تتسبب دورات الشحن والتفريغ المتولدة من الأقطاب الكهربائية والمواد العازلة للكهرباء في حدوث تلف حراري عن طريق زيادة فقدان الحرارة والطاقة الداخلية للمكثف.
معاينة التأثيرات الحرارية لمكثفات Films
تعتبر العوامل العديدة التي تسبب التلف الحراري الى تدهور خطير في خصائص المواد العازلة وفشل المكثفات، لذلك لا يوجد مكثف بوليمر نقي تماماً، حيث تكون جميع مكثفات (Films) ملوثة بالهواء المحيط أو بقع الشحوم أو تلوث عمداً أو أثناء التصنيع، كذلك لا يوجد فيلم بوليمر له درجة بلورية كاملة، أي أن البوليمر تظهر درجات متفاوتة من التبلور، على سبيل المثال تشتمل أفلام (BOPP) على مناطق بلورية وغير متبلورة.
كما يبلغ الفقد العازل لفيلم (BOPP 0.0002) عند درجات حرارة تصل إلى (85) درجة مئوية ويزداد بشكل كبير بسبب الموصلية الإلكترونية حيث تتجاوز درجات الحرارة (85) درجة مئوية، بحيث تؤدي الحرارة الزائدة إلى تغيير المواد العازلة شكلياً، كما تعد درجة نقاء الفيلم العالية وكمية مضادات الأكسدة والشوائب من العوامل الحاسمة التي تؤثر على أداء الفيلم في درجات حرارة عالية وتحت مجالات كهربائية قوية.
التأثيرات الكهربائية على مكثفات الـ (Films)
تحتوي مواد البوليمر على نسب متفاوتة من الشوائب والمسامات الدقيقة والمناطق غير المتبلورة وكذلك السلاسل المستقيمة وكذلك خصلات الألياف، ونهايات السلاسل، بالإضافة الى المناطق المخلوعة، كذلك المحفزات المتبقية والمواد المضافة (المجموعات القطبية) التي يستخدمها المصنعون. بحيث لا يمكن لهذه المواد الغريبة والعيوب الفيزيائية أن تحافظ على الحياد تحت تأثير شدة مجال كهربائي معينة ولكنها تساهم في تكوين مصائد الشحنات الفضائية.
كما تبدأ المرحلة الأولى على الأرجح في تدهور مكثف البوليمر تحت تأثير شدة المجال الكهربائي أثناء تأين الجزيء الكبير بسبب نقل نفق الإلكترون، بحيث يمكن تصنيف التدهور المباشر للفيلم العازل إلى مستويين وفقاً للضغوط الكهربائية، وهما:
- انهيار المناطق منخفضة الكثافة (PDs)، والتي لها تفاعل شديد العدوانية مع سطح البوليمر.
- التأثير المباشر للإلكترونات على طبقات البوليمر القريبة الواقعة على السطح البيني الكهربائي أو العازل (شحنة الفراغ).
