中心論題：

• 隨著技術的成熟及發展
  
  ，適用於中
  、高壓變流裝置的金屬化電容器已進入民用市場
• 金屬化電容器較之鋁電解電容器在很多方麵都顯示出絕大的優勢
• 金屬化膜電容器並非完美
  ，在容量體積比特性及價格上存在一定的缺陷
• 新型金屬化聚丙烯自愈式直流濾波電容器特別適合中大功率
  、中高頻及中高電壓領域

解決方案：

• 選用金屬化電容器作為新型變流裝置直流濾波電容器
• 最新研發出的金屬化電容器已大幅提高了產品的容積特性
• 確定支撐電容量範圍
  、依據提供電流能力進行合理選配支撐電容器

伴ban隨sui著zhe交jiao直zhi交jiao變bian頻pin調tiao速su裝zhuang置zhi的de市shi場chang化hua腳jiao步bu加jia快kuai，越yue來lai越yue多duo的de中zhong高gao壓ya變bian頻pin器qi湧yong入ru市shi場chang，同tong時shi傳chuan統tong的de電dian子zi技ji術shu器qi件jian主zhu要yao是shi開kai關guan器qi件jian得de到dao了le長chang足zu的de進jin步bu，而er其qi他ta器qi件jian的de進jin步bu就jiu遠yuan遠yuan落luo後hou於yu裝zhuang置zhi的de進jin步bu步bu伐fa，其qi中zhong直zhi流liu支zhi撐cheng和he濾lv波bo電dian容rong器qi就jiu是shi一yi個ge非fei常chang大da的de問wen題ti。

傳統的變頻裝置中直流支撐、濾波電容器幾乎全部采用鋁電解電容器，早期的選擇原則主要是考慮鋁電解電容器優良的容量體積比特性，及相對低廉的價格；加(jia)之(zhi)早(zao)期(qi)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)及(ji)係(xi)統(tong)保(bao)護(hu)的(de)問(wen)題(ti)
，及(ji)盲(mang)目(mu)追(zhui)寵(chong)龐(pang)大(da)的(de)電(dian)容(rong)量(liang)及(ji)更(geng)小(xiao)的(de)紋(wen)波(bo)係(xi)數(shu)至(zhi)使(shi)鋁(lv)電(dian)解(jie)雖(sui)然(ran)有(you)諸(zhu)多(duo)缺(que)點(dian)但(dan)仍(reng)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。伴(ban)隨(sui)著(zhe)新(xin)型(xing)金(jin)屬(shu)化(hua)薄(bo)膜(mo)技(ji)術(shu)的(de)成(cheng)熟(shu)及(ji)成(cheng)本(ben)的(de)降(jiang)低(di)
，基(ji)於(yu)金(jin)屬(shu)化(hua)膜(mo)技(ji)術(shu)，適(shi)用(yong)於(yu)中(zhong)
、高壓變流裝置的直流支撐
、濾波電容器產品（以下簡稱金屬化電容器）已經進入民用市場。

株洲變流技術國家工程有限公司出產的GVF係(xi)列(lie)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)中(zhong)間(jian)直(zhi)流(liu)環(huan)節(jie)支(zhi)撐(cheng)電(dian)容(rong)采(cai)用(yong)的(de)就(jiu)是(shi)新(xin)型(xing)無(wu)級(ji)性(xing)金(jin)屬(shu)化(hua)聚(ju)丙(bing)烯(xi)自(zi)愈(yu)式(shi)安(an)全(quan)膜(mo)式(shi)電(dian)容(rong)，該(gai)種(zhong)電(dian)容(rong)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)長(chang)
，整(zheng)個(ge)壽(shou)命(ming)期(qi)間(jian)，完(wan)全(quan)免(mian)維(wei)護(hu)，並(bing)全(quan)麵(mian)改(gai)善(shan)原(yuan)有(you)的(de)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)容(rong)量(liang)偏(pian)差(cha)大(da)

