（免费下载）GB/T 3667.1-2016 交流电动机电容器 第1部分：总则 性能、试验和额定值 安全要求 安装和运行导则
1 范围和目的
1 范围和目的
本部分适用于拟连接到由频率为100Hz及以下的单相系统供电的异步电动机绕组的电动机电容器，以及与三相异步电动机连接从而使这种电动机可以由单相系统来供电的电容器。
本部分适用于浸渍或不浸渍的电容器。这些电容器用纸、塑料薄膜或两者复合作为介质，采用金属化或金属箔电极，额定电压为660V及以下。
电动机起动电容器将纳入GB／T 3667.2中。
注：本部分不适用于下列电容器：
——标称电压1000V及以下交流电力系统用自愈式并联电容器(见IEC 60831-1)；
——标称电压1000V及以下交流电力系统用非自愈式并联电容器(见IEC 60931-1)；
——标称电压1000V以上交流电力系统用并联电容器(见IEC 60871-1)；
——在频率为50kHz下运行的感应加热装置用电容器(见IEC 60110-1)；
——串联电容器(见IEC 60143)；
——耦合电容器及电容分压器(见IEC 60358)；
——电力电子回路用电容器(见IEC 61071)；
——荧光灯和放电灯用小型交流电容器(见IEC 61048)；
——抑制无线电干扰用电容器；
——拟用于各种电气设备中作为其部件的电容器；
——拟在叠加有直流电压的交流电压下使用的电容器。
本部分目的是：
a) 阐述关于性能、试验和额定值的统一规则。
b) 阐述特定的安全规则。
c) 提供安装和运行导则。
2 规范性引用文件
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)(IEC 60529：2001，IDT)
ISO 4046-4：2002 纸、纸板、纸浆及其术语 词汇 纸和纸板的等级和加工产品(Paper，board，pulps and related terms-Vocabulary-Paper and board grades and converted products)
IEC 60062 电阻器和电容器的标志代码(Marking codes for resistors and capacitors)
IEC 60068-2(所有部分) 环境试验 第2部分：试验方法(Environmental testing-Part 2：Tests)
IEC 60068-2-6 环境试验 第2-6部分：试验方法 试验Fc：振动(正弦)[Environmental testing-Part 2-6：Tests-Test Fc：Vibration(sinusoidal)]
IEC 60068-2-20 环境试验 第2-20部分：试验方法 试验T：带导线装置的可焊接性和焊接热抵抗性的试验方法(Environmental testing-Part 2-20：Tests-Test T：Test methods for solderability and resistance to soldering heat of devices with leads)
IEC 60068-2-21 环境试验 第2-21部分：试验方法 试验U：引出端及整体安装件强度(Envi-ronmental testing-Part 2-21：Tests-Test U：Robustness of terminations and integral mounting de-vices)
IEC 60068-2-78 环境试验 第2-78部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验(Environmental testing-Part 2-78：Tests-Test Cab：Damp heat，steady state)
IEC 60112 固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法(Method for the determi-nation of the proof and the comparative tracking indices of solid insulating materials)
IEC 60309-1：2012 工业用插头插座和耦合器 第1部分：通用要求(Plugs，socket-outlets and couplers for industrial purposes-Part 1：General requirements)
IEC 60695-2-10 着火危险试验 第2-10部分：灼热丝／热丝基本试验方法 灼热丝装置和通用试验方法(Fire hazard testing-Part 2-10：Glowing／hot—wire based test methods-Glow-wire apparatus and common test procedure)
IEC 60695-2-11 着火危险试验 第2-11部分：灼热丝／热丝基本试验方法 成品的灼热丝可燃性试验方法(Fire hazard testing-Part 2-11：Glowing／hot-wire based test methods-Glowwire flamma-bility test method for end products)
