一、核心电气参数阈值判断（需专业仪器）

1. 容量衰减率

• 检测工具：LCR 数字电桥（如同惠 TH2822A，测试频率 1kHz）。
• 判断标准：
  • 若实测容量＜标称值的80%，即达到寿命终点（因防护器依赖电容储能 / 滤波，容量不足会导致脉冲电压下降 30% 以上，驱避效果失效）。
  • 例：标称 470μF 的储能电容，实测＜376μF 时需更换。

2. 等效串联电阻（ESR）上升幅度

• 检测工具：ESR 测试仪（如安柏 AT826）。
• 判断标准：
  • ESR＞初始值的150% 时，视为寿命到期（ESR 过高会导致充放电效率下降，电容发热加剧，形成恶性循环）。
  • 例：新电容 ESR 为 0.08Ω，若升至 0.12Ω 以上，需强制更换。

3. 漏电流超标

• 检测工具：直流耐压测试仪（如菊水 KIKUSUI TOS5300）。
• 判断标准：
  • 施加额定电压 1 分钟后，漏电流＞规格书上限的120%（如高压耦合电容标称漏电流≤10μA，实测＞12μA 时判定老化）。

二、物理外观异常（无需仪器，直观判断）

1. 电解电容典型老化外观

• 鼓包 / 漏液：顶部防爆纹凸起（直径＞1mm）或底部渗出电解液（呈褐色 / 黑色粘稠物），直接判定寿命终结（此类电容已丧失 90% 以上储能能力）。
• 引脚腐蚀：山区高湿环境下，引脚氧化层厚度＞0.1mm（用刀片轻刮可见灰白色粉末），导致接触电阻增大，需更换。

2. 固态电容 / 陶瓷电容异常

• 开裂 / 脱层：本体出现横向裂纹（长度＞2mm）或引脚与本体连接处脱焊，即使参数正常也需更换（机械损伤会导致脉冲放电时击穿风险骤增）。

三、防护器功能表现关联判断（设备级验证）

1. 脉冲输出参数下降

• 用高压探头（如 Tektronix P6015A）测量防护器输出脉冲：
  • 峰值电压＜额定值的70%（如标称 10kV，实测＜7kV）；
  • 脉冲宽度＞标称值的150%（如标称 100μs，实测＞150μs）；
    以上两种情况均说明电容储能 / 放电能力失效，达到寿命终点。

2. 频繁触发保护机制

• 防护器频繁因 “过流”“过温” 停机（每日＞3 次），排除电路其他故障后，多为电容老化导致充放电失衡，触发保护，此时电容寿命已耗尽。

四、环境与使用年限累积计算（寿命折损模型）

1. 温度折损公式

• 电解电容：寿命 = 标称寿命（105℃）× 2^[(105℃- 实际环境温度)/10℃]
  • 例：标称 105℃/8000 小时的电容，在 75℃环境下理论寿命 = 8000×2^3=64000 小时（约 7.3 年），若实际使用已超此值，视为达到寿命。
• 固态电容：寿命 = 标称寿命（125℃）× 2^[(125℃- 实际环境温度)/20℃]
  • 例：125℃/4000 小时的固态电容，在 85℃环境下理论寿命 = 4000×2^2=16000 小时（约 1.8 年），超期则需更换。

2. 脉冲次数阈值

• 储能电容需承受≥10 万次脉冲（10Hz 频率下约 300 小时），若通过设备日志或计数器统计脉冲次数超 10 万次，且容量衰减＞10%，判定达到寿命。

五、加速老化验证（专业实验室方法）

• THB 测试：85℃/85% RH 环境下施加额定电压，2000 小时后测量：
  • 容量保持率＜90% → 未达标（未达到寿命要求）；
  • 容量保持率≥90% 且无物理损坏 → 仍满足寿命要求。
• 高频脉冲循环测试：100μs 脉冲宽度、10Hz 频率下，10 万次循环后：
  • 容量衰减＞10% 或 ESR 上升＞50% → 达到寿命终点。

六、简易替代判断法（无专业设备时）

1. 对比新电容性能：更换同型号新电容后，若防护器脉冲电压恢复至额定值的 90% 以上，且故障率下降，说明旧电容已达寿命。
2. 温度异常：运行时用红外测温仪（如福禄克 F59E）检测电容表面温度，若超过环境温度 15℃以上（正常应≤10℃），说明 ESR 过大，老化严重。

总结判断流程

1. 先查外观：有无鼓包、漏液、开裂 → 有则直接判定寿命终结；
2. 再测参数：容量＜80% 标称值或 ESR＞150% 初始值 → 达到寿命；
3. 结合功能：脉冲输出异常或频繁保护 → 间接判定老化；
4. 参考年限：按环境温度计算的理论寿命到期 → 建议预防性更换。