Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты » Самовосстановление и "самозалечивание" в конденсаторах
Количество просмотров: 1200
Комментарии к статье: 2


Самовосстановление и "самозалечивание" в конденсаторах


Немногие из технических устройств обладают такими почти биологическими способностями, как самовосстановление работоспособности. Пожалуй, кроме конденсаторов можно назвать лишь селеновые вентили, которые ранее использовались для создания выпрямительных устройств, были способны восстанавливать запирающий слой после пробоя.

Таким же свойством самовосстановления обладают некоторые типы конденсаторов.

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. Электрическая дуга увеличивает свою длину и гаснет, так как в зоне пробоя давление возрастает за счет газообразных продуктов разложения вещества диэлектрика и пропитки. Вокруг места пробоя образуется свободный от металла обкладок участок диэлектрика малой площади — от долей до десятков квадратных миллиметров

Этот процесс происходит за короткое время — порядка 10-5 с. Выделяющаяся при этом энергия не вызывает существенного повреждения диэлектрика, лишь в месте пробоя остается тонкое отверстие диаметром в единицы или десятки микрометра.

Таким образом, тонкие (менее 0,1 мкм) обкладки играют роль предохранителя, отключающего поврежденный участок диэлектрической системы. При этом емкость конденсатора почти не меняется.

Металло-бумажные конденсаторы

Металло-бумажные конденсаторы

Расчеты и эксперименты показывают, что емкость металлобумажного конденсатора С = 1,5 мкФ уменьшается на 1% лишь после 105 пробоев (актов самовосстановления).

Пленочные конденсаторы с металлизированными обкладками более чувствительны к самовосстановлению и выходят из строя значительно раньше.

При каждом пробое ликвидируется наиболее слабое место, где была пониженная электрическая прочность или сконцентрировано электрическое поле. Поэтому для следующего пробоя требуется несколько большее напряжение.

Пробой может возникнуть под действием рабочего напряжения из-за снижения электрической прочности диэлектрика в результате старения или же вследствие перенапряжений во время эксплуатации.

Качественное самовосстановление достигается путем подбора материала обкладок, их толщины, формы и технологического режима нанесения слоя металлизации.

С помощью специального рисунка обкладок обеспечивается оптимальное сопротивление, достаточно низкое для рабочих токов и повышенное току короткого замыкания при пробое. Такие конструкции, впрочем, вызывают удорожание конденсаторов.

"Самозалечивание" дефектных мест наблюдается также в конденсаторах с оксидными диэлектриками. 

Танталовые конденсаторы

Танталовые конденсаторы

В оксидно-полупроводниковых конденсаторах слой диэлектрика уже при производстве образуется с рядом дефектов: сквозные поры, локальные утоньшения и т.д. Такие дефекты могут возникать и при эксплуатации в результате различных физико-химических явлений.

В дефектных местах под действием рабочего напряжения протекают повышенные токи утечки, приводящие к разогреву этих мест.

Под действием электрического поля и повышенной температуры возникает перенос атомов металла анода (например, тантала в танталовых оксидно-полупроводниковых конденсаторах) и окисление этого металла кислородом, "поставщиком" которого при нагреве служит слой твердого электролита (двуокись марганца). Наращивается слой диэлектрика в дефектном месте, и оно "залечивается".

Последние исследования показали, что при "залечивании" важную роль играет влага — она способствует "самозалечиванию".

Явления самовосстановления и "самозалечивания" используются для повышения надежности работы конденсаторов путем предварительной тренировки их в специальных режимах по напряжению и температуре.

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Полярные и неполярные конденсаторы - в чем отличие
  • Конденсаторы для электроустановок переменного тока
  • Как определить тип конденсатора
  • Электрический пробой и электрическая прочность: виды и причины явления
  • Электролитические конденсаторы: устройство, виды, особенности эксплуатации, ...
  • Как определить неисправность конденсаторов
  • Как конденсатор переворачивает мир электрических цепей: От секретов хранени ...
  • Как выбрать конденсаторы для подключения однофазного и трехфазного электрод ...
  • Что такое УЗИС и УЗДП?
  • Делитель напряжения на резисторах, конденсаторах и индуктивностях
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

      Комментарии:

    #1 написал: Олег |

    Очень интересная статья.

      Комментарии:

    #2 написал: Алексей |

    Самовосстановление и "самозалечивание" - это свойства, характерные для фольговых конденсаторов. Когда происходит временное повреждение диэлектрика в конденсаторе из-за высокого напряжения, проходит небольшой электрический разряд, который "залечивает" повреждение. Конденсатор восстанавливает свою работоспособность, но его емкость может немного уменьшиться. Эти свойства повышают надежность и долговечность конденсатора.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.