金属化薄膜电容器的自愈
发布时间：
2024-01-05 17:26
来源：
金属化薄膜电容器具有自愈特性，这是薄膜/箔配置所不具备的。当施加足够的电压时，金属化电极之间的点缺陷短路会由于高电弧温度而蒸发，因为击穿点处的介电塑料材料和击穿点周围的金属化电极都非常薄（约0.02至0.05微米）。短路的点缺陷原因被烧毁，由此产生的蒸汽压力也将电弧吹走。这个过程可以在不到10μs的时间内完成，通常不会中断受影响电容器的有用操作。这种自我修复特性允许使用金属化薄膜的单层绕组，而无需任何额外的缺陷保护，从而减少实现给定性能规范所需的物理空间量。换言之，提高了电容器的所谓体积效率。金属化薄膜的自愈能力在金属化薄膜电容器的制造过程中被多次使用。通常，在将金属化薄膜切割成所需宽度后，任何产生的缺陷都可以通过在卷绕前施加合适的电压来烧掉（修复）。在接触表面金属化（schopage）之后也使用相同的方法来去除由二次金属化工艺引起的电容器中的任何缺陷。由自愈电弧引起的金属化针孔会非常轻微地降低电容器的电容。但是，这种减少的幅度很小；即使有数千个缺陷要烧掉，这种减少通常也远小于电容器总电容的1%。对于具有非常高的稳定性和长寿命标准的大型薄膜电容器，例如缓冲电容器，可以使用特殊的故障隔离图案进行金属化。在右侧的图片中，显示了形成T形图案的这种金属化。这些T形图案中的每一个都会在导电金属化层中产生有意变窄的横截面。这些限制就像微型保险丝一样工作，因此如果电极之间发生点缺陷短路，短路的高电流只会烧毁故障周围的保险丝。因此，受影响的部分以受控的方式断开和隔离，没有围绕较大短路电弧的任何爆炸。因此，受影响的区域受到限制，故障得到缓和控制，显着减少对电容器的内部损坏，在配电设备的现场安装中，通常通过并联多个电容器来提高电容器组的容错能力，每个电容器都由内部或外部保险丝保护。如果单个电容器发生内部短路，则产生的故障电流（由相邻电容器的电容放电增强）会熔断保险丝，从而将故障电容器与其余设备隔离。这种技术类似于上述的T金属化技术，但在更大的物理规模上操作。电容器组的更复杂的串联和并联布置也用于允许服务的连续性，尽管在这种更大规模的单个电容器故障的情况下。
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