3 术语和定义
3.1
电动机运行电容器 motor running capacitor
一种用来与电动机辅助绕组相连接，以帮助电动机起动并改善在运行状况下的转矩的电力电容器。
注：运行电容器通常与电动机绕组永久性连接，并在电动机整个运行期间均处于回路中。在起动期间，如果电动机电容器与起动电容器并联，则有助于电动机的起动。
3.2
电动机起动电容器 motor starting capacitor
一种向电动机辅助绕组提供超前电流，且当电动机一旦正常运转，即从电路中断开的电力电容器。
3.3
金属箔电容器 metal foil capacitor
一种电极由介质隔开的金属箔或金属带构成的电容器。
3.4
金属化电容器 metallized capacitor
一种其电极是由蒸镀在介质上的金属层所构成的电容器。
3.5
自愈式电容器 self-healing capacitor
一种在介质局部击穿后其电气性能可迅速且实质上自行恢复的电容器。
3.6
隔离膜电容器 The segmented film capacitor
在至少一层金属化膜涂层上具有重复图案的金属化电容器，设计成用来隔离电介质上发生局部击穿的电容器部分。
3.7
电容器的放电器件 discharge device of a capacitor
一种可装于电容器内部或外部的器件，当电容器从电网断开后能在给定的时间内将引出端子间的电压降低到接近于零。
3.8
连续运行 continuous operation
在电容器的正常寿命期内无时间限制的一种运行。
3.9
运行等级 class of operation
设计电容器时采用的运行等级，即在额定负荷条件、额定电压、规定温度和额定频率下最小的预期累计寿命。
注1：已经预见的四种等级
A级-30000h；
B级-10000h；
C级-3000h；
D级-1000h。
这些运行等级表示在电容器寿命期间可能故障概率不超过3％。
考虑的故障有：短路、断路、液体渗漏、电容变化超过额定公差范围的10％。
电容器可以有不止一个与电压相对应的运行等级。
注2：运行等级是统计值(大数定律)：取自一个有限数量的数据自动转换为整体数量的数据或甚至一批电容器的数据是不可能的。购买方和制造方应对实际故障率可能大于3％这一事项达成一致意见。
3.10
最低允许电容器运行温度 minimum permissible capacitor operating temperature
在投入瞬间，电容器外壳表面的最低允许温度。
3.11
最高允许电容器运行温度 maximum permissible capacitor operating temperature
tc
在运行期间，电容器外壳表面最热区域的最高允许温度。
3.12
电容器的额定电压 rated voltage of a capacitor
UN
设计电容器时采用的交流电压的方均根值。
3.13
电容器的额定频率 rated frequency of a capacitor
fN
设计电容器时采用的最高频率。
3.14
电容器的额定电容 rated capacitance of a capacitor
CN
设计电容器时采用的电容值。
3.15
电容器的额定电流 rated current of a capacitor
IN
设计电容器时在额定电压和额定频率下的交流电流的方均根值。
3.16
电容器的额定容量 rated output of a capacitor
QN
由额定电容、额定频率和额定电压(或电流)计算得出的无功功率。
3.17
电容器的损耗 capacitor losses
电容器所消耗的有功功率。
注：除非另有说明，电容器的损耗应理解为包括作为电容器组成部分的熔丝和放电电阻的损耗。
3.18
电容器的损耗角正切 tangent of loss angle(tan delta)of a capacitor
tanδ
在规定的正弦交流电压和频率下，电容器的等值串联电阻与容抗之比值。
3.19
容性泄漏电流(仅适用于金属外壳的电容器) capacitive leakage current(only for capacitors with a metal case)
当电容器由具有中性点接地的交流电源系统施加电压时，在连接于金属外壳与地之间的导体中流过的电流。
3.20
电容器类型 type of capacitor
当电容器具有相似的结构形式、相同的结构、相同的额定电压、相同的气候类别及相同的运行方式时，被认为是同类型的。同类型电容器仅可以在额定电容和尺寸上不同。引出端子和安装件之间的较小差异是允许的。
注：相同结构包括介质材料、介质厚度以及外壳类型(金属或塑料)等相同。
3.21
电容器式样 model of capacitor
当电容器是相同的结构且在公差范围内具有相同功能特征和尺寸特征，并因此可互换时，被认为是同式样的。
3.22
安全防护等级 class of safety protection
安全防护等级用下列四种代码中的一种来表示，并标志在电容器上。
