O dielétrico do capacitor suporta a força do campo elétrico até um certo limite, quando a carga ligada da ligação atômica ou molecular e participa da condutividade, ele destrói as propriedades de isolamento, esse fenômeno é chamado de ruptura dielétrica.
Condições de falha do capacitor
As condições para que um capacitor seja rompido atingem a tensão de ruptura.
A tensão de ruptura é a tensão limite do capacitor; mais do que essa tensão, o dielétrico do capacitor se romperá. A tensão nominal é a tensão que o capacitor pode suportar quando estiver funcionando por um longo período, sendo menor que a tensão de ruptura. É seguro e confiável que os capacitores trabalhem em tensões não superiores à tensão de ruptura, portanto, não cometa o erro de pensar que os capacitores são normais para trabalhar apenas na tensão nominal.
Defina a tensão correspondente à ruptura crítica da junção PN como a tensão de ruptura BV da junção PN. A BV é um parâmetro importante para medir a confiabilidade e a faixa de uso da junção PN e, quanto mais alto for o valor da BV, melhor será se outros parâmetros de desempenho da junção PN permanecerem inalterados.
Uma falha geral do capacitor é um circuito aberto ou um curto-circuito?
A avaria geral do capacitor é equivalente a um curto-circuito, pois quando o capacitor está conectado a CC é visto como um circuito aberto, quando está conectado a CA é visto como um curto-circuito, o capacitor tem uma natureza de isolamento de passagem, a palavra avaria é entendida como curto-circuito em eletricista, a avaria é formada principalmente por causa do dano permanente causado pela tensão externa que excede sua tensão nominal, chamada de avaria.
Quando uma descarga destrutiva ocorre em um dielétrico sólido, ela é chamada de ruptura. A ruptura deixa rastros no dielétrico sólido, de modo que o dielétrico sólido perde permanentemente as propriedades de isolamento. Por exemplo, quando um papelão isolante se rompe, ele deixa um buraco no papelão. Pode-se observar que o termo ruptura é usado somente em dielétricos sólidos.
Causas do colapso capacitivo
A causa fundamental do colapso da capacitância é a destruição do isolamento dielétrico e a geração de polarização. As causas da quebra do isolamento dielétrico são.
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A tensão operacional excede a tensão suportável máxima do capacitor;
Má qualidade do capacitor, alta corrente de fuga, aumento gradual da temperatura e diminuição da resistência do isolamento.
Métodos para evitar a ruptura dielétrica.
Use materiais com alta resistência de isolamento;
O material de isolamento tem uma certa espessura e não contém impurezas, como bolhas de ar ou umidade;
Tente fazer com que o campo elétrico seja distribuído conforme necessário para evitar que as linhas de energia fiquem muito densas em alguns lugares.
A polaridade do capacitor polarizado está invertida ou conectada à fonte de alimentação CA.
O capacitor pode se recuperar após o colapso.
Se o dielétrico for um gás ou líquido, ele é um meio isolante de autorrecuperação e a quebra é reversível;
O dielétrico é sólido, a quebra não é reversível e é o único meio de isolamento que não pode ser recuperado após a quebra.
Problemas de falha dos capacitores do medidor de segurança:.
Aqui, o problema de falha do capacitor do medidor de segurança é realizado separadamente, principalmente porque há algumas diferenças entre o capacitor do medidor de segurança e o capacitor convencional. Faça uma breve introdução ao capacitor de segurança, que inclui principalmente o capacitor X e o capacitor Y.
O capacitor X é dividido em X1, X2 e X3, e as principais diferenças são
O valor de resistência da tensão do capacitor X1 é maior que 2,5 kV, menor ou igual a 4 kV.
Capacitor X2 com valor de resistência de tensão menor ou igual a 2,5kV.
O valor de resistência da tensão do capacitor X3 é menor ou igual a 1,2 kV.
O capacitor Y é dividido em capacitores Y1, Y2, Y3 e Y4, e as principais diferenças são
Capacitor Y1 com valor de resistência à tensão superior a 8kV.
O capacitor Y2 tem um valor de resistência à tensão superior a 5kV.
O capacitor Y3 não tem nenhuma restrição especial quanto ao valor da tensão suportável.
O capacitor Y4 tem um valor de resistência à tensão superior a 2,5 kV.
O capacitor X é usado principalmente entre L e N da linha de energia CA. Depois de usar o capacitor X, quando o capacitor falha, ele fica em estado de circuito aberto, não produzindo curto-circuito entre as linhas. A condição de teste do capacitor X é: trabalhar com 1,5 vezes a tensão CA rms por 100 horas, além de pelo menos 1kV de teste de pulso de alta tensão.
A capacitância Y atua principalmente entre L, N e o aterramento da linha de alimentação CA, ou entre o aterramento comum e o invólucro de outros circuitos. O capacitor nesses locais pode causar risco de choque elétrico (especialmente na parte do invólucro) se houver uma falha de curto-circuito, quando o capacitor Y deve ser forçado a ser usado (o modo de falha do capacitor Y é circuito aberto). A condição de teste do capacitor Y é: 100 horas de operação a 1,7 vezes a tensão CA rms, além de um teste de alta tensão de pulso de pelo menos 2kV.
Resumindo: a falha do capacitor convencional é geralmente um curto-circuito, e a falha do capacitor de segurança é geralmente mostrada como um circuito aberto, portanto, lembre-se! Você não pode usar o capacitor convencional para substituir o capacitor de segurança quando estiver usando uma grande tensão CA para evitar que a falha do capacitor cause um acidente com choque elétrico nas pessoas.