金屬化紙介電容器失效機(jī)理
金屬化紙介電容器的極板是真空蒸發(fā)在電容器紙表面的金屬膜
A、電參數(shù)惡化失效
“自愈”是金屬化電容器的一個(gè)獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),但自愈過(guò)程頗為復(fù)雜,自愈雖能避免電容器立即因介質(zhì)短路而擊穿,但自愈部位肯定會(huì)出現(xiàn)金屬微粒遷移與介質(zhì)材料受熱裂解的現(xiàn)象.電容器紙由纖維組成,纖維素是碳水化合物類的高分子物質(zhì).在高溫下電容器纖維素解成游離狀態(tài)的碳原子或碳離子,使自愈部位表面導(dǎo)電能力增加,導(dǎo)致電容器電阻下降、損耗增大與電容減小.嚴(yán)重時(shí)可使電容器因電參數(shù)惡化程度超過(guò)技術(shù)條件許可范圍而失效.
金屬化紙介電容器在低于額定工作電壓的條件下工作時(shí),自愈能量不足,電容器紙中存在的導(dǎo)電雜質(zhì)在電場(chǎng)作用于下形成低阻通路,也可導(dǎo)致電容器絕緣電阻降低和損耗增大.
電容器紙是多孔性的極性有機(jī)介質(zhì)材料,極易吸收潮氣.電容器芯子雖浸漬處理,但如果工藝不當(dāng)或浸漬不純,或在電場(chǎng)作用下工作相當(dāng)時(shí)間后產(chǎn)生浸漬老化現(xiàn)象,則電容器的絕緣電阻將因此降低,損耗也將因此增大.
電容量超差失效產(chǎn)金屬化紙介電容器的一種失效形式.在高溫條件下儲(chǔ)存時(shí)金屬化紙介電容器可能因電容量增加過(guò)多而失效,在高溫條件下加電壓工作時(shí)又可能因電容量減少過(guò)多而失效.高溫儲(chǔ)存時(shí)半密封型金屬化紙介電容器免不了吸潮,水是強(qiáng)極性物質(zhì),其介電常數(shù)接近浸漬電容器介電常數(shù)的20倍.因此,少量潮氣侵入電容器芯子,也會(huì)引起電容量顯著增大.烘烤去濕后電容呈會(huì)有所下降.如果電容器在高溫環(huán)境中工作,則水分和電場(chǎng)的共同作用會(huì)使金屬膜電極產(chǎn)生電解性腐蝕,使極板有效面積減小與極板電阻增大,導(dǎo)致電容量大幅度下降.如果引線與金屬膜層接觸部位產(chǎn)生腐蝕,則接觸電阻增大,電容器的有效電容量將更進(jìn)一步減小.個(gè)別電容器的電容量可降到接近于開(kāi)路的程度.
B、引線斷裂失效
金屬化紙介電容器在高濕環(huán)境中工作時(shí),電容器正端引線根部會(huì)遭到嚴(yán)重腐蝕,這種電解性腐蝕導(dǎo)致引線機(jī)械強(qiáng)度降低,嚴(yán)重時(shí)可造成引線斷裂失效.