3.22.1
(S0)安全防护等级 (S0) class of safety protection
该安全防护等级表示该类电容器无专门的故障保护。
注1：以前被称作P0。
3.22.2
(S1)安全防护等级 (S1) class of safety protection
该安全防护等级表示该类型电容器设计成失效时可呈开路状态或短路状态，并且具有防火和防爆保护。
注1：合格与否以5．16．3和5．16．5所述的试验来检验。
注2：以前被称作P1。
3.22.3
(S2)安全防护等级 (S2) class of safety protection
该安全防护等级表示该类型电容器设计成失效时仅呈开路状态，并且具有防火和防爆保护。
注1：合格与否以5．16．3和5．16．5所属的试验来检验。
注2：以前被称作P2。
3.22.4
(S3)安全防护等级 (S3) class of safety protection
该安全防护等级表示的电容器为3．6定义的隔离膜结构。
注：要求该类型电容器在小的剩余电容(＜1％CN)下失效，并且具有防火和防爆保护。合格与否以5．16．4和5．16．6所述的试验来检验。
4 使用条件
4.1 正常使用条件
本部分对拟在下列条件下使用的电容器给出了要求：
a) 海拔：不超过2000m。
b) 施加电压时电容器上的剩余电压：应不超过额定电压的10％(见7.4的注)。
c) 污秽：本部分范围所包括的电容器是为在轻度污秽的大气下运行而设计的。
注：IEC尚未确定“轻度污秽”的定义。一旦IEC确定了此定义，即将其纳入本部分。
d) 运行温度：在—40℃和＋100℃之间(见3.10和3.11)。
优先的最低和最高允许电容器运行温度如下：
——最低温度：—40℃，—25℃，—10℃和0℃；
——最高温度：55℃，70℃，85℃和100℃。
电容器应适于在低至—25℃或最低运行温度(取较低者)下运输和贮存，对其质量不得有不利的影响。
e) 湿热严酷度：在4天和56天之间，优先的严酷度为21天。
(湿热严酷度应从IEC 60068-2-78所列值中选取，即：4天、10天、21天和56天)。
电容器按气候类别分类，每一气候类别用最低和最高允许电容器运行温度和湿热严酷度来表示，即10／70／21表示最低和最高允许电容器运行温度为—10℃和70℃，湿热严酷度为21天。
4.2 优先电容偏差
优先电容偏差为：±5％，±10％和±15％。
允许采用不对称偏差，但偏差不得超过15％。
5 质量要求和试验
5.5 损耗角正切测量
损耗角正切的限值及测量频率应由制造方规定。
5.6 外观检查
产品状况、加工工艺、标志及表面处理应良好，标志在电容器寿命期内应清晰。
5.7 引出端子间的电压试验
在型式试验时，应对电容器进行表2中规定的交流电压试验。试验应在额定频率的近似正弦波电压下进行。可在50Hz或60Hz下进行试验。
制造方也可选择用较高频率进行试验。
表2 试验电压
| 运行方式 | 电容器类型 | 试验电压与额定电压之比 | 型式试验时间s |
| 连续 | 非自愈式电容器 | 2.15 | 60 |
| 自愈式电容器 | 2.0 | 60 |
对于例行试验，表2中的试验时间可由60s减少到2s。
应不发生闪络或永久性击穿，对于金属化电容器可以发生自愈。
当电容器是由多个部分组成的，则每一部分均应按表2单独进行试验。
5.8 引出端子与外壳间的电压试验
电容器应能承受施加于引出端子(连接在一起)与外壳之间的、尽可能接近额定频率的、方均根值为如下规定的近似正弦波交流电压，历时60s，应不发生击穿：
2UN＋1000V，但不得低于2000V。
如果电容器外壳为绝缘材料，则在型式试验时，试验电压应施加在引出端子与金属支架之间(若有时)，或加在引出端子与紧紧地包在外壳表面的金属箔之间；在例行试验时，试验电压应加在引出端子与金属件之间(若有时)。
如果外壳全部是由绝缘材料制成的，则无需进行本项目的例行试验。
试验期间，应不发生介质击穿或闪络。
对于例行试验，试验时间可由60s减少到2s。
5.9 电容测量
电容应采用能排除由谐波引起的误差的方法进行测量。
测量精度应高于电容总偏差范围的5％，对于型式试验测量误差应不超过0.2％。
型式试验和例行试验均应在额定频率及0.9倍～1.1倍额定电压下进行。
如果能够证明测得的电容与真实值的偏差不大于0.2％，则允许采用其他测量电压和频率。
5.10 尺寸检查
外壳、引出端子和安装件的尺寸应符合图样所标明的尺寸，应在允许偏差范围内。
另外，应检查表5所列最小爬电距离和电气间隙。
5.12 密封性试验
如果制造方能保证电容器在tc＋10℃下不含有液体物质，则不必做此项试验。
将电容器放置在最易发现渗漏的位置，且环境温度高于最高允许电容器运行温度10℃±2℃，持续时间足以使电容器各个部位均达到该温度。
在冷却之前，电容器应在此温度下再保持1h，不应出现渗漏。
如果电容器配备端子罩，则密封性试验应最好在固定罩子之前进行。罩子应以不破坏密封的方法固定。
在密封性试验后，应检查电容器有无液体渗漏和外壳变形。
允许液体湿润表面，但不能成滴。
5.14 湿热试验
试验前应测量电容(见5.9)。
