高壓陶瓷電容器失效的原因及解決方法
高壓陶瓷電容器的裂痕一般可分為三類。 這些電容器在使用過程中可能會出現斷裂的情況，這常常困擾著許多專家。 這些電容器在購買時均進行了電壓、損耗因數、局部放電、絕緣電阻等測試，全部都符合資格。 然而，使用六個月或一年後，發現一些高壓陶瓷電容器出現裂痕。 這些斷裂是電容器本身造成的還是外在環境因素造成的？
一般來說，高壓陶瓷電容器的裂縫可歸因於以下幾種原因 三種可能性：
第一種可能是 熱分解。 當電容器承受瞬時或長時間的高頻大電流工作條件時，陶瓷電容器可能會發熱。 雖然發熱速度慢，但溫度上升很快，導致高溫下熱分解。
第二種可能是 化學降解。 陶瓷電容器內部分子之間存在間隙，在電容器製造過程中可能會出現裂縫、空洞等缺陷（生產劣質產品的潛在危害）。 從長遠來看，一些化學反應會產生臭氧和二氧化碳等氣體。 當這些氣體積聚時，它們會影響外封裝層並產生間隙，導致裂縫。
第三種可能是 離子擊穿。 高壓陶瓷電容器依賴在電場影響下主動移動的離子。 當離子受到長時間的電場作用時，它們的遷移率會增加。 如果電流過大，絕緣層會被損壞，導致擊穿。
通常，這些故障會在大約六個月甚至一年後發生。 然而，品質差的廠商生產的產品可能只花了三個月就失效了。 也就是說，這些高壓陶瓷電容的壽命只有三個月到一年！ 因此，此類電容器一般不適合智慧電網、高壓發電機等關鍵設備。 智慧電網客戶通常要求電容器的使用壽命為 20 年。
為了延長電容器的使用壽命，可以考慮以下建議：
1)更換電容器的介質材料s。 例如，原來使用X5R、Y5T、Y5P等II類陶瓷的電路可以替換為N4700等I類陶瓷。 然而，N4700 的介電常數較小，因此在相同電壓和電容的情況下，用 N4700 製成的電容器將具有更大的尺寸。 I類陶瓷的絕緣電阻值一般比II類陶瓷高十倍以上，絕緣能力較強。
2)選擇內部焊接工藝較好的電容器廠商。 這涉及陶瓷板的平整度和無瑕疵、鍍銀的厚度、陶瓷板邊緣的豐滿度、引線或金屬端子的焊接品質以及環氧塗層封裝的水平。 這些細節關係到電容器的內部結構和外觀品質。 外觀品質較好的電容器通常內部製造較好。
並聯使用兩個電容器而不是單一電容器。 這使得原本由單一電容器承擔的電壓可以分佈在兩個電容器之間，從而提高了電容器的整體耐用性。 然而，這種方法增加了成本並且需要更多的空間來安裝兩個電容器。
3）對於極高壓電容器，如50kV、60kV，甚至100kV， 傳統的單層陶瓷板整合結構可以用雙層陶瓷板串聯或並聯結構取代。 它利用雙層陶瓷電容器來增強耐壓能力。 這提供了足夠高的電壓裕度，電壓裕度越大，電容器的可預測壽命越長。 目前，只有HVC公司能夠實現採用雙層陶瓷板的高壓陶瓷電容器的內部結構。 但此方法成本高，生產流程難度高。 具體詳情請洽HVC公司銷售和工程團隊。
