分析金屬功率電感的自愈性能程度

時間：2020-01-05作者：深圳市維智鴻電子科技有限公司瀏覽：716

分析金屬功率電感的自愈性能程度

    近兩年我國電力電容器制造行業(yè)已在低壓電容器制造領(lǐng)域推出了金屬化產(chǎn)品來取代原有的油浸紙質(zhì)產(chǎn)品。（功率電感 共模電感 片式電感 電感線圈 ）金屬化電容器的顯著特點就是具有所謂的“自愈性”，即在介質(zhì)擊穿時擊穿點能像傷口愈合*瞬時恢復(fù)絕緣性能。由于具有這種寶貴的自愈性能，金屬化電容器能采用較薄的單層薄膜介質(zhì)。

　　這樣電容器就能采用很高的工作電場強度，因而電容器的體積和重量都大大減小。但自愈是有一定限度的在某些場合下，自愈性能的喪失就會導(dǎo)致電容器的故障。因此，了解金屬化電容器的自愈性能對于產(chǎn)品的設(shè)計和使用都是重要的。下面我們分析以下金屬化電容器在發(fā)生擊穿時的自愈過程以及影響該過程的諸因素。

介質(zhì)由擊穿到絕緣恢復(fù)的全過程可分步描述如下：

第一步：發(fā)生擊穿

　　電容器在外施電壓作用下由于介質(zhì)中的雜質(zhì)或氣隙等弱點的存在或發(fā)展引起介質(zhì)擊穿形成導(dǎo)電通路；

第二步：接著在導(dǎo)電通路處附近很小范圍內(nèi)的金屬層中流過一個*很陡的脈沖電流

　鄰近擊穿點處金屬層上的電流突然上升，按其離擊穿點的距離而成反比分布。在瞬刻t，半徑為Rt的區(qū)域內(nèi)金屬層的溫度達(dá)到金屬的熔點，于是在此范圍內(nèi)的金屬熔化并產(chǎn)生電弧。該電流引起電容器釋放能量，在弧道局部區(qū)域溫度突然升高，壓力突然增加。

第三步：絕緣恢復(fù)

　　隨著放電能量的作用，半徑為Rt的區(qū)域內(nèi)金屬層劇烈蒸發(fā)并伴隨噴濺。在該區(qū)域半徑增大的過程中電弧被拉斷，金屬化電容器被吹散并受到氧化與冷卻，最后破壞了導(dǎo)電通路，在介質(zhì)表面形成一個以擊穿點為中心的失掉金屬層的圓形絕緣區(qū)域。如此自愈過程即告完成。

　失掉金屬層的圓形絕緣區(qū)域稱作自愈暈區(qū)，其面積通常在1—8mm2的范圍內(nèi)。典型的自愈暈區(qū)處型如圖2所示。還需指出暈區(qū)金屬層的蒸發(fā)不是靠弧道釋放的熱量而是靠電流通過金屬層直接發(fā)熱的。


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