Matériau de remplissage courant pour les condensateurs

Il existe des modèles secs et des modèles remplis d'huile. CondensateurLe choix des condensateurs repose sur les propriétés des matériaux de remplissage. Nous présentons ici les matériaux de remplissage couramment utilisés, tels que l'huile de silicone, les huiles végétales (colza, ricin, etc.), la résine époxy solide, la résine époxy liquide, la paraffine et l'azote. Le choix des matériaux de remplissage est basé sur leurs caractéristiques, notamment leurs performances d'isolation, leur conductivité thermique, l'influence de leur composition sur le film et leur stabilité à haute température ou sous champ électrique intense. Par ailleurs, nous prenons en compte les conditions d'application pratiques. Ainsi, les condensateurs à bain d'huile sont recommandés pour les applications à haute température et haute fréquence, comme le chauffage par induction haute fréquence ou les circuits de filtrage CA haute puissance dans les réseaux électriques. Les condensateurs secs sont quant à eux recommandés pour l'électronique de puissance dans des environnements de fonctionnement à température ambiante (-40 à 70 °C) et à fréquence de 50 à 60 Hz.

1. Résine époxy solide :

Avantages :faible coût.

Inconvénients :Mauvaise dissipation de la chaleur ; en cas de défaillance de la couche métallisée du condensateur, la chaleur et les gaz générés ne peuvent s'évacuer de la résine époxy. Par conséquent, lorsque la température et les gaz atteignent un seuil critique, ils se propagent dans toutes les directions, pouvant entraîner l'éclatement du couvercle supérieur ou de la partie centrale du condensateur. De plus, il arrive parfois qu'en cas de défaillance interne, la température externe et de surface augmente normalement, mais que la valeur de la capacité diminue.

2. Chuile d'anola/ricin ou autre huile végétale huile:

Avantages:Excellente dissipation thermique, respectueux de l'environnement. La conductivité thermique de l'huile de ricin est environ 80 % supérieure à celle de l'azote et environ 50 % supérieure à celle de la résine polymère.

Inconvénients :L'huile contenant de l'humidité, un procédé spécial comme le remplissage sous vide est nécessaire. L'acquisition d'une machine de remplissage sous vide représente un investissement important. Voir les photos ci-dessous. Ce procédé est généralement recommandé pour les applications haute tension, haute fréquence et courant élevé.

3. Huile de silicone :

Avantages :Elle possède la meilleure dissipation de chaleur ;

Inconvénients :Son coût est élevé, supérieur à celui des huiles végétales/de colza. Il est recommandé pour les applications à haute tension, courant élevé et haute fréquence. Son utilisation est similaire à celle des huiles végétales. Il est couramment utilisé dans les circuits de filtrage triphasés. Pour prolonger la durée de vie des condensateurs, il est important de dissiper les pertes internes afin que la puissance dissipée dans la bobine soit évacuée vers l'environnement extérieur.

4. Paraffinquelque chose:

Le coût se situe entre celui de la résine époxy et celui de l'huile végétale. En effet, elle possède un point de fusion bas, une forte résistance à la corrosion et nécessite une technologie de traitement relativement sophistiquée pour garantir la durée de vie du condensateur.

Avantages : Faible coût, respectueux de l’environnement, gaz inerte. La pression interne d’un condensateur rempli d’azote et présentant une bonne étanchéité reste pratiquement constante malgré les variations de température.

Cependant, l'étanchéité du boîtier est extrêmement exigeante. En cas de défaut d'étanchéité et de fuite d'azote, l'air pénètre à l'intérieur du condensateur. Ce dernier se décharge alors des impuretés présentes dans l'air, ce qui entraîne une chute importante de sa capacité et peut facilement provoquer une défaillance du système antidéflagrant, voire une explosion et un incendie, ainsi que d'autres problèmes majeurs.

5. Azote :

Avantages : Gaz peu coûteux, écologique et inerte. La pression interne d’un condensateur rempli d’azote et présentant une bonne étanchéité reste pratiquement constante malgré les variations de température.

Cependant, l'étanchéité du boîtier est extrêmement exigeante. En cas de défaut d'étanchéité et de fuite d'azote, l'air pénètre à l'intérieur du condensateur. Ce dernier se décharge alors des impuretés présentes dans l'air, ce qui entraîne une chute importante de sa capacité et peut facilement provoquer une défaillance du système antidéflagrant, voire une explosion et un incendie, ainsi que d'autres problèmes majeurs.