本试验应按IEC 60068-2-78的规定进行。
应采用标志上标明的严酷等级。试验期间，不应对试品施加电压和进行测量。
在湿热周期后，应将电容器放置于标准大气条件下恢复不少于1h，不多于2h。恢复后应立即按5.9测量电容。
试验后，电容变化应小于0.5％。
5.15 自愈性试验
自愈式电容器应具有良好的自愈性能。通过下述试验来检验合格与否。
本试验仅对标有
或SH标志的电容器进行。
试验前后应测量电容(见5.9)。
电容器应耐受5.7所述的试验，试验时间在表2中给出。
如果在这一时间内发生的自愈性击穿少于5次，则应以不大于200V／min的速度升高电压，直到自试验开始起发生5次自愈性击穿为止，或者直到电压达到最高值3.5UN为止。
然后，电压应降至发生第5次自愈性击穿时电压的0.8倍，或电压最高值的0.8倍，并保持10s。在此期间，应允许在每个电容器内再发生一次额外的自愈性击穿。
如果电容器满足以下两项要求，则应认为其通过了此项试验：
a) 电容变化＜0.5％；
b) RC≥100s。
试验期间的自愈性击穿可用示波器、声响法或高频试验法来探测。
6 过负荷
6.1 最高允许电压
无论其运行方式如何，金属箔和金属化电容器均应适于在引出端子间电压方均根值不超过1.1倍额定电压的异常条件下长期运行，该电压不包括由于电容器投入和从回路切除所引起的瞬态电压(见9.2，9.3和9.5)，但包括谐波及电源电压波动的影响。
在高于额定电压下的运行将缩短电容器的预期寿命。
6.2 最大允许电流
电容器应适于在电流方均根值不超过1.30倍的该电容器在额定正弦电压和额定频率产生的电流下运行，不包括暂态电流。
考虑到电容偏差，最大允许电流可达1.30倍额定电流乘以实测电容值与额定电容值之比。
6.3 最大允许无功容量
由在超过额定值的电压和电流(仍然在6.1和6.2所列限值内)下运行所导致的过负荷应不超过1.35倍额定容量。
考虑到电容偏差，最大允许容量可达1.35倍额定容量乘以实测电容值与额定电容值之比。
注：应注意到，电容器即使在上述规定的限值内过负荷运行，仍会对这些电容器的寿命产生不利的影响。
7 安全要求
7.1 爬电距离和电气间隙
引出端子绝缘外表面的爬电距离以及与绝缘线状引出端子连接的外部件之间的间隙，或这些带电部件与电容器金属外壳之间的间隙，若有时，应不小于表5所示的最小值。
表5 最小爬电距离和电气间隙 单位为毫米
这些最小距离应仅适用于具有或不具有外部连接线的引出端子，不适用于内部的爬电距离和电气间隙。
应满足对特殊使用的要求。
任何小于1mm宽的槽对爬电距离起作用的应只是其宽度。
任何小于1mm的空气间隙在计算总空气路径时应予以忽略。
爬电距离为沿绝缘材料表面测得的在空气中的距离。
7.2 引出端子和连接电缆
引出端子和不可拆开的连接电缆应具有能安全承载电容器电流的导体截面，并应有足够的机械强度。导体的最小截面积应为0.5mm2，绝缘导线的电压和温度的额定值应与电容器相符。
制造方应提供证明随电容器供货的电缆足以承载在整个规定的电容、温度、电压范围内的电流的资料。
7.3 接地连接
如果电容器的金属外壳拟连接到地或中性线上，则应提供能有效连接的方法。通过提供未油漆的金属外壳的电容器，或预备一个接地端子、一个接地导体或一个与外壳可靠电气连接的金属架可以实现。
无论采用何种连接，均应用符号“
”清楚地标志接地连接。
当金属外壳装有一个螺栓，电容器通过该螺栓牢固地固定到金属架上，且其间没有插入绝缘材料，金属架可靠地与地连接时，则应认为螺栓有效接地连接。
7.4 放电器件
在很多场合中不需要放电器件，例如，当电容器永久地与电动机绕组相连接时，或将电容器放置在不易接触的位置时。
当规定有放电器件时，其应自断开电容器的瞬间起在1min内将引出端子上的电压从额定电压的峰值降低到50V或更低。
注：有时规定有放电器件不是出于安全原因，而是为了防止电容器遭受过电压。这种过电压可能在将一个已断开但仍充有电荷的电容器再次连接到另一不同极性的电容器上时发生。
8 标 志
8 标 志
在电容器上应标志以下信息：
a) 制造方名称，缩写名称或商标；
b) 产品类型标志；
c) 额定电容(CN)，μF和偏差，％；
d) 额定电压(UN)，V；
e) 备用；
f) 额定频率(fN)，Hz(当不是50Hz时)；
g) 气候类别，例如：25／85／21(见4.1)；
h) 制造日期(可用代码)；
i) 以
或SH表示自愈式电容器；
j) 放电器件，若有时应写出全名或以符号
表示；
k) 安全防护等级，例如：S0，S1，S2，S3；
l) 认证标志；
m) 填充材料，说明所使用的液体(干式电容器不标)；
n) 运行等级或寿命，放在紧靠电压的位置；
o) 规范(标准)代号。
如果电容器的体积太小以至于没有足够的空间进行标志，则项a)、b)、c)、d)、g)、h)、i)、k)、l)、n)应予标志，其他项可省略。此外，项c)可按照IEC 60062以标准代码的形式来标志，但是，只要有足够的空间还是应以明确的文字标识额定电容和电容偏差。
在电容器上省略的信息应在外包装箱上或附随的注意事项上进行标示。
9 安装和运行导则
9.1 总则
