double arrow

Особенности металлизированного диэлектрика


При замене обкладок из фольги тонким слоем металла, нанесенным тем или иным методом на поверхность диэлектрика, в конденсаторе возникают некоторые явления, которые не наблюдались при обкладках из металлической фольги. К числу этих явлений относятся:

· явление мерцания емкости;

· явление самовосстановления конденсатора при пробое.

Явление мерцания емкости было обнаружено для керамических и слюдяных конденсаторов с серебряными обкладками нанесенными методом вжигания и испарением в вакууме. Это явление характеризуется небольшими самопроизвольными скачками емкости, вызывающие соответствующие скачки частоты контуров (рис. 33). Величина таких скачков невелика, но возрастает с увеличением напряжения, что может отражаться на стабильности работы.

Была разработана специальная методика для отбраковки конденсаторов в которых наблюдалось это явление. Брак «по мерцанию» можно снизить, увеличивая толщину диэлектрика в конденсаторах, то есть снижая рабочее значение напряженности поля.

Явление мерцания связано с отсутствием четко выраженного края серебряного электрода и наличием большого числа мелких островков серебра, постепенно соединяющихся в сплошную обкладку по мере удаления от закраин, свободных от серебра (рис. 34).

В схеме эквивалентной мерцающему конденсатору:

– основная емкость электрода;

– емкость островка;

– емкость тонкого зазора между островком и основной обкладкой.

При высокой температуре по системе емкостей проходит ток, создающий основное падение напряжения на емкости зазора, так как <<. При этом в зазоре возникает микродуга, присоединяющая к , что дает скачкообразное увеличение емкости конденсатора. При обрыве дуги емкость скачкообразно уменьшается. Погружение в жидкий диэлектрик не устраняет мерцания, увлажнение усиливает его.

Явление мерцания приводит к небольшому увеличению емкости конденсаторов с напряжением. Этим увеличением можно пренебречь, за исключением случаев, когда точность емкости играет особо большую роль (образцовые конденсаторы).

Явление мерцания связано и с увеличением потерь энергии в конденсаторе.

Явление самовосстановления в конденсаторе. Конденсаторы с металлизированными обкладками восстанавливают электрическую прочность диэлектрика после пробоя. В зоне пробоя ток короткого замыкания достигает максимальной плотности и испаряет (выжигает) тонкий слой металла в окрестности этой зоны (рис. 35). Электрическая дуга увеличивает свою длину и гаснет, так как в зоне пробоя давление растет за счет газообразных продуктов разложения диэлектрика и пропитки. Вокруг места пробоя образуется свободный от металлических обкладок участок диэлектрика малой площади (от долей до 10 мм2). Этот процесс происходит за короткое время приблизительно секунд. Выделяющаяся при этом энергия не вызывает существенного повреждения диэлектрика, лишь в месте пробоя остается тонкое отверстие диметром 1÷10 мкм. Таким образом, тонкие обкладки играют роль предохранителя, отключающего поврежденный участок диэлектрической системы. При этом

емкость конденсатора почти не меняется. Емкость металлобумажного конденсатора С=1,5мкФ уменьшается на 1% после 105 пробоев.

Пленочные конденсаторы с металлизированными обкладками более чувствительны к самовосстановлению и выходят из строя раньше. Это явление связано с составом пленочного диэлектрика, в частности, с относительным содержанием кислорода в его молекуле.


Сейчас читают про: