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致使陶瓷高压电容器被击穿的原因何在?

陶瓷高压电容器作为高压电容的成员之一,至今仍被广泛应用于各个领域。但是这种陶瓷高压电容器仍然会有被击穿的可能。导致高压电容器击穿的因素众多,本文就来探讨一下导致陶瓷高压电容器被击穿的原因都有哪些。

造成陶瓷高压电容器被击穿的因素有很多,按照其导致的因素,可以将击穿情况分为电压击穿、热击穿、过电流击穿、电磁场强击穿等情况。

首先来看电压击穿情况。这是高压电容最容易出现的一种击穿情况,在应用中通常会表现为电容器表面破碎,陶瓷芯片出现开裂。导致这种击穿情况出现的原因,就在于高压电容器的承受电压的能力不够。往往是技术人员对电容器的电压安全余量把握不够,也就是说如果把电压降低一点,或者采用更高电压的高压电容器,这个问题就解决了。以国家电网来讲,一般电压的安全余量会超过4倍。比如在10KV的电站里,所用到的电容器的电压,按国家标准,就必须能达到42KVAC保压2分钟,凡是低于这一标准的都是不合格产品。

接下来我们再来看一下高压电容中第二大高发的击穿现象,那就是热击穿。这种击穿情况一般多发生在高频脉冲电路中。一颗频率级别不够的陶瓷高压电容器用到了承受能力以外的电源里,明显会出现热击穿。这种击穿没有先兆,往往是一击即穿,或者脉冲几次很快就击穿了。导致这一问题的根本原因在于,电容器本身与电路设计要求的HZ级别不符,例如原本应该用2GHZ的电容器,却使用了2KKHZ的电容器。甚至更低档次的产品。这样的后果直接是电容器一上机机即击穿。这种击穿很直接,因为脉冲频很强大,电容器往往被击得粉碎。因为这是在一种极短的时间内,陶瓷芯片发生极为急剧的温度变化,这种变化是因为陶瓷不耐受高频引起的。这种瞬间的高温让技术人员措手不及,往往还容易错误地判断为电压不够。因为升温时间太短,没有发现升温现像。其实这时芯片是烫的。

不过,在实际应用的过程中,陶瓷高压电容器发生热击穿时还有一种不容易分辨的假相,需要工程人员特别注意。比如在产品在环境温度提升过程中,到一定值时,突然断路了。这时发现电容器外观是好的,极少数可能出现击穿现像,更多的一部分,则表现为电容器并没有击穿,只是换效而已。在温度降低后,它还会恢复到初始值以下。

相比较上面所提到的陶瓷高压电容的两种击穿现象,磁场击穿尽管发生的频率要低一些,但同样是需要我们认真对待的。高压电容器在强磁场下,发生击穿的现像也比较多。这种现像往往采取有效措施后可得到控制。或者改变电路结构也同样能够加以控制。

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