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            電容器熱設計中的近似

            日期:2020-12-24

            電容器熱設計涉及的問題比較復雜,除了電容器內的熱源較多(電場作用下,產生熱的不只是工作介質,還有極板、引線、輔助介質等)外,電容器內部的導熱情況和熱流方向錯綜復雜;介質的損耗角正切和電導隨工作狀態的變化;各部分能量損耗隨諸多因素(散熱系數、溫度、電壓、環境氣流等)而改變等,很難用完整的計算來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的。

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            (1)電容器內的熱源主要是工作介質,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常數;
            (4)工作介質的電導和損耗角正切與介質厚度、電壓無關,它們與溫度間呈指數關系,且忽略參數分散性;
            (5)介質的介電常數與溫度無關。
              
            在以上這些假設條件中,有些是比較接近實際的,而另一些則是在對實際情況進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,一般不超過介質損耗的1%~2%;燒滲銀極板的損耗在1MHz下約為介質損耗的10%~15%,等等。

                  熱設計中,常通過逐層分析方法,估算層間溫升和表面溫升,對所得的結果,應通過實際試驗予以驗證。

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