• bbb

En kort introduktion til selvreparation af metalliserede filmkondensatorer (1)

Den største fordel ved organometalliske filmkondensatorer er, at de er selvreparerende, hvilket gør disse kondensatorer til en af ​​de hurtigst voksende kondensatorer i dag.

Der er to forskellige mekanismer til selvreparation af metalliserede filmkondensatorer: den ene er selvreparation ved afladning; den anden er elektrokemisk selvreparation. Førstnævnte forekommer ved højere spænding, så den kaldes også højspændings-selvreparation; fordi sidstnævnte også forekommer ved meget lav spænding, kaldes den ofte lavspændings-selvreparation.

 

Selvhelbredende udledning

For at illustrere mekanismen for selvhelbredelse ved udladning antages det, at der er en defekt i den organiske film mellem to metalliserede elektroder med en modstand på R. Afhængigt af defektens art kan det være en metallisk defekt, en halvleder eller en dårligt isoleret defekt. Når defekten er en af ​​førstnævnte, vil kondensatoren naturligvis have afladet sig selv ved lav spænding. Det er kun i sidstnævnte tilfælde, at den såkaldte højspændingsudladning heler sig selv.

Processen med selvhelbredelse ved udladning er, at umiddelbart efter at en spænding V er påført en metalliseret filmkondensator, passerer en ohmsk strøm I=V/R gennem defekten. Derfor strømmer strømtætheden J=V/Rπr2 gennem den metalliserede elektrode, dvs. jo tættere området er på defekten (jo mindre er r), og jo højere er dens strømtæthed inden for den metalliserede elektrode. På grund af Joule-varmen forårsaget af defektens strømforbrug W=(V2/R)r, falder modstanden R af en halvleder- eller isoleringsdefekt eksponentielt. Derfor stiger strømmen I og strømforbruget W hurtigt, hvilket resulterer i, at strømtætheden J1= J=V/πr12 stiger kraftigt i det område, hvor den metalliserede elektrode er meget tæt på defekten, og dens Joule-varme kan smelte det metalliserede lag i området, hvilket får lysbuen mellem elektroderne til at flyve hertil. Lysbuen fordamper hurtigt og kaster det smeltede metal væk, hvilket danner en isoleret isoleringszone uden metallag. Lysbuen slukkes, og selvhelbredelse opnås.

På grund af Joule-varmen og -buen, der genereres i udladningens selvreparationsprocessen, bliver dielektrikummet omkring defekten og det isolerende område på den dielektriske overflade uundgåeligt beskadiget af termisk og elektrisk skade, og dermed opstår kemisk nedbrydning, forgasning og karbonisering og endda mekanisk skade.

 

Ud fra ovenstående er det for at opnå en perfekt selvreparation ved udladning nødvendigt at sikre et passende lokalt miljø omkring defekten. Derfor skal designet af den metalliserede organiske filmkondensator optimeres for at opnå et rimeligt medium omkring defekten, en passende tykkelse af det metalliserede lag, et hermetisk miljø og en passende kernespænding og -kapacitet. Den såkaldte perfekte selvreparation ved udladning er: selvreparationstiden er meget kort, selvreparationsenergien er lille, fremragende isolering af defekter, ingen skade på det omgivende dielektriske materiale. For at opnå god selvreparation skal molekylerne i den organiske film indeholde et lavt forhold mellem kulstof- og hydrogenatomer og en moderat mængde ilt, således at der ikke produceres kulstof og ikke aflejres kulstof, når filmmolekylerne nedbrydes i den selvreparerende udladning. Dette undgår dannelsen af ​​nye ledende baner, men derimod produceres CO2, CO, CH4, C2H2 og andre gasser, der slukker lysbuen med en kraftig gasstigning.
For at sikre, at mediet omkring defekten ikke beskadiges under selvreparationen, bør selvreparationsenergien ikke være for stor, men heller ikke for lille. For at fjerne metalliseringslaget omkring defekten og dannelsen af ​​en isoleringszone (høj modstand), vil defekten blive isoleret for at opnå selvreparation. Den nødvendige selvreparationsenergi er naturligvis tæt forbundet med metalliseringslagets metal, tykkelse og miljø. For at reducere selvreparationsenergien og opnå god selvreparation udføres metallisering af organiske film med metaller med lavt smeltepunkt. Derudover bør metalliseringslaget ikke være ujævnt tykt og tyndt, især for at undgå ridser, da isoleringsisoleringsområdet ellers vil blive forgrenet og ikke opnå god selvreparation. CRE-kondensatorer bruger alle almindelige film og samtidig streng inspektion af indgående materiale, hvilket blokerer defekte film ved døren, så kvaliteten af ​​kondensatorfilmene er fuldt garanteret.

 

Ud over selvhelbredelse ved udladning er der en anden, som er elektrokemisk selvhelbredelse. Lad os diskutere denne mekanisme i den næste artikel.


Opslagstidspunkt: 18. feb. 2022

Send din besked til os: