• bbb

'n Kort inleiding tot die selfgenesing van gemetalliseerde filmkondensators (1)

Die grootste voordeel van organometaalfilmkondensators is dat hulle selfgenesend is, wat hierdie kondensators een van die vinnigste groeiende kondensators vandag maak.

Daar is twee verskillende meganismes vir selfgenesing van gemetalliseerde filmkondensators: een is ontladingselfgenesing; die ander is elektrochemiese selfgenesing. Eersgenoemde vind plaas by hoër spanning, daarom word dit ook na verwys as hoëspanningselfgenesing; omdat laasgenoemde ook by baie lae spanning plaasvind, word dit dikwels na verwys as laespanningselfgenesing.

 

Ontlading Selfgenesing

Om die meganisme van selfgenesing van ontlading te illustreer, neem aan dat daar 'n defek in die organiese film tussen twee gemetalliseerde elektrodes met 'n weerstand van R is. Afhangende van die aard van die defek, kan dit 'n metaaldefek, 'n halfgeleier of 'n swak geïsoleerde defek wees. Dit is duidelik dat wanneer die defek een van eersgenoemde is, die kapasitor homself teen lae spanning sal ontlaai het. Dit is slegs in laasgenoemde geval dat die sogenaamde hoëspanningsontlading homself genees.

Die proses van ontlading-selfgenesing is dat onmiddellik na die toepassing van 'n spanning V op 'n gemetalliseerde filmkondensator, 'n ohmiese stroom I=V/R deur die defek beweeg. Daarom vloei die stroomdigtheid J=V/Rπr2 deur die gemetalliseerde elektrode, d.w.s. hoe nader die area aan die defek (hoe kleiner r is) en hoe hoër die stroomdigtheid binne die gemetalliseerde elektrode. As gevolg van die Joule-hitte wat veroorsaak word deur die defek se kragverbruik W=(V2/R)r, neem die weerstand R van 'n halfgeleier- of isolerende defek eksponensieel af. Daarom neem die stroom I en kragverbruik W vinnig toe, gevolglik styg die stroomdigtheid J1= J=V/πr12 skerp in die gebied waar die gemetalliseerde elektrode baie naby aan die defek is, en die Joule-hitte daarvan kan die gemetalliseerde laag in die gebied smelt, wat veroorsaak dat die boog tussen die elektrodes hierheen vlieg. Die boog verdamp vinnig en gooi die gesmelte metaal weg, wat 'n geïsoleerde isolasiesone sonder 'n metaallaag vorm. Die boog word geblus en selfgenesing word bereik.

As gevolg van die Joule-hitte en -boog wat in die selfgenesingsproses van die ontlading gegenereer word, word die diëlektrikum rondom die defek en die isolasie-isolasiearea van die diëlektriese oppervlak onvermydelik beskadig deur termiese en elektriese skade, en dus vind chemiese ontbinding, vergassing en karbonisering, en selfs meganiese skade plaas.

 

Uit bogenoemde, om 'n perfekte ontlading-selfgenesing te bewerkstellig, is dit nodig om 'n geskikte plaaslike omgewing rondom die defek te verseker. Daarom moet die ontwerp van die gemetalliseerde organiese filmkondensator geoptimaliseer word om 'n redelike medium rondom die defek, 'n geskikte dikte van die gemetalliseerde laag, 'n hermetiese omgewing en 'n geskikte kernspanning en -kapasiteit te bewerkstellig. Die sogenaamde perfekte ontlading-selfgenesing is: selfgenesingstyd is baie kort, selfgenesingsenergie is klein, uitstekende isolasie van defekte, geen skade aan die omliggende diëlektrikum nie. Om goeie selfgenesing te bewerkstellig, moet die molekules van die organiese film 'n lae verhouding van koolstof-tot-waterstofatome en 'n matige hoeveelheid suurstof bevat, sodat wanneer die ontbinding van die filmmolekules in die selfgenesende ontlading plaasvind, geen koolstof geproduseer word nie en geen koolstofafsetting plaasvind nie om die vorming van nuwe geleidende bane te vermy, maar eerder CO2, CO, CH4, C2H2 en ander gasse geproduseer word om die boog te blus met 'n skerp styging in gas.
Om te verseker dat die media rondom die defek nie beskadig word tydens selfgenesing nie, moet die selfgenesende energie nie te groot wees nie, maar ook nie te klein nie. Om die metallisasielaag rondom die defek te verwyder en 'n isolasie-sone (hoë weerstand) te vorm, moet die defek geïsoleer word om selfgenesing te bereik. Dit is duidelik dat die vereiste selfgenesende energie nou verwant is aan die metaal van die metallisasielaag, die dikte en die omgewing. Daarom, om die selfgenesende energie te verminder en goeie selfgenesing te bereik, word metallisasie van organiese films met lae smeltpuntmetale uitgevoer. Daarbenewens moet die metallisasielaag nie oneweredig dik en dun wees nie, veral om skrape te vermy, anders sal die isolasie-isolasie-area takagtig word en nie goeie selfgenesing bereik nie. CRE-kondensators gebruik almal gewone films, en terselfdertyd streng inspeksiebestuur van inkomende materiaal, wat defekte films by die deur blokkeer, sodat die kwaliteit van die kondensatorfilms ten volle gewaarborg word.

 

Benewens ontlading-selfgenesing, is daar nog een, naamlik elektrochemiese selfgenesing. Kom ons bespreek hierdie meganisme in die volgende artikel.


Plasingstyd: 18 Februarie 2022

Stuur jou boodskap aan ons: