电容充放电的波形_电容放电电阻的选取

　　电容充放电的波形

　　电容是一种以电场形式储存能量的无源器件。在有需要的时候，电容能够把储存的能量释出至电路。电容由两块导电的平行板构成，在板之间填充上绝缘物质或介电物质。图1和图2分别是电容的基本结构和符号。

　　当电容连接到一电源是直流电 （DC） 的电路时，在特定的情况下，有两个过程会发生，分别是电容的 “充电” 和 “放电”。

　　若电容与直流电源相接，见图3，电路中有电流流通。两块板会分别获得数量相等的相反电荷，此时电容正在充电，其两端的电位差vc逐渐增大。一旦电容两端电压vc增大至与电源电压V相等时，vc = V，电容充电完毕，电路中再没有电流流动，而电容的充电过程完成。

　　由于电容充电过程完成后，就没有电流流过电容器，所以在直流电路中，电容可等效为开路或R = ∞，电容上的电压vc不能突变。

　　当切断电容和电源的连接后，电容通过电阻RD进行放电，两块板之间的电压将会逐渐下降为零，vc = 0，见图4。

　　在图3和图4中，RC和RD的电阻值分别影响电容的充电和放电速度。

　　电阻值R和电容值C的乘积被称为时间常数τ，这个常数描述电容的充电和放电速度，见图5。

　　电容值或电阻值愈小，时间常数也愈小，电容的充电和放电速度就愈快，反之亦然。

　　电容几乎存在于所有电子电路中，它可以作为“快速电池”使用。如在照相机的闪光灯中，电容作为储能元件，在闪光的瞬间快速释放能量。

　　电容放电电阻的选取

　　电容器放电电阻值怎样选择？

　　电容器放电电阻选择应满足：H1260NL

　　（1）应使电容器组两端的残余电压在从电网上切断3Os内不大于65V，以确保人身安全。

　　（2）在电容器组正常运行时，放电电阻中的有功功率损失应不超过1W。对于1kV以上的高压电容器组，通常利用电压互感器接成“V”形，用它的一次绕组作为放电电阻，如果采用国产标准的电压互感器来放电，一般都能满足上述要求，无需验算。对于低压电容器放电电阻值应满足：

　　R≤15×106LJ2/Qc

　　式中 R――放电电阻值，Ω;

　　U――电网的相电压，kV;

　　Qc――电容器组的容量，kvar。

　　实际运行中，低压电容器组多采用白炽灯泡代替放电电阻，同时起到运行指示灯作用。一般可采用两个220V、15~100W的白炽灯泡串联，然后接成星形或三角形接入电容器电路。采用两个灯泡串联是为了延长灯泡的运行时间。为了保证安全放电，电容器组的放电回路中不得单独装设断路器或熔断器，以免熔断器熔断时，断开放电回路危及人身安全。在下面两种情况下，可不另安装放电电阻。

　　（1）电容器或电容器组与变压器或电动机绕组直接相连接。当拉开隔离开关或FU熔断器后，电容器将通过电动机绕组自行放电。

　　（2）装在屋外高处的电容器。主要原因是电容器组安装较高，放电电阻装置不易安装和人员触及发生危险可能性相对较小，但必须加强管理，尤其在检修或检查前必须进行一次或数次人工放电，等残余电荷绝大部分放尽后方可工作。