、電壓低、電流小、損耗大及頻率特性差等在應用中的缺陷，基本性能比較見下表。

性能比較 ：
 

鋁電解電容器在容量偏差由於其固有的材料
、結構特性的影響
，在額定電容量及容量溫度穩定性方麵偏差較金屬化電容器有較大的差距：鋁lv電dian解jie電dian容rong器qi由you於yu無wu法fa控kong製zhi鋁lv極ji板ban氧yang化hua麵mian積ji致zhi使shi容rong量liang無wu法fa準zhun確que控kong製zhi，而er金jin屬shu化hua電dian容rong器qi產chan品pin可ke以yi通tong過guo直zhi接jie控kong製zhi極ji板ban麵mian積ji精jing確que控kong製zhi產chan品pin電dian容rong量liang，偏pian差cha可ke以yi控kong製zhi在zai-2％～+2％之間，對線路的精確性提供了可靠的保證。由於金屬化膜電容器中絕緣介質材料為高分子聚合物（聚丙烯、聚酯等）薄膜，可以通過控製薄膜厚度（精度在0.2微米以上）來lai提ti高gao電dian容rong器qi產chan品pin的de額e定ding電dian壓ya

，而er鋁lv電dian解jie電dian容rong器qi由you於yu絕jue緣yuan介jie質zhi是shi鋁lv箔bo表biao麵mian的de氧yang化hua鋁lv層ceng
，難nan以yi控kong製zhi氧yang化hua層ceng厚hou度du及ji均jun勻yun性xing
，所suo以yi難nan以yi達da到dao高gao的de耐nai壓ya及ji過guo壓ya倍bei數shu。鋁lv電dian解jie電dian容rong器qi額e定ding電dian壓ya較jiao低di（通常≤450V DC），而金屬化電容器產品應用於GVF係列高壓變頻器上的直流濾波電容器單台額定電壓已經達到20000V DC 。該公司原來使用52段(duan)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)串(chuan)連(lian)使(shi)用(yong)
，非(fei)常(chang)煩(fan)雜(za)
，采(cai)用(yong)金(jin)屬(shu)化(hua)膜(mo)電(dian)容(rong)器(qi)大(da)大(da)節(jie)省(sheng)了(le)在(zai)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)串(chuan)連(lian)過(guo)程(cheng)中(zhong)煩(fan)雜(za)的(de)均(jun)壓(ya)工(gong)作(zuo)，節(jie)約(yue)了(le)材(cai)料(liao)及(ji)人(ren)工(gong)成(cheng)本(ben)
，提(ti)高(gao)了(le)效(xiao)率(lv)。這(zhe)種(zhong)新(xin)型(xing)金(jin)屬(shu)化(hua)電(dian)容(rong)器(qi)額(e)定(ding)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)可(ke)以(yi)達(da)到(dao)同(tong)等(deng)容(rong)量(liang)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)額(e)定(ding)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)的(de)幾(ji)倍(bei)到(dao)幾(ji)十(shi)倍(bei),而且鋁電解電容器過流能力隻有1.1IN ,金屬化電容器過流能力可以達到1.3 IN
，從cong而er避bi免mian了le在zai中zhong大da功gong率lv係xi統tong中zhong
，為wei達da到dao係xi統tong額e定ding電dian流liu而er增zeng大da鋁lv電dian解jie電dian容rong器qi並bing聯lian數shu
，犧xi牲sheng容rong量liang而er造zao成cheng的de不bu必bi要yao的de浪lang費fei
，尤you其qi是shi針zhen對dui急ji劇ju的de電dian壓ya變bian化hua（高DV/DT）xuyaodianrongqitigongshunshidadianliujiayidianyazhichenghuoxishoushi



，lvdianjiedianrongqijihukeyishuomeiyouzuoyong，dangfuzaidianjigongzuozaisixiangxiangongkuangxiashi，nibianqiaogongzuozaizhengliuzhuangtaixiaxuyaodianrongqitigongsunshidiannengxishoushi，jinshuhuamodianrongqijiaolvdianjiedianrongqiyoushifeichangmingxian。tongshidianrongqirongkangshisuizhepinlvdebianhuachengfanbiliguanxichuxiande，erdianrongqideyougongsunhaoshisuizhedianliudezengdaerzengda，qieweidianliupingfangchengzhengbiguanxi，suoyidianrongqidesunhaozechengweizaidianrongqiyunxingguochengzhonganquankekaodezhiguanzhongyaodeyinsu。dianrongliangwenduwendingxingcanzhaotu1所示，金屬化電容器容量溫度變化率僅為鋁電解電容器的10％左右，且金屬化電容器的損耗僅為鋁電解電容器的1％左右，發熱量小溫升低，從而進一步保證了係統的穩定性。


