Il condensatore dielettrico resiste all'intensitร del campo elettrico fino a un certo limite, quando la carica legata dal legame atomico o molecolare e partecipa alla conduttivitร , distrugge le proprietร isolanti; questo fenomeno รจ chiamato rottura dielettrica.
Condizioni di guasto del condensatore
Le condizioni per la rottura di un condensatore raggiungono la tensione di rottura.
La tensione di guasto รจ la tensione limite del condensatore; oltre questa tensione, il dielettrico del condensatore si rompe. La tensione nominale รจ la tensione che il condensatore puรฒ sopportare quando lavora a lungo, ed รจ inferiore alla tensione di guasto. ร sicuro e affidabile che i condensatori funzionino a tensioni non superiori alla tensione di guasto, quindi non bisogna commettere l'errore di pensare che i condensatori funzionino solo alla tensione nominale.
Definiamo la tensione corrispondente alla rottura critica della giunzione PN come tensione di rottura BV della giunzione PN; BV รจ un parametro importante per misurare l'affidabilitร e il campo di utilizzo della giunzione PN e piรน alto รจ il valore di BV, meglio รจ se gli altri parametri di prestazione della giunzione PN rimangono invariati.
Un guasto generale del condensatore รจ un circuito aperto o un cortocircuito?
Il guasto generale del condensatore รจ equivalente al cortocircuito, perchรฉ quando il condensatore รจ collegato alla corrente continua รจ visto come un circuito aperto, quando รจ collegato alla corrente alternata รจ visto come un cortocircuito, il condensatore ha una natura di isolamento passante, la parola guasto รจ intesa come cortocircuito in elettricista, il guasto si forma principalmente a causa del danno permanente causato dalla tensione esterna che supera la sua tensione nominale, chiamata guasto.
Quando si verifica una scarica distruttiva in un dielettrico solido, si parla di breakdown. Il breakdown, che lascia tracce nel dielettrico solido, fa sรฌ che il dielettrico solido perda permanentemente le proprietร isolanti. Ad esempio, quando un cartone isolante si rompe, lascia un buco nel cartone. Si puรฒ notare che il termine breakdown รจ utilizzato solo per i dielettrici solidi.
Cause della rottura capacitiva
La causa fondamentale della rottura della capacitร รจ la distruzione dell'isolamento dielettrico e la generazione della polarizzazione. Le cause della rottura dell'isolamento dielettrico sono.
Condensatore magnetizzatore 2kv-1000uf-Condensatore di impulsi-Condensatore magnetizzatore ad alta tensione
La tensione di esercizio supera la tensione massima di resistenza del condensatore;
Cattiva qualitร del condensatore, elevata corrente di dispersione, aumento graduale della temperatura e diminuzione della resistenza all'isolamento.
Metodi per evitare la rottura dielettrica.
Utilizzare materiali con un'elevata resistenza all'isolamento;
Il materiale isolante ha un certo spessore e non contiene impuritร , come bolle d'aria o umiditร ;
Cercate di distribuire il campo elettrico come richiesto per evitare che le linee elettriche siano troppo dense in alcuni punti.
La polaritร del condensatore polarizzato รจ invertita o รจ collegato all'alimentazione CA.
Il condensatore puรฒ recuperare dopo il guasto.
Se il dielettrico รจ un gas o un liquido, รจ un mezzo isolante auto-recuperabile e la rottura รจ reversibile;
Il dielettrico รจ solido, la rottura non รจ reversibile, รจ l'unico mezzo isolante che non puรฒ essere recuperato dopo la rottura.
Problemi di guasto dei condensatori di sicurezza:.
In questa sede il problema del guasto del condensatore di sicurezza viene affrontato separatamente, soprattutto perchรฉ esistono alcune differenze tra il condensatore di sicurezza e il condensatore convenzionale. Introduciamo brevemente il condensatore di sicurezza, che include principalmente il condensatore X e il condensatore Y.
Il condensatore X รจ suddiviso in X1, X2 e X3, con le seguenti differenze principali
Il valore di resistenza alla tensione del condensatore X1 รจ superiore a 2,5kV, inferiore o uguale a 4kV.
โ Condensatore X2 con valore di resistenza alla tensione inferiore o uguale a 2,5kV.
Il valore di resistenza alla tensione del condensatore X3 รจ inferiore o uguale a 1,2 kV.
Il condensatore Y รจ suddiviso in condensatori Y1, Y2, Y3 e Y4, con le seguenti differenze principali
โ Condensatore Y1 con un valore di resistenza alla tensione superiore a 8kV.
Il condensatore Y2 ha un valore di resistenza alla tensione superiore a 5kV.
Il condensatore Y3 non ha restrizioni particolari sul valore della tensione di tenuta.
Il condensatore Y4 ha un valore di resistenza alla tensione superiore a 2,5kV.
Il condensatore X รจ utilizzato principalmente tra L e N della linea di alimentazione CA, dopo aver utilizzato il condensatore X, quando il condensatore si guasta, il condensatore รจ in stato di circuito aperto, per non produrre un cortocircuito tra le linee. La condizione di prova del condensatore X รจ: lavorare a 1,5 volte di tensione CA rms per 100 ore, piรน almeno 1kV di test di alta tensione a impulsi.
La capacitร Y agisce principalmente tra L, N e la terra della linea di alimentazione CA, o tra la terra comune e il guscio di altri circuiti. Il condensatore in questi punti puรฒ provocare il rischio di scosse elettriche (soprattutto per la parte della custodia) in caso di cortocircuito, quando il condensatore Y deve essere forzato all'uso (la modalitร di guasto del condensatore Y รจ il circuito aperto).La condizione di prova del condensatore Y รจ: 100 ore di funzionamento a 1,7 volte la tensione alternata rms, oltre a un test di alta tensione a impulsi di almeno 2kV.
Riassumendo: il guasto del condensatore convenzionale รจ generalmente un cortocircuito, mentre il guasto del condensatore di sicurezza รจ generalmente indicato come un circuito aperto, quindi ricordate! Non รจ possibile utilizzare il condensatore convenzionale per sostituire il condensatore di sicurezza in caso di utilizzo di una tensione CA elevata, per evitare che il guasto del condensatore provochi scosse elettriche alle persone.