We have experimentally studied the operation of metallized film capacitors in high current overload mode. We have detected changes in the frequency dependencies of capacitance and dissipation factor were found. It was found that effective capacitance rapidly decreases in the high frequency region (more than 1 kHz). Moreover, an increase in the dissipation factor increasing and the appearance of maxima in the frequency dependence were found. The degradation of contact edges was numerically modelled. The results of numerical modeling showed that the changes in the frequency dependencies of capacitance and dissipation factor is due to the degradation of contact edges and the subsequent non-uniform distribution of electric potential in capacitor electrodes. Based on the experimental and calculated data, we have suggested an equivalent circuit of a metallized film capacitor. This circuit takes into account the degradation of electrodes during operation in overload mode.

Экспериментально исследована работа металлопленочных конденсаторов в режимах высокой токовой нагрузки. Обнаружены изменения частотных зависимостей емкости и диэлектрических потерь в процессе деградации. Было установлено, что в форсированном режиме работы эффективная емкость конденсаторов резко снижается в области высоких частот (более 1 кГц). Также обнаружено увеличение диэлектрических потерь и образование максимумов на частотной зависимости. Проведено численное моделирование процесса деградации контактных узлов. Результаты численного моделирования показали, что изменение частотных зависимостей емкости и диэлектрических потерь конденсатора связано с деградацией контактных узлов и последующим неравномерным распределением потенциала по электродам конденсатора. На основании экспериментальных и расчетных данных предложена эквивалентная схема металлопленочного конденсатора, учитывающая деградацию электродов в процессе эксплуатации в форсированном режиме.

Научно-технические ведомости СПбПУ. Сер.: Естественные и инженерные науки = St. Petersburg polytechnic university journal of engineering science and technology / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2017- Т. 23, № 2 [Электронный ресурс]. — Электрон. текстовые дан. (1 файл : 97,8 МБ). — Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. — Загл. с титул. экрана. — Электронная версия печатной публикации. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текстовый документ. — Adobe Acrobat Reader 7.0. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j17-374.pdf>.