而鋁電解電容器的損耗非常大
，其中用功損耗可以占到總無功容量的20％，且鋁電解電容器有功損耗隨著頻率的增大而增大，頻率超過1000赫茲損耗變化率逐漸增大，當頻率超過10000赫茲後變化率急劇增加
，有功損耗增大，發熱量增大。圖2中顯示了鋁電解電容器損耗頻率特性（國外某著名鋁電解電容器生產公司提供），這也正是長久以來在中、高頻大功率環境下采用鋁電解直流濾波電容器發熱量大、故障率高的根本原因。而金屬化電容器固有損耗非常小
，整台電容器損耗小於2‰,僅為鋁電解電容器1％，且采用聚丙烯薄膜作為介質
，產品頻率特性很穩定，如圖2所示，故在中、高頻環境下采用金屬化直流濾波電容器
，可以大幅度降低線路損耗
，避免發熱，穩定性非常高。


根據上述因素，鋁電解電容器在中、高頻環境下使用故障率非常高
、壽命非常短
，額定工況下預期壽命≤50000小時（如圖3），隨著工況的變化容量急劇變化，壽命降低，甚至由一些企業在中、高頻環境使用鋁電解電容器壽命不足10000小時，常常由於電容器故障影響到整台設備的使用。相反金屬化電容器在中、高頻環境使用
，由於其良好的頻率
、電流特性可以保證其安全長壽命
，在額定工況下預期壽命≥80000小時，且在壽命期內隨環境的變化電氣性能基本保持不變，不影響電容器的壽命（如圖3）
，保證配套設備運行安全可靠。


但dan金jin屬shu化hua膜mo電dian容rong器qi與yu鋁lv電dian解jie電dian容rong器qi比bi較jiao也ye並bing非fei完wan美mei
，主zhu要yao集ji中zhong在zai容rong量liang體ti積ji比bi特te性xing及ji價jia格ge上shang。株zhu洲zhou變bian流liu技ji術shu國guo家jia工gong程cheng研yan究jiu中zhong心xin有you限xian公gong司si出chu產chan的deGVF係列高壓變頻器采用新材料新結構
，已經大幅提高了產品的容量體積比特性
，體積容量較傳統的金屬化膜電容器減小約40％以上

，但仍較鋁電解電容器有一定差距，國外先進的電容器及變頻器製造廠家已經提出並應用了確定支撐電容量範圍、依據提供電流能力進行合理選配支撐電容器的方法，將變頻器使用支撐容量較鋁電解電容器減少，來解決金屬化電容器的不足。

例： 采用三相橋式整流電路作為逆變電路直流源情況，按照實際應用情況，GVF係列高壓變頻器產品已經在實際用戶使用中按照相對鋁電解電容器容量減少約40％使用情況良好。基於這一原則薄膜電容器的體積和價格已經非常接近鋁電解電容器。

綜上

，伴隨使用設備的功率增大、電壓提高
、頻(pin)率(lv)增(zeng)高(gao)，傳(chuan)統(tong)的(de)鋁(lv)容(rong)器(qi)已(yi)經(jing)失(shi)去(qu)其(qi)原(yuan)有(you)的(de)性(xing)價(jia)比(bi)，甚(shen)至(zhi)根(gen)本(ben)不(bu)能(neng)適(shi)用(yong)新(xin)的(de)設(she)備(bei)要(yao)求(qiu)。新(xin)型(xing)的(de)金(jin)屬(shu)化(hua)聚(ju)丙(bing)烯(xi)自(zi)愈(yu)式(shi)直(zhi)流(liu)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)誕(dan)生(sheng)
，全(quan)麵(mian)解(jie)決(jue)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)在(zai)中(zhong)高(gao)頻(pin)、中大功率及中高電壓領域應用時所麵臨的問題。特別適合中高壓大功率變頻器、交流380V～1000V中高頻電弧爐等中大功率
、中高頻及中高電壓領域。