電容擊穿的概念
電容的電介質(zhì)承受的電場強(qiáng)度是有一定限度的,當(dāng)被束縛的電荷脫離了原子或分子的束縛而參加導(dǎo)電,就破壞了絕緣性能,這一現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的擊穿。
電容器被擊穿的條件
電容器被擊穿的條件達(dá)到擊穿電壓。
擊穿電壓是電容器的極限電壓,超過這個電壓,電容器內(nèi)的介質(zhì)將被擊穿。額定電壓是電容器長期工作時所能承受的電壓,它比擊穿電壓要低。電容器在不高于擊穿電壓下工作都是安全可靠的,不要誤認(rèn)為電容器只有在額定電壓下工作才是正常的。
定義PN結(jié)發(fā)生臨界擊穿對應(yīng)的電壓為PN結(jié)的擊穿電壓BV,BV是衡量PN結(jié)可靠性與使用范圍的一個重要參數(shù),在PN結(jié)的其它性能參數(shù)不變的情況下電容后,BV的值越高越好。
一般電容擊穿是開路還是短路?
一般電容擊穿后則相當(dāng)于短路,原因是當(dāng)電容接在直流上時是看為開路,接在交流電上時看為短路,電容有個性質(zhì)是通交隔直,擊穿一詞在電工的理解是短路,擊穿形成的原因主要是外界電壓超過其標(biāo)稱電壓所導(dǎo)致的永久性破壞,叫做擊穿。
在固體電介質(zhì)中發(fā)生破壞性放電時,稱為擊穿。擊穿時,在固體電介質(zhì)中留下痕跡,使固體電介質(zhì)永久失去絕緣性能。如絕緣紙板擊穿時,會在紙板上留下一個孔??梢姄舸┻@個詞僅限用于固體電介質(zhì)中。
電容擊穿的原因
電容擊穿的根本原因就是其電介質(zhì)的絕緣性被破壞,產(chǎn)生了極化。造成電介質(zhì)絕緣性被破壞的原因有:
工作電壓超過了電容的最大耐壓;
電容質(zhì)量不好,漏電流大,溫度逐漸升高,絕緣強(qiáng)度下降。
避免介質(zhì)擊穿的方法
采用絕緣強(qiáng)度高的材料;
絕緣材料有一定厚度,且不含雜質(zhì),如氣泡或水分;
設(shè)法使電場按要求分布,避免電力線在某些地方過于密集。
有極性電容的極性接反或者接到了交流電源之上。
電容擊穿后能否恢復(fù)
電介質(zhì)是氣體或者是液體,均是自恢復(fù)絕緣介質(zhì),擊穿可逆;
電介質(zhì)是固體,擊穿不可逆,是唯一擊穿后不可恢復(fù)的絕緣介質(zhì)。
安規(guī)電容的失效問題
這里將安規(guī)電容的失效問題單獨(dú)拎出來,主要是安規(guī)電容跟常規(guī)電容有一些區(qū)別。簡單介紹下安規(guī)電容,安規(guī)電容主要包括X電容和Y電容:
X電容又分為X1、X2、X3,主要區(qū)別在于:
Y電容又分為Y1、Y2、Y3、Y4電容,主要區(qū)別在于:
X電容主要用于交流電源線的L與N之間,使用X電容后電容后,當(dāng)電容失效時,電容處于開路狀態(tài),不至于產(chǎn)生線間短路。X電容的測試條件是:在交流電壓有效值的1.5倍電壓下工作100小時,至少再加上1kV的脈沖高壓測試。
Y電容主要作用于交流電源線的L、N與地線之間,或其他電路的公共地與外殼之間。跨于這些位置的電容一旦出現(xiàn)失效短路,就會導(dǎo)致電擊危險(尤其是對外殼部分),這時必須強(qiáng)制使用Y電容(Y電容的失效模式是開路)。Y電容的測試條件是:在交流電壓有效值的1.7倍電壓下工作100小時,至少再加上2kV脈沖高壓測試。
總結(jié)來說:常規(guī)電容失效一般為短路,安規(guī)電容失效一般表現(xiàn)為斷路,因此切記!在使用交流大電壓的場合不能用常規(guī)電容去代替安規(guī)電容使用,以防電容失效后對人造成電擊事故。
文章由啟和科技編輯
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