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電容失效原因分析

2020-11-26 00:00:00

電容擊穿的概念

  電容的電介質承受的電場強度是有一定限度的,當被束縛的電荷脫離了原子或分子的束縛而參加導電,就破壞了絕緣性能,這一現象稱為電介質的擊穿。

電容器被擊穿的條件

  電容器被擊穿的條件達到擊穿電壓。

  擊穿電壓是電容器的極限電壓,超過這個電壓,電容器內的介質將被擊穿。額定電壓是電容器長期工作時所能承受的電壓,它比擊穿電壓要低。電容器在不高于擊穿電壓下工作都是安全可靠的,不要誤認為電容器只有在額定電壓下工作才是正常的。

  定義PN結發生臨界擊穿對應的電壓為PN結的擊穿電壓BV,BV是衡量PN結可靠性與使用范圍的一個重要參數,在PN結的其它性能參數不變的情況下,BV的值越高越好。

一般電容擊穿是開路還是短路?

  一般電容擊穿后則相當于短路,原因是當電容接在直流上時是看為開路,接在交流電上時看為短路,電容有個性質是通交隔直,擊穿一詞在電工的理解是短路,擊穿形成的原因主要是外界電壓超過其標稱電壓所導致的永久性破壞,叫做擊穿。

  在固體電介質中發生破壞性放電時,稱為擊穿。擊穿時,在固體電介質中留下痕跡,使固體電介質永久失去絕緣性能。如絕緣紙板擊穿時,會在紙板上留下一個孔??梢姄舸┻@個詞僅限用于固體電介質中。

 電容擊穿的原因

  電容擊穿的根本原因就是其電介質的絕緣性被破壞,產生了極化。造成電介質絕緣性被破壞的原因有:

  ● 工作電壓超過了電容的最大耐壓;

  ● 電容質量不好,漏電流大,溫度逐漸升高,絕緣強度下降。

 避免介質擊穿的方法:

  ● 采用絕緣強度高的材料;

  ● 絕緣材料有一定厚度,且不含雜質,如氣泡或水分;

  ● 設法使電場按要求分布,避免電力線在某些地方過于密集。

  ● 有極性電容的極性接反或者接到了交流電源之上。

 電容擊穿后能否恢復:

  ● 電介質是氣體或者是液體,均是自恢復絕緣介質,擊穿可逆;

  ● 電介質是固體,擊穿不可逆,是唯一擊穿后不可恢復的絕緣介質。

 安規電容的失效問題:;

  這里將安規電容的失效問題單獨拎出來,主要是安規電容跟常規電容有一些區別。簡單介紹下安規電容,安規電容主要包括X電容和Y電容:

X電容又分為X1、X2、X3,主要區別在于:

  ● X1電容耐壓值大于2.5kV,小于等于4kV;

  ● X2電容耐壓值小于等于2.5kV;

  ● X3電容耐壓值小于等于1.2kV;

Y電容又分為Y1、Y2、Y3、Y4電容,主要區別在于:

  ● Y1電容耐壓值大于8kV;

  ● Y2電容耐壓值大于5kV;

  ● Y3電容對耐壓值沒有特別限制;

  ● Y4電容耐壓值大于2.5kV;

  X電容主要用于交流電源線的L與N之間,使用X電容后,當電容失效時,電容處于開路狀態,不至于產生線間短路。X電容的測試條件是:在交流電壓有效值的1.5倍電壓下工作100小時,至少再加上1kV的脈沖高壓測試。

  Y電容主要作用于交流電源線的L、N與地線之間,或其他電路的公共地與外殼之間??缬谶@些位置的電容一旦出現失效短路,就會導致電擊危險(尤其是對外殼部分),這時必須強制使用Y電容(Y電容的失效模式是開路)。Y電容的測試條件是:在交流電壓有效值的1.7倍電壓下工作100小時,至少再加上2kV脈沖高壓測試。

總結來說:常規電容失效一般為短路,安規電容失效一般表現為斷路,因此切記!在使用交流大電壓的場合不能用常規電容去代替安規電容使用,以防電容失效后對人造成電擊事故。


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