• bbb

Una breu introducció a l'autoreparació dels condensadors de pel·lícula metal·litzada (1)

El major avantatge dels condensadors de pel·lícula organometàl·lica és que són autoreparables, cosa que els converteix en un dels condensadors de més ràpid creixement actualment.

Hi ha dos mecanismes diferents per a l'autocuració dels condensadors de pel·lícula metal·litzada: un és l'autocuració per descàrrega; l'altre és l'autocuració electroquímica. El primer es produeix a un voltatge més alt, per la qual cosa també es coneix com a autocuració d'alt voltatge; com que el segon també es produeix a un voltatge molt baix, sovint es coneix com a autocuració de baix voltatge.

 

Autocuració de descàrrega

Per il·lustrar el mecanisme d'autocuració de la descàrrega, suposem que hi ha un defecte a la pel·lícula orgànica entre dos elèctrodes metal·litzats amb una resistència de R. Depenent de la naturalesa del defecte, pot ser un defecte metàl·lic, un semiconductor o un defecte mal aïllat. Òbviament, quan el defecte és un dels primers, el condensador s'haurà descarregat a baixa tensió. Només en aquest últim cas, l'anomenada descàrrega d'alta tensió es cura.

El procés d'autocuració de descàrrega consisteix en què, immediatament després d'aplicar un voltatge V a un condensador de pel·lícula metal·litzada, un corrent òhmic I=V/R passa a través del defecte. Per tant, la densitat de corrent J=V/Rπr2 flueix a través de l'elèctrode metal·litzat, és a dir, com més a prop està la zona del defecte (més petit és r) i més alta és la seva densitat de corrent dins de l'elèctrode metal·litzat. A causa de la calor Joule causada pel consum d'energia del defecte W=(V2/R)r, la resistència R d'un defecte semiconductor o aïllant disminueix exponencialment. Per tant, el corrent I i el consum d'energia W augmenten ràpidament, com a resultat, la densitat de corrent J1= J=V/πr12 augmenta bruscament a la regió on l'elèctrode metal·litzat és molt a prop del defecte, i la seva calor Joule pot fondre la capa metal·litzada a la regió, fent que l'arc entre els elèctrodes surti disparat cap aquí. L'arc s'evapora ràpidament i llença el metall fos, formant una zona d'aïllament aïllada sense capa metàl·lica. L'arc s'extingeix i s'aconsegueix l'autocuració.

A causa de la calor i l'arc Joule generats en el procés d'autocuració de la descàrrega, el dielèctric al voltant del defecte i la zona d'aïllament de la superfície dielèctrica es veuen inevitablement danyats per danys tèrmics i elèctrics, i per tant es produeixen descomposició química, gasificació i carbonització, i fins i tot danys mecànics.

 

A partir de l'anterior, per aconseguir una autocuració de descàrrega perfecta, cal garantir un entorn local adequat al voltant del defecte, per la qual cosa cal optimitzar el disseny del condensador de pel·lícula orgànica metal·litzada per aconseguir un medi raonable al voltant del defecte, un gruix adequat de la capa metal·litzada, un entorn hermètic i un voltatge i una capacitat del nucli adequats. L'anomenada autocuració de descàrrega perfecta és: el temps d'autocuració és molt curt, l'energia d'autocuració és petita, un excel·lent aïllament dels defectes, sense danys al dielèctric circumdant. Per aconseguir una bona autocuració, les molècules de la pel·lícula orgànica han de contenir una baixa proporció d'àtoms de carboni a hidrogen i una quantitat moderada d'oxigen, de manera que quan es produeixi la descomposició de les molècules de la pel·lícula en la descàrrega d'autocuració, no es produeixi carboni ni es produeixi cap deposició de carboni per evitar la formació de nous camins conductors, sinó que es produeixin CO2, CO, CH4, C2H2 i altres gasos per extingir l'arc amb un fort augment del gas.
Per tal de garantir que el medi que envolta el defecte no es faci malbé durant l'autocuració, l'energia d'autocuració no ha de ser massa gran, però tampoc massa petita. Per eliminar la capa de metal·lització que envolta el defecte, es forma una zona d'aïllament (alta resistència), s'aïllarà el defecte per aconseguir l'autocuració. Òbviament, l'energia d'autocuració necessària està estretament relacionada amb el metall de la capa de metal·lització, el gruix i l'entorn. Per tant, per reduir l'energia d'autocuració i aconseguir una bona autocuració, es realitza la metal·lització de pel·lícules orgàniques amb metalls de baix punt de fusió. A més, la capa de metal·lització no ha de ser de gruix i prima de manera desigual, especialment per evitar ratllades, ja que en cas contrari, la zona d'aïllament de l'aïllament esdevindrà ramificada i no aconseguirà una bona autocuració. Tots els condensadors CRE utilitzen pel·lícules normals i, alhora, una gestió estricta de la inspecció del material entrant, bloquejant les pel·lícules defectuoses a la porta, de manera que la qualitat de les pel·lícules del condensador està totalment garantida.

 

A més de l'autocuració per descàrrega, n'hi ha una altra, que és l'autocuració electroquímica. Anem a parlar d'aquest mecanisme en el següent article.


Data de publicació: 18 de febrer de 2022

Envia'ns el teu missatge: