Тріщини високовольтних керамічних конденсаторів загалом можна класифікувати на три категорії. Під час експлуатації цих конденсаторів можуть виникнути поломки, що нерідко спантеличує багатьох експертів. Ці конденсатори були перевірені на напругу, коефіцієнт розсіювання, частковий розряд і опір ізоляції під час покупки, і всі витримали випробування. Однак після шести місяців або року використання деякі високовольтні керамічні конденсатори мали тріщини. Ці пошкодження спричинені самими конденсаторами чи зовнішніми факторами навколишнього середовища?
В цілому тріщину високовольтних керамічних конденсаторів можна пояснити наступним три можливості:
Перша можливість термічне розкладання. Коли конденсатори піддаються миттєвій або тривалій роботі високої частоти та сильного струму, керамічні конденсатори можуть виділяти тепло. Хоча швидкість утворення тепла повільна, температура швидко підвищується, що призводить до термічного розкладання при високих температурах.
Друга можливість хімічна деградація. Між внутрішніми молекулами керамічних конденсаторів є проміжки, і під час процесу виробництва конденсатора можуть виникнути такі дефекти, як тріщини та порожнечі (потенційна небезпека під час виробництва продукції нижчої якості). У довгостроковій перспективі деякі хімічні реакції можуть утворювати такі гази, як озон і вуглекислий газ. Коли ці гази накопичуються, вони можуть впливати на зовнішній шар інкапсуляції та створювати щілини, що призводить до тріщин.
Третя можливість розпад іонів. Високовольтні керамічні конденсатори засновані на іонах, які активно рухаються під впливом електричного поля. Коли іони піддаються тривалій дії електричного поля, їх рухливість зростає. У разі надмірного струму шар ізоляції може пошкодитися, що призведе до пробою.
Зазвичай ці збої виникають приблизно через півроку або навіть рік. Однак вироби від виробників поганої якості можуть вийти з ладу вже через три місяці. Іншими словами, термін служби цих високовольтних керамічних конденсаторів становить лише від трьох місяців до одного року! Тому цей тип конденсатора, як правило, не підходить для критичного обладнання, такого як інтелектуальні мережі та генератори високої напруги. Клієнти розумних мереж зазвичай вимагають, щоб конденсатори служили протягом 20 років.
Щоб продовжити термін служби конденсаторів, можна розглянути наступні пропозиції:
1)Замініть діелектричний матеріал конденсаторас. Наприклад, схеми, які спочатку використовували кераміку X5R, Y5T, Y5P та іншу кераміку класу II, можна замінити на кераміку класу I, наприклад N4700. Однак N4700 має меншу діелектричну проникність, тому конденсатори, виготовлені з N4700, матимуть більші розміри за тієї ж напруги та ємності. Кераміка класу I, як правило, має значення опору ізоляції більш ніж у десять разів вищі, ніж кераміка класу II, що забезпечує набагато міцнішу ізоляційну здатність.
2)Вибирайте виробників конденсаторів із кращими процесами внутрішнього зварювання. Це включає в себе площинність і бездоганність керамічних пластин, товщину срібного покриття, повноту країв керамічної пластини, якість пайки для проводів або металевих клем і рівень інкапсуляції епоксидного покриття. Ці деталі пов’язані з внутрішньою структурою та якістю зовнішнього вигляду конденсаторів. Конденсатори з кращою якістю зовнішнього вигляду зазвичай мають краще внутрішнє виготовлення.
Використовуйте два конденсатори паралельно замість одного конденсатора. Це дає змогу розподілити напругу, яку споживав один конденсатор, між двома конденсаторами, покращуючи загальну довговічність конденсаторів. Однак цей спосіб збільшує витрати і вимагає більше місця для установки двох конденсаторів.
3) Для конденсаторів надзвичайно високої напруги, таких як 50 кВ, 60 кВ або навіть 100 кВ, традиційну єдину інтегровану структуру керамічної пластини можна замінити на серію двошарових керамічних пластин або паралельну структуру. У ньому використовуються двошарові керамічні конденсатори для підвищення здатності витримувати напругу. Це забезпечує достатньо високий запас напруги, і чим більший запас напруги, тим довший передбачуваний термін служби конденсаторів. В даний час тільки компанія HVC може створити внутрішню структуру високовольтних керамічних конденсаторів з використанням двошарових керамічних пластин. Однак цей спосіб є дорогим і має високу складність процесу виробництва. Щоб отримати конкретну інформацію, зверніться до відділу продажів і інженерів компанії HVC.
