Retak pada kapasitor keramik tegangan tinggi secara umum dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori. Selama penggunaan kapasitor ini, patah tulang dapat terjadi, yang sering kali membingungkan banyak ahli. Kapasitor ini diuji tegangan, faktor disipasi, pelepasan sebagian, dan resistansi isolasi selama pembelian, dan semuanya lulus pengujian. Namun, setelah enam bulan atau satu tahun pemakaian, beberapa kapasitor keramik tegangan tinggi ditemukan retak. Apakah patahnya ini disebabkan oleh kapasitor itu sendiri atau faktor lingkungan luar?
Secara umum retak pada kapasitor keramik tegangan tinggi dapat disebabkan oleh hal-hal berikut tiga kemungkinan:
Kemungkinan pertama adalah dekomposisi termal. Ketika kapasitor terkena kondisi kerja frekuensi tinggi dan arus tinggi seketika atau berkepanjangan, kapasitor keramik dapat menghasilkan panas. Meskipun laju pembangkitan panas lambat, suhu meningkat dengan cepat, menyebabkan dekomposisi termal pada suhu tinggi.
Kemungkinan kedua adalah degradasi kimia. Terdapat celah antara molekul internal kapasitor keramik, dan cacat seperti retakan dan rongga dapat terjadi selama proses pembuatan kapasitor (potensi bahaya dalam produksi produk berkualitas rendah). Dalam jangka panjang, beberapa reaksi kimia dapat menghasilkan gas seperti ozon dan karbon dioksida. Ketika gas-gas ini terakumulasi, mereka dapat mempengaruhi lapisan enkapsulasi luar dan menciptakan celah, sehingga mengakibatkan retakan.
Kemungkinan ketiga adalah pemecahan ion. Kapasitor keramik tegangan tinggi mengandalkan ion yang aktif bergerak di bawah pengaruh medan listrik. Ketika ion-ion terkena medan listrik yang berkepanjangan, mobilitasnya meningkat. Jika arus berlebih terjadi, lapisan insulasi dapat rusak sehingga menyebabkan kerusakan.
Biasanya kegagalan ini terjadi setelah kurang lebih enam bulan atau bahkan satu tahun. Namun, produk dari produsen dengan kualitas buruk mungkin rusak hanya dalam waktu tiga bulan. Dengan kata lain, umur kapasitor keramik tegangan tinggi ini hanya tiga bulan hingga satu tahun! Oleh karena itu, kapasitor jenis ini umumnya tidak cocok untuk peralatan penting seperti jaringan pintar dan generator tegangan tinggi. Pelanggan jaringan pintar biasanya membutuhkan kapasitor untuk bertahan selama 20 tahun.
Untuk memperpanjang umur kapasitor, saran berikut dapat dipertimbangkan:
1)Ganti bahan dielektrik kapasitorS. Misalnya rangkaian yang semula menggunakan keramik X5R, Y5T, Y5P, dan keramik Kelas II lainnya dapat diganti dengan keramik Kelas I seperti N4700. Namun N4700 memiliki konstanta dielektrik yang lebih kecil, sehingga kapasitor yang dibuat dengan N4700 akan memiliki dimensi yang lebih besar untuk tegangan dan kapasitansi yang sama. Keramik Kelas I umumnya mempunyai nilai ketahanan insulasi sepuluh kali lebih tinggi dibandingkan keramik Kelas II, sehingga memberikan kemampuan insulasi yang jauh lebih kuat.
2)Pilih produsen kapasitor dengan proses pengelasan internal yang lebih baik. Hal ini mencakup kerataan dan kesempurnaan pelat keramik, ketebalan lapisan perak, kepenuhan tepi pelat keramik, kualitas penyolderan untuk timah atau terminal logam, dan tingkat enkapsulasi lapisan epoksi. Detail ini terkait dengan struktur internal dan kualitas tampilan kapasitor. Kapasitor dengan kualitas tampilan lebih baik biasanya memiliki manufaktur internal yang lebih baik.
Gunakan dua kapasitor secara paralel, bukan satu kapasitor. Hal ini memungkinkan tegangan yang awalnya ditanggung oleh satu kapasitor untuk didistribusikan di antara dua kapasitor, sehingga meningkatkan daya tahan kapasitor secara keseluruhan. Namun, metode ini meningkatkan biaya dan membutuhkan lebih banyak ruang untuk memasang dua kapasitor.
3) Untuk kapasitor tegangan sangat tinggi, seperti 50kV, 60kV, atau bahkan 100kV, struktur terintegrasi pelat keramik tunggal tradisional dapat diganti dengan seri pelat keramik dua lapis atau struktur paralel. Ini menggunakan kapasitor keramik dua lapis untuk meningkatkan kemampuan menahan tegangan. Hal ini memberikan margin tegangan yang cukup tinggi, dan semakin besar margin tegangan, semakin lama umur kapasitor yang dapat diprediksi. Saat ini, hanya perusahaan HVC yang dapat mencapai struktur internal kapasitor keramik tegangan tinggi menggunakan pelat keramik dua lapis. Namun cara ini memerlukan biaya yang besar dan kesulitan proses produksi yang tinggi. Untuk detail spesifiknya, silakan berkonsultasi dengan tim penjualan dan teknik perusahaan HVC.
