自愈式电容器的自愈性能失效的原因

自愈式电容器采用单层聚丙烯膜作为介质，表面蒸镀了一层薄金属作为导电电极。当施加过高的电压时，聚丙烯膜电弱点被击穿，击穿点阻抗明显降低，流过的电流密度急剧增大，使金属化镀层产生高热，击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点自动恢复绝缘。

然而，有时候自愈式电容器的自愈性能失效，这是什么原因呢？

1、过电压或过电流

• 过电压：当电容器承受的电压超过其额定电压时，电容器内部的绝缘材料（如金属化薄膜）可能会被击穿。这会导致电容器内部出现永久性短路或损坏，导致自愈能力失效。
• 过电流：瞬时过电流，尤其是大电流冲击，可能会破坏电容器的内部结构，导致自愈机制失效。

2、频繁的电压冲击

• 电容器在工作过程中如果频繁受到高幅度的电压冲击，尤其是在高频脉冲的条件下，可能会导致电容器内的金属化薄膜损伤或破裂，无法恢复，从而失去自愈能力。

3、电容器材料老化

• 随着使用时间的增加，电容器的绝缘材料和金属薄膜可能会老化，材料的耐击穿强度下降。老化过程中的热应力、湿气、氧化等因素可能导致薄膜的破损，进而影响自愈性能。

4、设计不当

• 薄膜厚度不足：如果金属化薄膜的厚度设计不合适，可能会导致自愈过程中无法有效恢复，导致电容器失效。
• 不适当的自愈机制设计：电容器的自愈机制通常依赖于放电时的局部熔断和热量消散过程，如果设计不合理，可能导致自愈效果不足。

5、长期的过负荷运行

• 在长期工作时，如果电容器一直处于接近或超过额定负荷运行，可能会导致内部热积累和材料的退化，使电容器失去自愈能力。

6、制造缺陷

• 如果在生产过程中存在缺陷（如金属化薄膜涂层不均匀、材料不合格、制造工艺问题等），可能导致电容器的自愈性能无法正常发挥。

7、电压波动和谐波干扰

• 电网中的电压波动和高频谐波干扰也可能会导致电容器发生损坏，超出其自愈能力，导致失效。

自愈式电容器的自愈性能虽然可以在一定程度上保护其免受瞬时过电压击穿，但其自愈能力并非无限，长期高压或恶劣环境下可能会导致其失效。因此，在使用时需要保证电容器的工作环境在其设计承受范围内。