文章详情
老化的无声信号 ——电容器的绝缘退化特性
日期：2025-06-06 08:30
浏览次数：5
摘要：电容器的绝缘退化特性在日常生活中的展现，往往以电器性能下降、功能异常甚至完全失效的形式出现。虽然看不到内部绝缘材料的老化过程，但它的后果会实实在在地体现在使用的设备上。
电容器的绝缘退化是一个复杂的物理化学过程，表现为绝缘电阻下降、损耗增加、容量变化、耐压降低、ESR升高等关键电气参数的劣化。它主要由电应力（过压、浪涌）、热应力（高温、温变）、环境因素（湿气、氧气）和时间驱动。定期检测关键参数和外观是预防电容器失效导致设备故障的有效手段。
一、电容器绝缘退化的评估方式
1.电气参数检测- 通过检测绝缘电阻/漏电流检测：直流加压测量泄漏电流，阻值↓50%或超规格书限值即为退化判据；
- 电容值检测：LCR表@指向频率，偏差超±10%~20%（依类型而定）为退化判据；
- 损耗角正切(tanδ)检测：1kHz~100kHz频率扫描，较初始值↑50%或超额定上限为退化判据；
- 等效串联电阻(ESR)检测：100kHz交流阻抗测量，较初始值↑100%为退化判据；
- 击穿电压检测：阶梯升压至击穿（破坏性测试），低于额定电压的80%为退化判据。
- 外观检查：鼓包（电解电容）、开裂（陶瓷电容）、漏液；
- 热成像：异常热点（ESR增加导致局部过热）；
- 声学检测：高频啸叫（滤波失效引发开关噪声）。
- 高温高湿试验：85℃/85%RH下持续加压，评估湿热协同效应；
- 电压加速试验：1.5倍额定电压下测试参数漂移速率；
- 温度循环：-40℃~125℃循环冲击，检验机械应力耐受性。
- 在线监测系统：实时采集电容器的电压、电流、温度，通过AI算法预警早期退化；
- 阻抗谱分析(EIS)：扫描宽频阻抗特性，识别微观结构变化。
二、测量设备
华测仪器生产的电容器温度特性评估系统是将环境试验箱与评估系统相结合，采集数据的自动化多通道系统。系统自动评估高温和高温/高湿环境下电容器的绝缘退化特性。电容器温度特性评估系统通过准确控制温度环境，并测量电容器在不同温度下的关键参数（如电容量（C）、损耗因子（D）和阻抗（Z）等参数值），从而评估其温度特性。华测仪器电容器温度特性评估系统具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点，能够适用于各种类型的电容器，包括多层陶瓷电容器（MLCC）、陶瓷电容、薄膜电容等。
