Kondensator foliowy – typowe wady i uszkodzenia

Proces produkcyjny kondensatorów foliowych składa się z kilku etapów. Na każdym z nich może dojść do mechanicznego uszkodzenia elementów konstrukcyjnych lub zanieczyszczenia folii bądź napylanej warstwy metalu. Należy pamiętać, że kondensator foliowy składa się z napylonych warstw metalu o rzędzie wielkości ułamka mikrometra.

Zanieczyszczenia i błędy powstałe w procesie produkcyjnym

Poza tym dielektryki kondensatorów foliowych nie są idealną strukturą. Mają one liczne niedoskonałości w postaci domieszek niepożądanych gazów lub ciał stałych w swojej strukturze, które mogą prowadzić do marszczenia i załamywania się folii kondensatora tworzącej jego zwijkę. Co więcej, w trakcie zwijania, prasowania lub umieszczania zwijki w obudowie kondensatora może dojść do styku metalicznego czoła z metaliczną warstwą umieszczoną na folii.

Procesy starzeniowe

Co więcej, w trakcie pracy kondensatory ulegają procesom starzeniowym wynikającym z oddziaływania pół elektrycznych, przepływów prądów czy degradacji spowodowanej czynnikami zewnętrznymi. Kluczowym zjawiskiem przyśpieszającym starzenie się elementów kondensatora oraz prowadzącym do jego degradacji, są wyładowania niezupełne.

Zjawisko samoregeneracji

Po występowaniu wyładowań niezupełnych następuje proces samoregeneracji, który polega na izolowaniu się fragmentów folii kondensatorów w wyniku wyparowywania metalu wokół miejsca powstania lokalnego przebicia. Jeśli proces samoregeneracji jest zbyt intensywny i występuje w zbyt wielu lokalnych obszarach kondensatora, może doprowadzić do znacznego obniżenia rezystancji izolacji oraz do uszkodzenia struktury dielektryka.

Odrywanie się zwojów folii od zwijki

Pojemność kondensatorów foliowych ograniczana jest poprzez zjawisko odrywania się zwojów folii od zwijki. Proces ten powstaje w wyniku przepływu impulsów foliowych odrywających metalizowaną folię od metalizowanych czół kondensatora. Zjawisko to prowadzi do znacznego zwiększenia rezystancji szeregowej, a w konsekwencji do ograniczenia całkowitej pojemności kondensatora.

Jak wspomniano, jednym z najważniejszych zjawisk wpływających na uszkodzenia i usterki powstające w kondensatorach są wyładowania niezupełne. Wyładowania te powstają lokalnie w obszarze dielektryka w wyniku oddziaływania na kondensator zbyt dużego natężenia pola elektrycznego. Występowanie lokalnych wyładowań niezupełnych w strukturze kondensatora foliowego weryfikuje się poprzez wykonywanie pomiarów sygnałów emisji akustycznej.