Praskliny vysokonapěťových keramických kondenzátorů lze obecně rozdělit do tří kategorií. Při používání těchto kondenzátorů může docházet k lomům, což často vrtá hlavou mnoha odborníkům. Tyto kondenzátory byly při nákupu testovány na napětí, rozptylový faktor, částečný výboj a izolační odpor a všechny testy prošly. Po šesti měsících nebo roce používání však bylo zjištěno, že některé vysokonapěťové keramické kondenzátory praskly. Jsou tyto lomy způsobeny samotnými kondenzátory nebo vnějšími faktory prostředí?
Obecně lze trhlinu vysokonapěťových keramických kondenzátorů připsat následujícímu tři možnosti:
První možnost je tepelný rozklad. Když jsou kondenzátory vystaveny okamžitým nebo dlouhodobým vysokofrekvenčním a vysokoproudým pracovním podmínkám, keramické kondenzátory mohou generovat teplo. Přestože je rychlost tvorby tepla pomalá, teplota rychle stoupá, což vede k tepelnému rozkladu při vysokých teplotách.
Druhá možnost je chemická degradace. Mezi vnitřními molekulami keramických kondenzátorů jsou mezery a během výrobního procesu kondenzátoru se mohou objevit defekty, jako jsou praskliny a dutiny (potenciální nebezpečí při výrobě podřadných produktů). Z dlouhodobého hlediska mohou některé chemické reakce produkovat plyny, jako je ozón a oxid uhličitý. Když se tyto plyny nahromadí, mohou ovlivnit vnější zapouzdřenou vrstvu a vytvořit mezery, což má za následek praskliny.
Třetí možností je rozpad iontů. Vysokonapěťové keramické kondenzátory se spoléhají na ionty, které se aktivně pohybují pod vlivem elektrického pole. Když jsou ionty vystaveny dlouhodobému elektrickému poli, jejich pohyblivost se zvyšuje. V případě nadměrného proudu může dojít k poškození izolační vrstvy, což vede k poruše.
Obvykle se tyto poruchy vyskytují přibližně po šesti měsících nebo dokonce po roce. Výrobky od výrobců s nízkou kvalitou však mohou selhat již po třech měsících. Jinými slovy, životnost těchto vysokonapěťových keramických kondenzátorů je pouze tři měsíce až jeden rok! Proto tento typ kondenzátoru obecně není vhodný pro kritická zařízení, jako jsou inteligentní sítě a vysokonapěťové generátory. Zákazníci inteligentních sítí obvykle vyžadují, aby kondenzátory vydržely 20 let.
Chcete-li prodloužit životnost kondenzátorů, lze zvážit následující návrhy:
1)Vyměňte dielektrický materiál kondenzátorus. Například obvody původně používající X5R, Y5T, Y5P a další keramiku třídy II lze nahradit keramikou třídy I, jako je N4700. N4700 má však menší dielektrickou konstantu, takže kondenzátory vyrobené s N4700 budou mít větší rozměry pro stejné napětí a kapacitu. Keramika třídy I má obecně hodnoty izolačního odporu více než desetkrát vyšší než keramika třídy II, což poskytuje mnohem silnější izolační schopnost.
2)Vyberte si výrobce kondenzátorů s lepšími procesy vnitřního svařování. Jedná se o rovinnost a bezchybnost keramických desek, tloušťku postříbření, plnost hran keramických desek, kvalitu pájení pro přívody nebo kovové koncovky a úroveň zapouzdření epoxidovým povlakem. Tyto detaily souvisí s vnitřní strukturou a kvalitou vzhledu kondenzátorů. Kondenzátory s lepší kvalitou vzhledu mají obvykle lepší vnitřní výrobu.
Místo jednoho kondenzátoru použijte paralelně dva kondenzátory. To umožňuje, aby napětí původně nesené jediným kondenzátorem bylo rozděleno mezi dva kondenzátory, což zlepšuje celkovou životnost kondenzátorů. Tato metoda však zvyšuje náklady a vyžaduje více místa pro instalaci dvou kondenzátorů.
3) Pro kondenzátory s extrémně vysokým napětím, jako je 50 kV, 60 kV nebo dokonce 100 kV, tradiční integrovanou strukturu jedné keramické desky lze nahradit sériovou nebo paralelní strukturou dvouvrstvých keramických desek. To využívá dvouvrstvé keramické kondenzátory pro zvýšení odolnosti vůči napětí. To poskytuje dostatečně vysokou napěťovou rezervu a čím větší je napěťová rezerva, tím delší je předvídatelná životnost kondenzátorů. V současné době pouze společnost HVC může dosáhnout vnitřní struktury vysokonapěťových keramických kondenzátorů pomocí dvouvrstvých keramických desek. Tento způsob je však nákladný a má velkou obtížnost výrobního procesu. Pro konkrétní podrobnosti se prosím obraťte na prodejní a inženýrský tým společnosti HVC.
