Sprickan i keramiska högspänningskondensatorer kan generellt delas in i tre kategorier. Under användningen av dessa kondensatorer kan frakturer uppstå, vilket ofta förbryllar många experter. Dessa kondensatorer testades för spänning, förlustfaktor, partiell urladdning och isolationsresistans under köpet, och alla klarade testerna. Efter sex månaders eller ett års användning visade sig dock vissa högspänningskondensatorer ha spruckit. Orsakas dessa brott av kondensatorerna själva eller externa miljöfaktorer?
I allmänhet kan sprickan i keramiska högspänningskondensatorer hänföras till följande tre möjligheter:
Den första möjligheten är termisk nedbrytning. När kondensatorer utsätts för momentana eller långvariga arbetsförhållanden med hög frekvens och hög ström, kan de keramiska kondensatorerna generera värme. Även om värmegenereringshastigheten är långsam stiger temperaturen snabbt, vilket leder till termisk nedbrytning vid höga temperaturer.
Den andra möjligheten är kemisk nedbrytning. Det finns luckor mellan de inre molekylerna i de keramiska kondensatorerna, och defekter som sprickor och hålrum kan uppstå under kondensatortillverkningsprocessen (potentiella faror vid produktion av sämre produkter). På lång sikt kan vissa kemiska reaktioner producera gaser som ozon och koldioxid. När dessa gaser ackumuleras kan de påverka det yttre inkapslingsskiktet och skapa luckor, vilket resulterar i sprickor.
Den tredje möjligheten är jonnedbrytning. Högspännings keramiska kondensatorer är beroende av joner som aktivt rör sig under påverkan av ett elektriskt fält. När joner utsätts för ett långvarigt elektriskt fält ökar deras rörlighet. Vid för hög ström kan isoleringsskiktet skadas, vilket leder till haveri.
Vanligtvis inträffar dessa fel efter ungefär sex månader eller till och med ett år. Däremot kan produkter från tillverkare med dålig kvalitet misslyckas efter bara tre månader. Med andra ord är livslängden för dessa högspänningskeramiska kondensatorer endast tre månader till ett år! Därför är denna typ av kondensator i allmänhet inte lämplig för kritisk utrustning som smarta nät och högspänningsgeneratorer. Kunder med smarta nät kräver vanligtvis att kondensatorer håller i 20 år.
För att förlänga kondensatorernas livslängd kan följande förslag övervägas:
1)Byt ut det dielektriska materialet i kondensatorns. Till exempel kan kretsar som ursprungligen använder X5R, Y5T, Y5P och annan Klass II-keramik ersättas med Klass I-keramik som N4700. N4700 har dock en mindre dielektricitetskonstant, så kondensatorer gjorda med N4700 kommer att ha större dimensioner för samma spänning och kapacitans. Klass I-keramik har i allmänhet isoleringsresistansvärden mer än tio gånger högre än Klass II-keramik, vilket ger mycket starkare isoleringsförmåga.
2)Välj kondensatortillverkare med bättre interna svetsprocesser. Detta involverar planheten och felfriheten hos keramiska plåtar, tjockleken på silverplätering, fylligheten hos keramiska plåtkanter, kvaliteten på lödning för ledningar eller metallterminaler och nivån av epoxibeläggningsinkapsling. Dessa detaljer är relaterade till kondensatorernas interna struktur och utseendekvalitet. Kondensatorer med bättre utseendekvalitet har vanligtvis bättre intern tillverkning.
Använd två kondensatorer parallellt istället för en enda kondensator. Detta gör att spänningen som ursprungligen bärs av en enda kondensator kan fördelas mellan två kondensatorer, vilket förbättrar kondensatorernas totala hållbarhet. Denna metod ökar dock kostnaderna och kräver mer utrymme för att installera två kondensatorer.
3) För extremt högspänningskondensatorer, såsom 50kV, 60kV eller till och med 100kV, den traditionella integrerade keramiska plattstrukturen kan ersättas med en dubbellagers keramisk plattserie eller parallell struktur. Detta använder dubbellagers keramiska kondensatorer för att förbättra spänningsmotståndsförmågan. Detta ger en tillräckligt hög spänningsmarginal, och ju större spänningsmarginalen är, desto längre förutsägbar livslängd för kondensatorerna. För närvarande är det bara HVC-företag som kan uppnå den interna strukturen av keramiska högspänningskondensatorer med keramiska plattor med två lager. Denna metod är emellertid kostsam och har hög produktionsprocesssvårighet. För specifik information, vänligen kontakta försäljnings- och ingenjörsteamet för HVC-företaget.
