Razpoke visokonapetostnih keramičnih kondenzatorjev lahko na splošno razvrstimo v tri kategorije. Med uporabo teh kondenzatorjev lahko pride do zlomov, kar marsikaterega strokovnjaka pogosto bega. Ti kondenzatorji so bili med nakupom preizkušeni glede napetosti, faktorja disipacije, delne izpraznitve in izolacijske upornosti in vsi so opravili teste. Vendar pa je bilo po šestih mesecih ali letu uporabe ugotovljeno, da so nekateri visokonapetostni keramični kondenzatorji počili. Ali te zlome povzročajo sami kondenzatorji ali zunanji okoljski dejavniki?
Na splošno je razpoko visokonapetostnih keramičnih kondenzatorjev mogoče pripisati naslednjemu tri možnosti:
Prva možnost je toplotna razgradnja. Ko so kondenzatorji izpostavljeni trenutnim ali dolgotrajnim delovnim pogojem visoke frekvence in visokega toka, lahko keramični kondenzatorji proizvajajo toploto. Čeprav je stopnja nastajanja toplote počasna, se temperatura hitro dvigne, kar pri visokih temperaturah povzroči toplotno razgradnjo.
Druga možnost je kemična razgradnja. Med notranjimi molekulami keramičnih kondenzatorjev so vrzeli in med postopkom izdelave kondenzatorja se lahko pojavijo napake, kot so razpoke in praznine (potencialne nevarnosti pri proizvodnji slabših izdelkov). Dolgoročno lahko nekatere kemične reakcije proizvedejo pline, kot sta ozon in ogljikov dioksid. Ko se ti plini kopičijo, lahko vplivajo na zunanjo plast inkapsulacije in ustvarijo vrzeli, kar povzroči razpoke.
Tretja možnost je razpad ionov. Visokonapetostni keramični kondenzatorji se opirajo na ione, ki se aktivno premikajo pod vplivom električnega polja. Ko so ioni izpostavljeni dolgotrajnemu električnemu polju, se njihova mobilnost poveča. V primeru prevelikega toka se lahko poškoduje izolacijska plast, kar povzroči okvaro.
Običajno se te okvare pojavijo po približno šestih mesecih ali celo enem letu. Izdelki proizvajalcev slabe kakovosti pa se lahko pokvarijo že po treh mesecih. Z drugimi besedami, življenjska doba teh visokonapetostnih keramičnih kondenzatorjev je le tri mesece do enega leta! Zato ta vrsta kondenzatorja na splošno ni primerna za kritično opremo, kot so pametna omrežja in visokonapetostni generatorji. Kupci pametnih omrežij običajno zahtevajo, da kondenzatorji trajajo 20 let.
Za podaljšanje življenjske dobe kondenzatorjev je mogoče upoštevati naslednje predloge:
1)Zamenjajte dielektrični material kondenzatorjas. Na primer, vezja, ki so prvotno uporabljala keramiko X5R, Y5T, Y5P in drugo keramiko razreda II, je mogoče zamenjati s keramiko razreda I, kot je N4700. Vendar ima N4700 manjšo dielektrično konstanto, zato bodo imeli kondenzatorji, izdelani z N4700, večje dimenzije za enako napetost in kapacitivnost. Keramika razreda I ima na splošno več kot desetkrat višje vrednosti izolacijskega upora kot keramika razreda II, kar zagotavlja veliko močnejšo izolacijo.
2)Izberite proizvajalce kondenzatorjev z boljšimi postopki notranjega varjenja. To vključuje ravnost in brezhibnost keramičnih plošč, debelino posrebrene prevleke, polnost robov keramičnih plošč, kakovost spajkanja za vodnike ali kovinske sponke in stopnjo inkapsulacije epoksidnega premaza. Te podrobnosti so povezane z notranjo strukturo in kakovostjo videza kondenzatorjev. Kondenzatorji z boljšo kakovostjo videza imajo običajno boljšo notranjo izdelavo.
Namesto enega kondenzatorja uporabite dva vzporedna kondenzatorja. To omogoča, da se napetost, ki jo je prvotno nosil en sam kondenzator, porazdeli med dva kondenzatorja, kar izboljša splošno vzdržljivost kondenzatorjev. Vendar ta metoda poveča stroške in zahteva več prostora za namestitev dveh kondenzatorjev.
3) Za izjemno visokonapetostne kondenzatorje, kot so 50 kV, 60 kV ali celo 100 kV, tradicionalno integrirano strukturo enojne keramične plošče je mogoče nadomestiti s serijo ali vzporedno strukturo dvoslojne keramične plošče. Ta uporablja dvoslojne keramične kondenzatorje za izboljšanje zmožnosti vzdržljivosti napetosti. To zagotavlja dovolj visoko napetostno rezervo in večja kot je napetostna rezerva, daljša je predvidljiva življenjska doba kondenzatorjev. Trenutno lahko samo podjetje HVC doseže notranjo strukturo visokonapetostnih keramičnih kondenzatorjev z uporabo dvoslojnih keramičnih plošč. Vendar je ta metoda draga in ima velike težave pri proizvodnem procesu. Za posebne podrobnosti se obrnite na prodajno in inženirsko ekipo podjetja HVC.
