كيف تؤثر خاصية الامتصاص العازلة لورقة المكثفات الكهربائية على احتباس الطاقة وسلوك التسرب في تطبيقات المكثفات عالية الجهد؟

ورقة مكثف بالكهرباء ، بسبب بنية السليلوز القائمة على السليلوز وتشبع المنحل بالكهرباء ، يعرض مستوى قابل للقياس من امتصاص العزل الكهربائي. بعد تفريغ المكثف ، خاصةً تحت الجهد العالي ، يمكن أن يؤدي الاستقطاب المتبقي داخل الورقة إلى ظهور جهد صغير مرة أخرى عبر المحطات. يتأثر "انتعاش الجهد" بشكل خاص بمدى عمق الحقل الكهربائي لخلاصات الورق الدقيقة والواجهات مع الأيونات الممتصة في المنحل بالكهرباء المشبعة. بالنسبة لأنظمة تخزين الطاقة التي تتطلب تبديدًا بطيئًا للطاقة ، يمكن أن تكون هذه الخاصية مفيدة ، مما يتيح الاحتفاظ الموجز بالطاقة التي قد تساعد على تقلبات الحمل. ومع ذلك ، في دوائر التوقيت ، يمكن أن يعزز هذا الظهور الدقة ، مما يخلق أخطاء في التطبيقات مثل مزيل الرجفان أو أنظمة رادار النبض. يعد التحكم في تأثير الذاكرة العازلة لورقة المكثفات الكهربائية أمرًا ضروريًا اعتمادًا على الوظيفة المستهدفة للمكثف.

مع زيادة الجهد ، يشدد المجال الكهربائي الداخلي على الوسط العازل الكهربائي. في حالة ورقة المكثفات الكهربائية ، قد تتحول الشحنة الممتصة داخل أليافها تدريجياً وتشكل مسارات الاستقطاب غير المقصودة. تساهم هذه الهجرة في تيارات التسرب الثابتة. تتيح الطبيعة الليفية والمسامية للورقة أن يتسلل المنحل بالكهرباء وتبقى مستقرة ، ولكنها تفتح أيضًا القنوات التي يمكن من خلالها تطوير التيارات الأيونية البسيطة بمرور الوقت. إن اللب العالي ، والتجفيف تحت الفراغ ، وتقليل الملوثات العضوية أثناء الإنتاج هي استراتيجيات مطبقة لتقليل احتمال حدوث مسارات التسرب هذه. تخفف الأوراق المصممة بسماكة موحدة وسلامة ميكانيكية عالية ميول التسرب ، وبالتالي دعم استقرار المكثفات على مدى عمر التشغيل الأطول ، وخاصة في البيئات الثابتة أو الغنية بالتموج.

في الأنظمة التي تخضع للشحن والتفريغ المتكرر - مثل إمدادات الطاقة التبديل ، ومكبرات الصوت الصوتية ، ودوائر النبض - يمكن أن تقدم خاصية امتصاص العزل الكهربائي لورقة المكثفات الكهربائية انجراف التوقيت. إذا لم يتم استقطاب الورقة بالكامل بين الدورات ، فقد يتسبب الشحنة المتبقية في تقديم مكثف لجهد غير دقيق أثناء النبض التالي. هذا التأثير ، يشار إليه باسم ظاهرة "Soakage" ، يؤدي إلى تشويه الموجة ، وخاصة في الدوائر عالية السرعة. الورق مع انخفاض معاملات الامتصاص (<0.1 ٪) وخصائص إطلاق الشحنة أسرع مثالية لحالات الاستخدام هذه. تساعد محاذاة الألياف ، وتحجيم السطح ، والضغط الحراري ، على ضبط ملف الامتصاص لتلبية هذه المتطلبات.

تعمل ورقة المكثفات الكهربائية تحت مجموعة واسعة من درجات الحرارة ، وخاصة في تحويل الطاقة ، والتحكم الصناعي ، وقطاعات السيارات. امتصاص العازلة حساس لدرجة الحرارة. في درجات حرارة مرتفعة ، يزداد التنقل الجزيئي داخل بنية السليلوز ، مما يؤدي إلى تسريع امتصاص الشحنة الكهربائية وامتصاصها. ومع ذلك ، فإن السلوك غير المنضبط تحت الحرارة يمكن أن يزيد من فقدان العزل الكهربائي والانجراف على المدى الطويل. لذلك ، تم تصميم أوراق المكثفات عالية الجودة للحفاظ على استجابة عازلة ثابتة عبر نطاق -40 درجة مئوية إلى 105 درجة مئوية ، أو أعلى للتطبيقات الخاصة. عمليات المعالجة الحرارية أثناء تصنيع الورق وتثبيت خواصه الميكانيكية والكهربائية ، مما يضمن الحد الأدنى من تباين الامتصاص حتى تحت الإجهاد الكهربائي والحراري المستمر.

يعد التفاعل بين ورقة المكثفات الكهربائية والكهرباء عاملًا رئيسيًا آخر في أداء الامتصاص العازلة. يجب أن تكون الورق متوافقة كيميائيًا مع محلول الإلكتروليت (الخلائط القائمة على البورات أو القائمة على الأمين أو العضوية) ، ويجب عدم امتصاص مكونات أو ترشيح يمكن أن تغير ملفه الخلفي. يؤثر التوحيد على التوحيد والاحتفاظ بالكهرباء على كل من وقت الاستجابة واستعادة العزل الكهربائي. اختبار الشركات المصنعة لسلوك الامتصاص في الموقع عن طريق المكثفات ركوب الدراجات في ظل الظروف المقدرة وقياس منحنيات الجهد الاسترداد بعد التفريغ. تُظهر الأوراق المحسنة من خلال طرق التكرير ، والمسامية التي يتم التحكم فيها ، والحد الأدنى من المستخلصات ، ملفات تعريف امتصاص أقل وأكثر قابلية للتنبؤ بها ، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات المكثفات عالية الموثوق.