
MXene 氣凝膠的仿生 MXene 組裝平臺。
展開 
同濟大學陳濤: DMSO摻雜的聚合物水凝膠電解質，在?20至100°C的溫度下保留高電容的柔性超級電容器
圖
3
基于抗凍P（AMPS
0.3
-co-AAM
0.4
）水凝膠的超級電容器在室溫下的電化學性能。（a和b）基于抗凍水凝膠的超級電容器在室溫下的CV和GCD曲線。（c）不同電流密度下的超級電容器的電容。（d）在不同的柔性條件下超級電容器的各種機械變形的數字圖像。（e）在不同彎曲角度下超級電容器的電容保持率。（f）5000次彎曲后超級電容器的電容保持率。裝置在不同彎曲時間下的插入GCD曲線。
圖
4
使用P（AMPS
0.3
-co-AAM
0.4
）水凝膠的CNT/PANI電極型超級電容器的寬溫度范圍操作特性。（a）低溫和高溫下超級電容器的示意圖。（b）在不同的工作溫度下，器件在3.33 mA cm
-2
下的GCD曲線。（c）在不同工作溫度下超級電容器的比電容。（d）超級電容器在不同工作溫度下的電化學阻抗譜圖（10
?
2
至10
5
Hz）。（e）在很寬的溫度范圍內循環測試超級電容器的比電容。（f）溫度超級電容器與之前報道的其他電容器的電容保持率的比較。
圖
5
（a和b）基于串聯的抗凍P（AMPS
0.3
-co-AAM
0.4
）的三種抗凍超級電容器的GCD和CV曲線。（c）演示了三個串聯的防凍超級電容器，這些超級電容器在置于室溫，密封在
?
23.5°C并浸入84.7°C的油浴中時為LED燈泡供電。左側的光學照片表示在平坦狀態下對設備進行了測試。（d）演示設備在25°C，-19°C和97.4°C的螺旋狀態下工作（如左圖所示）。
參考文獻
：
doi.org/10.1039/D1TA02397G
版權聲明：
「高分子材料科學
」公眾號旨在分享學習交流高分子聚合物材料學等領域的研究進展。上述僅代表作者個人觀點。
展開 浪涌保護器解釋（防雷器）
浪涌保護器前面為什么要配熔斷器和斷路器
當通過浪涌保護器的涌流大于其Imax，浪涌保護器將被擊穿失效，從而造成回路的短路故障，為切斷短路故障，需要加裝斷路器或熔斷器。每次發生雷擊都會引起浪涌保護器的老化，如漏電流長時間存在，浪涌保護器會過熱加速老化，此時需要斷路器或熔斷器的熱保護系統在浪涌保護器達到最大可承受熱量前動作斷開電涌器。
浪涌保護器對配熔斷器和斷路器要求：在額定電流下施加20個標準的8/20微秒和1.2/50微秒測試脈沖時，斷路器或熔斷器不脫扣。浪涌保護器被擊穿短路時斷路器或熔斷器要動作。如果浪涌保護器是開關型模塊，由于其損壞方式為開路，因此可以不用裝微型斷路器和熔斷器作為保護。熔斷器和斷路器都可以作為浪涌保護器的上級保護用熔斷器的特點；熔斷器有反時限特性的長延時和瞬時電流兩段保護功能，分別作為過載和短路防護用，就是故障熔斷后必須更換熔斷體。用斷路器的特點：斷路器有瞬時電流保護和過載熱保護，故障斷開后，可以手操復位，不必更換元件。
看進線區別：三相280V五線制或者三相380V四線制的選用440V浪涌保護器。單相220V兩線制或者單相220V三線制的選用220V浪涌保護器。另外注意：選用的浪涌保護器的防護級別，住宅樓進線處三相280V用2級；單相220V用3級。
TN－C－S系統線路在進入建筑物總配電箱后，PEN線分為N線和PE線獨立布線，只需在相線――PEN線之間加裝電涌保護器。
浪涌保護器前面的開關可選用熔斷器和斷路器。一般Imax》40KA的宜選40~63A的，Imax《40KA的宜選20~32A的。
浪涌保護器和避雷器不是一回事。 雖然二者都有防止過電壓，特別是防止雷電過電壓的功能，但在應用上還是有許多區別。
展開 變頻器能不能配漏電保護器？？？
#
“ 變頻器能否配漏電保護器？
使用變頻器時，一般不建議配漏電保護器，這是變頻器應用的一大原則！
這是為什么呢？
漏電保護器的原理是，零序電流為零。然而在實際使用變頻器時，零序電流是不可能為零的。
有些客戶在使用變頻器時，為變頻器選了相應的漏電保護器。最后的結果就是：變頻器一起動，漏電保護器就動作，系統根本無法運行。
變頻器輸出側為PWM波，電機電纜與大地之間有長電纜的電容效應，使用帶屏蔽層的電纜時，電容效應更加明顯。在變頻器工作時，電容在充放電，有電流通過電容流入大地，并從進線側的接地線再流回變頻器，形成電流回路。如果在進線側使用了漏電保護器，那么它會動作，切斷系統運行。
所以，不要為你的變頻器配漏電保護器了。如果要保證安全，做好設備接地就行了。
下面是具體的案例：
問：一臺18.5KW鍋爐引風機安裝一臺18.5KW的變頻器，變頻器安裝好后一啟動，配電房分閘就跳，
原來配電房每路都安裝了漏電保護器（200mA動作，30mA脈沖）。
展開 為什么變頻器不能配漏電保護器？
使用變頻器時，決不能使用漏電保護器。這是變頻器使用的一大原則。有些客戶在使用變頻器時，為變頻器選了相應的漏電保護器。最后的結果：變頻器一起動，漏電保護器就動作，系統根本無法運行。
原因
漏電保護器的原理是，零序電流為零。而使用變頻器時，零序電流不可能為零。
變頻器輸出側為PWM波，電機電纜與大地之間有長電纜的電容效應，使用帶屏蔽層的電纜時，電容效應更加明顯。在變頻器工作時，電容在充放電，有電流通過電容流入大地，并從進線側的接地線再流回變頻器，形成電流回路。如果在進線側使用了漏電保護器，那么它會動作，切斷系統運行。
所以，不要為你的變頻器配漏電保護器了。如果要保證安全，做好設備接地就行了。
案例
問：一臺18.5KW鍋爐引風機安裝一臺18.5KW的變頻器，變頻器安裝好后一啟動，配電房分閘就跳，原來配電房每路都安裝了漏電保護器（200mA動作，30mA脈沖）。
要求客戶拆除漏電保護遭拒絕，后將載波頻率調到1KHz，改變變頻器啟動方式仍未能解決，最后懷疑電機的電源線有漏電，因其長度有20米左右且埋于地下，但要求客戶更換也有困難（其原先工頻使用正常）。
請問有沒有什么簡單有效的解決方法？
答：由于漏電保護器一般檢測到三相不平衡度為%20以上就會跳保護，當安裝變頻器后三相不平衡度一般會超過%50以上，
所以漏電保護器肯定會跳。
展開 