前言80年代末90年代初金属化安全膜以下简称安全膜开始进入我国。当时因国内有的真空镀膜厂家生产的安全膜质量还未完全过关,或电容器生产厂家对进口网格状安全膜的使用不当以及丁型安全膜本身结构存在的缺点,加上电容器生产过程中某些重要环节的工艺不合理,导致生产出的安全膜电容器也存在某些质量问,如电容量下降快。出现的质童问大多数是由材料不合格及工艺缺陷所致,并非是安全膜本身固有的问铨。根椐这些年来的试验数据及生产实践中的经验体会,在本文中着重从安全膜的形设计,金属化膜质量,以及电容器生产工艺等对电容器电容置稳定性的影响进行讨论。
安全膜形设计与安全膜电容器的电容量的稳定性的关系1安全膜的极板形设计安全膜与普通金属化膜的不同之处就是在真空镀膜时以特定的形,以很窄的绝缘间隙将整个金属化极板分割成很多形状相同面积很小且相等的极板单元,这些极板单元之间以微型保险丝相互连接。就是这成千上万个微型保险丝代替了普通防爆电容器的防爆机构,1.在安全膜的发展过程中,专家们设计出了多种结构形,都有较好的防爆效果。这里仅列出较常用的两种形。
1丁型安全膜丁型安全膜是在金属化极板沿金属化膜长度方向靠近与喷金层接触的边即加厚边,有条很窄的绝缘间隙将极板的有效区与喷金层相接的部分隔开,同时又用多条沿金属化膜宽度方向的绝缘间隙,将金属化极板分割成很多面积相等的平行边形即极板单元。每个极板单元通过个或两个甚至3个徵型保险丝微型保险丝的数量与极板单元面积大小有关与喷金层连接部分相连。13.
3丁型安全膜1网格状安全嫌2网格状安全膜网格状结构是用很窄的绝缘间隙将整个金属化极板分割成很多面积约1平方厘米或更小些的极板单元,每个小方块在条边的中部各有个微型保险丝与周相邻的个小方块极板单元相连接,这种微型保险丝每平方米的金属化极板面积内约有近两万多个。讣。
2安全膜的自愈性和防爆机理1普通金属化膜的自愈机理普通金属化膜在介质疵点被击穿时,两极板间即短路放电产生电弧,在电弧温作用下,击穿点周围的金属化极板被迅速蒸发,形成个绝缘区,当绝缘区的半径达到定尺寸时,电弧熄灭击穿停止,介质绝缘恢复,自愈过程即完成。2.
容量为3的电容器在500伏直流电压下自愈击穿时的自愈点形,2是8金属化膜在分切过程中,能的自愈点形。若是大容量电容器,如10以上的电容器,在电压下击穿时,击穿电流很大且难以控制,它的能量远远超过电容自愈所需的能量,常在自愈过程中把与自愈点所在介质相邻的多层介质烧伤,连续发生自愈击穿,自愈声不断,在连续不断的击穿电弧高温的作用下,使多层介质大面积烧伤,甚至粘结在起,导致电容量损失过大,损耗角增加,绝缘电阻降低,严重者造成电容器短路失效,有极少数产品甚至会引起外壳爆裂甚至着火。
3,电容器在500,下的自愈形8阿金属化膜在40下斌能的自愈形2安全膜的自愈性和防爆机理安全膜的自愈性与普通金属化膜的自愈机理基本是相同的,只因安全膜极板是由微型保险丝将各极板单元连接而成,使自愈过程与普通金属化膜也有了不同之处。
安全膜的微型保险丝反应非常灵敏,当任何个极板单元内发生击穿时,整个电容器通过击穿点短路放电。强大的电流从面方向击穿点涌来,通过个微型保险丝进人击穿点所在的极板单元。当电流达到定数值的瞬间微型保险丝即动作,同时在击穿点短路放电的瞬间,在电弧温作用下击穿点周围金属化极板被迅速蒸发,形成个绝缘区使击穿点所在的极板单元与电容器极板整体隔离开。3.
3丁型安全膜自愈形网格状安全膜自愈形微型保险丝动作非常灵敏,及时地阻止了大的涌流进人击穿点。击穿放电持续时间特别短,不会连续发生自愈击穿,避免了多层介质大面积烧伤,击穿点周围的绝缘区面积也很小,3,由于微型保险丝动作所需的能童较小,动作时施放出的热量也较小,即是绝大多数微型保险丝都动作了,造成电容器开路失效,内部也不会产生过大的压力,故瘅电容器不会发生爆。
炸现象,从而达到了防爆的目的。3极板形不同对电容量稳定性的影响从1看出网格结构安全膜每个极板单元面积小于1人而1型安全膜极板单元面积是网格状极板单元面积的好几倍甚至倍以上,所以同样都是自愈击穿次,网格状极板面积损失仅为丁型结构安全极板面积损失的几分之甚至十分之,3所不。
穿电流是得不到控制,自愈点绝缘区直径近绝缘区面积约0.78,左右,接近网格状安全膜的极板损失量,但安全膜只是层损失个极板单元,而普通金属化膜往往连续击穿好几层,电容量损失是网格状安全膜的好几倍。对于大容量的丁型安全膜电容器自愈击穿次的电容量损失有时可能要大于普通金属化膜电容器的电容量损失。33不。
可网格结构安全膜电容器在运行中因自愈击穿引起的电容量损失。比丁型安全膜电容器和普通金属化膜电容器的电容量损失都要小。
金属化膜质置直接彩响着电容置的稳定性合格的原材料是产品质的保证,对金属化电容器来讲,金属化膜的基膜下称基膜是电容器介质材料,也即关键材料,基膜质量差给电容器带来系列的质量问是安全膜电容量还是普通金属化膜电容器在运行中,都将使电容童下降快,寿命短。
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