与大多数电气设备不同，电动机电容器不作为独立设备与电力系统连接，在每一种情况下，电容器均与电动机的辅助绕组串联连接，并且也可能与电动机或其他设备直接接触，故电动机和这些其他设备的特性对电容器的运行情况产生很大影响。
对接有电动机电容器最重要的影响如下：
——在电动机电容器与单相感应电动机的辅助绕组串联连接时，在运行转速下，电容器引出端子的电压通常远高于电源电压；
——当与电动机直接接触时，电容器不仅遭受电动机的振动应力，而且受到来自通电绕组和铁心的热应力。此外，与该设备有关的其他热源，亦可升高电容器的温度。
大多数接有电容器电动机，当然也包括电容器，都是频繁地投切操作的。在投切试验中已发现，电容器的引出端子上经常产生高的瞬变量，为能耐受这些瞬变量，应注意确保其不超过制造方要求的规定值。
9.4 检验瞬态值
在投切电动机的某些情况下，或在投切运行电容器两端接有起动电容器时，可能会产生大的涌流或瞬态过电压。为防止电容器过早损坏，用户应以适当的试验来确定其不超过制造方规定的最高瞬态电压值和最大dv／dt值。在有些情况下，可能需要考虑将放电电阻或串联电阻接入电动机回路以限制电压和电流的冲击。
在有些场合，可能需要增加电阻来降低峰值电流，使其处于电容器设计的额定值以内。
9.5 泄漏电流
容性泄漏电流对电动机使用通常并不重要。但当使用在要求对地低泄漏的场合时，用户应提出具体要求。
附录 A 试验电压
附录 A 试验电压
电压试验按相关条款规定的交流电源进行。该电源在规定的任何试验时间内均应能足以保持所要求的试验电压，偏差为±2.5％；但对于耐久性试验，偏差为±2％。
交流电压试验用50Hz或60Hz频率进行，电压波形尽量不含谐波，以确保当其施加到电容器上时，得到的电流不超过相应的正弦电压波形下电流值的110％。
参考文献
参考文献
补充的有用资料可在以下标准中找到：
[1] IEC 60110-1：1998，Power capacitors for induction heating installations-Part 1：General
[2] IEC 60143-1：2004，Series capacitors for power systems-Part 1：General
[3] IEC 60252-2，AC motor capacitors-Part 2：Motor start capacitors
[4] IEC 60358-1：2012，Coupling capacitors and capacitor dividers-Part 2：General rules
[5] IEC 60358-2：2013，Coupling capacitors and capacitor dividers-Part 2：AC or DC single-phase coupling capacitor connected between line and ground for power line carrier-frequency
(PLC)application
[6] IEC 60358-3：2013，Coupling capacitors and capacitor dividers-Part 3：AC or DC coupling capacitor for harmonic-filters applications
[7] IEC 60831-1：2014，Shunt power capacitors of the self-healing type for a.c.systems having a rated voltage up to and including 1000 V-Part 1：General-Performance，testing and rating-Safety re-quirements-Guide for installation and operation
[8] IEC 60871-1：2014，Shunt capacitors for a.c.power systems having a rated voltage above 1000 V-Part 1：General
[9] IEC 60931-1：1996，Shunt power capacitors of the non-self-healing type for a.c.systems hav-ing a rated voltage up to and including 1000 V-Part 1：General-performance testing and rating-Safe-ty requirements-Guide for installation and operation
[10] IEC 61048：2006，Auxiliaries for lamps-Capacitors for use in tubular fluorescent and other discharge lamp circuits--General and safety requirements
[11] IEC 61071：2007，power electronic capacitors
