ترک خازن های سرامیکی ولتاژ بالا را می توان به طور کلی به سه دسته طبقه بندی کرد. در حین استفاده از این خازن ها ممکن است شکستگی هایی رخ دهد که اغلب متخصصان را متحیر می کند. این خازن ها در حین خرید از نظر ولتاژ، ضریب اتلاف، تخلیه جزئی و مقاومت عایق مورد آزمایش قرار گرفتند و همه آزمایشات را با موفقیت پشت سر گذاشتند. با این حال، پس از شش ماه یا یک سال استفاده، برخی از خازن های سرامیکی ولتاژ بالا ترک خورده بودند. آیا این شکستگی ها ناشی از خود خازن هاست یا عوامل محیطی خارجی؟

 

به طور کلی ترک خازن های سرامیکی فشار قوی را می توان به موارد زیر نسبت داد سه احتمال:

 

اولین احتمال این است تجزیه حرارتی. هنگامی که خازن ها تحت شرایط کاری آنی یا طولانی مدت با فرکانس بالا و جریان بالا قرار می گیرند، خازن های سرامیکی ممکن است گرما تولید کنند. اگرچه سرعت تولید گرما کند است، اما دما به سرعت افزایش می‌یابد که منجر به تجزیه حرارتی در دماهای بالا می‌شود.

 

احتمال دوم این است تخریب شیمیایی. بین مولکول‌های داخلی خازن‌های سرامیکی شکاف‌هایی وجود دارد و ممکن است در طول فرآیند ساخت خازن، نقص‌هایی مانند ترک‌ها و حفره‌ها رخ دهد (خطرات احتمالی در تولید محصولات پایین‌تر). در دراز مدت، برخی از واکنش های شیمیایی می توانند گازهایی مانند ازن و دی اکسید کربن تولید کنند. هنگامی که این گازها جمع می شوند، می توانند بر لایه کپسولاسیون خارجی تأثیر بگذارند و شکاف ایجاد کنند و در نتیجه ترک ایجاد کنند.

 

احتمال سوم این است تجزیه یون. خازن‌های سرامیکی ولتاژ بالا به یون‌هایی که تحت تأثیر میدان الکتریکی حرکت می‌کنند متکی هستند. هنگامی که یون ها تحت یک میدان الکتریکی طولانی مدت قرار می گیرند، تحرک آنها افزایش می یابد. در صورت جریان بیش از حد، لایه عایق ممکن است آسیب ببیند و منجر به خرابی شود.

 

معمولاً این خرابی ها پس از تقریباً شش ماه یا حتی یک سال رخ می دهد. با این حال، محصولات تولید کنندگان با کیفیت پایین ممکن است تنها پس از سه ماه شکست بخورند. به عبارتی طول عمر این خازن های سرامیکی فشار قوی تنها سه ماه تا یک سال است! بنابراین، این نوع خازن به طور کلی برای تجهیزات حیاتی مانند شبکه های هوشمند و ژنراتورهای فشار قوی مناسب نیست. مشتریان شبکه هوشمند معمولاً نیاز به خازن دارند تا 20 سال دوام بیاورند.

 

برای افزایش طول عمر خازن ها می توان پیشنهادات زیر را در نظر گرفت:

 

1)مواد دی الکتریک خازن را تعویض کنیدس به عنوان مثال، مدارهایی که در اصل از سرامیک های X5R، Y5T، Y5P و سایر سرامیک های کلاس II استفاده می کنند، می توانند با سرامیک های کلاس I مانند N4700 جایگزین شوند. با این حال، N4700 دارای یک ثابت دی الکتریک کوچکتر است، بنابراین خازن های ساخته شده با N4700 ابعاد بزرگتری برای ولتاژ و ظرفیت یکسان خواهند داشت. سرامیک های کلاس I به طور کلی دارای مقادیر مقاومت عایق بیش از ده برابر بیشتر از سرامیک های کلاس II هستند که قابلیت عایق بسیار قوی تری را ارائه می دهند.

 

2)سازندگان خازن با فرآیندهای جوشکاری داخلی بهتر را انتخاب کنید. این شامل صافی و بی عیب بودن صفحات سرامیکی، ضخامت آبکاری نقره، پر بودن لبه‌های صفحه سرامیکی، کیفیت لحیم کاری سرب یا پایانه‌های فلزی و سطح پوشش اپوکسی است. این جزئیات به ساختار داخلی و کیفیت ظاهری خازن ها مربوط می شود. خازن هایی با کیفیت ظاهری بهتر معمولاً ساخت داخلی بهتری دارند.

 

از دو خازن به صورت موازی به جای یک خازن استفاده کنید. این اجازه می دهد تا ولتاژی که در ابتدا توسط یک خازن تحمل می شود بین دو خازن توزیع شود و دوام کلی خازن ها بهبود یابد. اما این روش باعث افزایش هزینه ها و نیاز به فضای بیشتری برای نصب دو خازن می شود.

 

3) برای خازن های ولتاژ بسیار بالا، مانند 50 کیلو ولت، 60 کیلو ولت یا حتی 100 کیلو ولت، ساختار یکپارچه صفحه سرامیکی تک سنتی را می توان با یک سری صفحه سرامیکی دو لایه یا ساختار موازی جایگزین کرد. این از خازن های سرامیکی دو لایه برای افزایش قابلیت تحمل ولتاژ استفاده می کند. این یک حاشیه ولتاژ به اندازه کافی بالا را فراهم می کند و هر چه حاشیه ولتاژ بزرگتر باشد، طول عمر قابل پیش بینی خازن ها بیشتر می شود. در حال حاضر تنها شرکت HVC می تواند به ساختار داخلی خازن های سرامیکی فشار قوی با استفاده از صفحات سرامیکی دولایه دست یابد. با این حال، این روش پرهزینه است و دشواری فرآیند تولید بالایی دارد. برای جزئیات خاص، لطفا با تیم فروش و مهندسی شرکت HVC مشورت کنید.