בדרך כלל ניתן לסווג את הסדק של קבלים קרמיים במתח גבוה לשלוש קטגוריות. במהלך השימוש בקבלים אלה, עלולים להתרחש שברים, אשר לעתים קרובות מבלבל מומחים רבים. קבלים אלו נבדקו עבור מתח, גורם פיזור, פריקה חלקית והתנגדות בידוד במהלך הרכישה, וכולם עברו את הבדיקות. עם זאת, לאחר שישה חודשים או שנה של שימוש, נמצאו כמה קבלים קרמיים במתח גבוה נסדקים. האם השברים הללו נגרמים מהקבלים עצמם או מגורמים סביבתיים חיצוניים?

 

באופן כללי, ניתן לייחס את הסדק של קבלים קרמיים במתח גבוה לדברים הבאים שלוש אפשרויות:

 

האפשרות הראשונה היא פירוק תרמי. כאשר קבלים נתונים לתנאי עבודה מיידיים או ממושכים בתדר גבוה ובזרם גבוה, הקבלים הקרמיים עלולים ליצור חום. למרות שקצב ייצור החום איטי, הטמפרטורה עולה במהירות, מה שמוביל לפירוק תרמי בטמפרטורות גבוהות.

 

האפשרות השנייה היא פירוק כימי. ישנם פערים בין המולקולות הפנימיות של הקבלים הקרמיים, ופגמים כגון סדקים וחללים עלולים להתרחש בתהליך ייצור הקבלים (סכנות פוטנציאליות בייצור מוצרים נחותים). בטווח הארוך, כמה תגובות כימיות יכולות לייצר גזים כמו אוזון ופחמן דו חמצני. כאשר גזים אלו מצטברים, הם יכולים להשפיע על שכבת המעטפת החיצונית וליצור פערים, וכתוצאה מכך לסדק.

 

האפשרות השלישית היא פירוק יונים. קבלים קרמיים במתח גבוה מסתמכים על יונים הנעים באופן פעיל תחת השפעת שדה חשמלי. כאשר יונים נתונים לשדה חשמלי ממושך, הניידות שלהם גדלה. במקרה של זרם מופרז, שכבת הבידוד עלולה להינזק, מה שיוביל להתמוטטות.

 

בדרך כלל, כשלים אלה מתרחשים לאחר כחצי שנה או אפילו שנה. עם זאת, מוצרים מיצרנים באיכות ירודה עלולים להיכשל לאחר שלושה חודשים בלבד. במילים אחרות, אורך החיים של קבלים קרמיים במתח גבוה אלה הוא רק שלושה חודשים עד שנה אחת! לכן, קבלים מסוג זה אינם מתאימים בדרך כלל לציוד קריטי כמו רשתות חכמות ומחוללי מתח גבוה. לקוחות רשת חכמה דורשים בדרך כלל קבלים שיחזיקו מעמד 20 שנה.

 

כדי להאריך את תוחלת החיים של קבלים, ניתן לשקול את ההצעות הבאות:

 

1)החלף את החומר הדיאלקטרי של הקבלס. לדוגמה, ניתן להחליף מעגלים שמשתמשים במקור ב-X5R, Y5T, Y5P וקרמיקה מסוג Class II בקרמיקה Class I כמו N4700. עם זאת, ל-N4700 יש קבוע דיאלקטרי קטן יותר, כך שלקבלים המיוצרים עם N4700 יהיו ממדים גדולים יותר עבור אותו מתח וקיבול. לקרמיקה Class I יש בדרך כלל ערכי התנגדות בידוד גבוהים יותר מפי עשרה מקרמיקה Class II, מה שמספק יכולת בידוד חזקה הרבה יותר.

 

2)בחר יצרני קבלים עם תהליכי ריתוך פנימיים טובים יותר. זה כרוך בשטיחות וחוסר הפגמים של לוחות קרמיקה, עובי ציפוי כסף, מלאות קצוות של לוחות קרמיים, איכות הלחמה עבור מובילים או מסופי מתכת, ורמת עטיפה של ציפוי אפוקסי. פרטים אלו קשורים למבנה הפנימי ולאיכות המראה של הקבלים. לקבלים עם איכות מראה טובה יותר יש בדרך כלל ייצור פנימי טוב יותר.

 

השתמש בשני קבלים במקביל במקום קבל בודד. זה מאפשר לחלק את המתח שנשא במקור על קבל בודד בין שני קבלים, מה שמשפר את העמידות הכוללת של הקבלים. עם זאת, שיטה זו מגדילה עלויות ודורשת יותר מקום להתקנת שני קבלים.

 

3) עבור קבלים במתח גבוה במיוחד, כגון 50kV, 60kV, או אפילו 100kV, ניתן להחליף את המבנה המשולב של צלחת קרמיקה יחידה בסדרת צלחות קרמיות דו-שכבתיות או במבנה מקביל. זה משתמש בקבלים קרמיים דו-שכבתיים כדי לשפר את יכולת העמידות במתח. זה מספק מרווח מתח גבוה מספיק, וככל ששולי המתח גדולים יותר, כך אורך החיים הצפוי של הקבלים ארוך יותר. נכון לעכשיו, רק חברת HVC יכולה להשיג את המבנה הפנימי של קבלים קרמיים במתח גבוה באמצעות לוחות קרמיים דו-שכבתיים. עם זאת, שיטה זו היא יקרה ויש לה קושי גבוה בתהליך הייצור. לפרטים ספציפיים, נא להתייעץ עם צוות המכירות וההנדסה של חברת HVC.