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电容器自愈过程及发生机理解析

  • 时间:2022-01-06 16:18:14
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金属化电容器在运行工作中,由于介质缺陷或工艺制造过程中的痴点,导致极板局部产生瞬间大电流飞弧现象。这个瞬间大电流的能量不至于破坏介质的绝缘,只会导致极小范围的极板金属层减少,又恢复正常工作状态的过程称之为自愈,本文介绍了自愈过程发生的机理。

金属化电容器是在介质材料上,采用高真空蒸镀设备在其表面镀膜形成电容器极板,一般可以在电容器纸或薄膜介质上蒸镀锌铝复合金属层。介质厚度一般是几个微米,而金属层是极其薄的,没有办法测量金属层的厚度,其厚度应该是长度计量单位中最最小的埃数量级。由于锌铝蒸镀层厚度是非常均匀的,生产过程中是通过测量金属层的体积电阻率来表达厚度的。因为同样材料电阻、同样面积的情况下,体积电阻率则取决于厚度。

由于电容器介质材料中局部范围有可能存在着抗电强度弱点,也有可能在制造工艺过程中存在着机械创伤或者杂质。导致电容器工作时出现局部飞电弧,这种电弧冲击的能量可以使疵点周边小范围金属层挥发,而又不足以使介质材料击穿或炭化导电,介质仍然保持着绝缘状态,由于极小范围金属挥发,使原来的介质疵点范围与极板隔离,很小范围的极板面积损失对电容量数值上减少微乎其微,可以忽略不计。整个电容器又恢复正常工作状态。这个过程称为电容器自愈。

金属化电容器极板上自愈点照片和结构示意见下图。

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自愈功能是金属化电容器独有的特性,极箔式等其他结构的电容器没有此功能。