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電容器自愈過程及發(fā)生機理解析

  • 時間:2022-01-06 16:18:14
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金屬化電容器在運行工作中,由于介質(zhì)缺陷或工藝制造過程中的癡點,導致極板局部產(chǎn)生瞬間大電流飛弧現(xiàn)象。這個瞬間大電流的能量不至于破壞介質(zhì)的絕緣,只會導致極小范圍的極板金屬層減少,又恢復正常工作狀態(tài)的過程稱之為自愈,本文介紹了自愈過程發(fā)生的機理。

金屬化電容器是在介質(zhì)材料上,采用高真空蒸鍍設(shè)備在其表面鍍膜形成電容器極板,一般可以在電容器紙或薄膜介質(zhì)上蒸鍍鋅鋁復合金屬層。介質(zhì)厚度一般是幾個微米,而金屬層是極其薄的,沒有辦法測量金屬層的厚度,其厚度應該是長度計量單位中最最小的埃數(shù)量級。由于鋅鋁蒸鍍層厚度是非常均勻的,生產(chǎn)過程中是通過測量金屬層的體積電阻率來表達厚度的。因為同樣材料電阻、同樣面積的情況下,體積電阻率則取決于厚度。

由于電容器介質(zhì)材料中局部范圍有可能存在著抗電強度弱點,也有可能在制造工藝過程中存在著機械創(chuàng)傷或者雜質(zhì)。導致電容器工作時出現(xiàn)局部飛電弧,這種電弧沖擊的能量可以使疵點周邊小范圍金屬層揮發(fā),而又不足以使介質(zhì)材料擊穿或炭化導電,介質(zhì)仍然保持著絕緣狀態(tài),由于極小范圍金屬揮發(fā),使原來的介質(zhì)疵點范圍與極板隔離,很小范圍的極板面積損失對電容量數(shù)值上減少微乎其微,可以忽略不計。整個電容器又恢復正常工作狀態(tài)。這個過程稱為電容器自愈。

金屬化電容器極板上自愈點照片和結(jié)構(gòu)示意見下圖。

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自愈功能是金屬化電容器獨有的特性,極箔式等其他結(jié)構(gòu)的電容器沒有此功能。