高压并联电容器用油浸式放电线圈设计要点

张燕华

(日新电机（无锡）有限公司，江苏 无锡214000)

1 高压并联电容器用放电线圈的工作原理及作用

放电线圈是高压并联电容器装置的专用配套设备，并联连接在电容器（组）两端。其作用是提供电容器断开电源后剩余电荷能快速泄放的途径，使电容器电压在规定时间内降到要求值以下，以保护电容器组的安全运行。当放电线圈有二次绕组时，可以兼做电容器组不平衡保护的信号检测元件。通常会采用开口三角和差压两种保护方式。

放电线圈正常运行时，其工作在交流电压下呈高励磁阻抗状态，此时电流很小，一般为微安级，本身消耗能量极小。当电容器在电网中断开后，为一衰减直流放电过程。在直流电压的作用下，铁心快速饱和，铁心电感迅速下降，呈空心电感状态。电容器储存电荷在放电线圈直流电阻上消耗吸收。当电压衰减到较低时，放电电流亦会随之减少，此时电抗器的饱和程度会减轻，其电感开始慢慢回升。由于放电线圈电感值在放电过程中是非线性的，可能会有几百到上千倍的变化幅度。例如，我公司设计的FDE-40.5/√3-5.0-1W电抗器，正常运行时电感为34423H。在直流放电铁心饱和状态时，空心电感值为65H。电感相差约530 倍。因此，正常情况下，放电过程是一个非周期性的衰减过程。部分产品在放电后期，可能会出现振荡过程。

本文按照DL/T 653-2009《高压并联电容器用放电线圈使用技术条件》及JB/T 8970-2014《高压并联电容器用放电线圈》的标准规定要求，以型号为FDE-11/√3-2.5-1W 的放电线圈为例，介绍放电线圈芯体的设计全过程，对外壳、绝缘油及绝缘套管部分，本文不作说明。……