Was genau ist ein Sicherheitskondensator mit der Bewertung „XY“?

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X- und Y-Sicherheitskondensator?

Bitte helfen Sie mir, das zu verstehen. In einem bekannten 480-V-6-kW-AC-Servoverstärker sind über drei Eingangsphasen drei 22-mm-10-nF-Kappen der Klasse XY zur EMI-Unterdrückung angeordnet. Außerdem werden aus diesen drei Phasen drei der exakt gleichen "XY" -Kappen auf den Chassisboden gelegt:

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab

Ich verstehe jetzt, dass Kappen mit der Bewertung "X" so ausgelegt sind , dass sie keinen Kurzschluss zum Herausnehmen einer Sicherung aufweisen. Daher sollte in den Phasen "X" verwendet werden. Und "Y" -Kappen sind so konstruiert, dass sie nicht geöffnet werden können , um niemanden durch Stromschlag zu töten. Daher sollte "Y" von den Phasen bis zur Erde verwendet werden. Offensichtlich können wir hier nicht beides tun ... also, was genau ist ein Sicherheitskondensator mit "XY" -Bewertung?

Die Verwendung von 400 / 500V-Schutzkappen in einem 480V-Bus: Ich denke, das muss überarbeitet werden ...

rdtsc
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Laut KEMET können Sie beide "KEMET 900 Series Safety Disc Capacitors" mit einer Kombinationsbezeichnung wie X1 / Y1 anbieten. Dies zeigt lediglich an, dass der Kondensator als X1-Kondensator in einer Line-to-Line-Anwendung verwendet werden kann oder als Y1-Kondensator in einer Line-to-Ground-Anwendung. KEMET bietet sowohl Kombinationen der X1 / Y1- als auch der X1 / Y2-Klasse an. " Link hier: kemet.com/Lists/FileStore/…
Tyler
Nur eine Anmerkung, dass das obige Bild von einem Servoantrieb war, der einen Spannungsanstieg, vielleicht einen Blitz, erfahren hatte. Die Kappen fallen nicht routinemäßig aus. Trotzdem war ich alarmiert, als ich sowohl bei der Cross-the-Phase-Gruppe als auch bei der Caps-to-Ground-Gruppe Schäden sah.
Rdtsc

Antworten:

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Sicherheitskondensatoren werden nach X- und Y-Nennwerten klassifiziert. Definieren wir alles richtig, und dann sollte klar werden, wie diese Kondensatoren gleichzeitig für X und Y bewertet werden können.

Kondensatoren der Klasse X: Diese Kondensatoren sind nur zur Verwendung in Situationen vorgesehen, in denen ein Ausfall keine Gefahr eines Stromschlags darstellt, jedoch zu einem Brand führen kann. Das ist alles. Es gibt keine Spezifikation für den Fehlermodus, ob er offen oder geschlossen fehlschlägt oder ob er über die Leitung geht oder nicht.

Dies führt jedoch letztendlich dazu, dass diese Kondensatoren in leitungsübergreifenden Situationen verwendet werden, da in Situationen zwischen Leitung und Erde die Gefahr eines Stromschlags besteht, wenn diese Kondensatoren kurzgeschlossen werden.

Jetzt möchte niemand, dass ein Kondensator kurzgeschlossen wird, da dies selten ein sicherer Weg ist, eine Sicherung durchzubrennen, bevor der Kondensator explodiert oder Feuer fängt. Wenn sie nicht geschlossen sind, weisen sie oft noch mehrere Ohm Widerstand auf, anstatt einen Kurzschluss zu haben. X-Kondensatoren sind also nicht für den Ausfall eines offenen oder geschlossenen Stromkreises an sich ausgelegt, sondern für einen hohen Spannungsanstieg, ohne überhaupt auszufallen.

Es gibt 3 Unterklassen von X Kondensatoren, X1, X2 und X3. Diese entsprechen Spitzenbetriebsspannungen, die in der Regel viel höher sind als die Dauerbemessungsspannung. Sie sind wie folgt:

CleinssServichceVOlteinGePeeinkVOlteinGeX1>2500V4000V4kV(C<1,0µF)4CkV(C>1,0µF)X22500V2.5kV(C<1,0µF)2.5CkV(C>1,0µF)X31200VNOtreinted

Klasse-Y-Kondensatoren: Diese Kondensatoren sind für den Einsatz in Situationen ausgelegt, in denen ein Ausfall das Risiko eines Stromschlags darstellen würde. Dies bedeutet, dass Kondensatoren der Y-Klasse so konstruiert sind, dass sie einfach nicht ausfallen oder selbstheilend sind, sodass sie sich von einem Überschlagsereignis erholen können. Grundsätzlich sind die Anforderungen an einen Kondensator der Klasse Y strenger und höher als die eines X-Kondensators. Und Y-Kondensatoren sind die einzigen Kondensatoren, die für die sichere Verwendung in Situationen zwischen Leitung und Erde ausgelegt sind. Auch hier wird der Fehlermodus nicht erwähnt. Die Y-Bewertung impliziert lediglich, dass bestimmte Mindestanforderungen erfüllt sind. Dies läuft darauf hinaus, überhaupt nicht zu versagen oder, wie erwähnt, sich selbst zu heilen.

Nur Kondensatoren der Klasse Y sind für den Einsatz in Anwendungen mit Erdung ausreichend. Aufgrund der strengeren Sicherheitsanforderungen ist es zulässig, Kondensatoren mit Y-Nennwert anstelle von Kondensatoren mit X-Nennwert zu verwenden, nicht jedoch umgekehrt. Kondensatoren, die ausdrücklich für beide Klassen ausgelegt sind, sind keine Seltenheit, und nichts hindert einen Kondensator daran, beide Klassen gleichzeitig zu bilden.

Es gibt 4 Unterklassen von Y-Kondensatoren, Y1, Y2, Y3 und Y4. Hier sind die Unterschiede:

CleinssServichceVOlteinGePeeinkVOlteinGeY.1500V8kVY.2150V<300V5kVY.3250VNOtreintedY.4150V2.5kV

Beide Tabellen sind Verallgemeinerungen, und je nachdem, welcher Standard bei der Bezeichnung eines Kondensators als X- oder Y-Klasse verwendet wurde, können die Angaben geringfügig abweichen. Wenn Sie wirklich auf die Details eingehen möchten, lesen Sie am besten den spezifischen Standard für einen bestimmten Kondensator. Hier ist die Liste der verschiedenen Standards, obwohl dies möglicherweise keine vollständige Liste ist.

  • Amerikanische Norm UL 1414
  • Ul 1283 amerikanischer Standard
  • CSA C22.2 No.1 Kanadischer Standard
  • CSA C22.2 No.8 Kanadischer Standard
  • Europäische Norm EN 132400
  • IEC 60384-14 Internationaler Standard

Schließlich möchte ich, obwohl in Ihrer Frage nicht erwähnt, den eigentlichen Zweck hinzufügendieser Kondensatoren. Sie werden zur EMI-Filterung verwendet. Sie verhindern nicht nur, dass viel Müll in Ihr Gerät gelangt, sondern verhindern auch, dass Ihr Gerät Müll in das Stromnetz entsorgt. Im Allgemeinen sind diese bei Schaltnetzteilen vorhanden, wenn diese nicht FCC / CE / was auch immer bestehen müssen, fehlen jedoch normalerweise bei linearen Netzteilen der alten Schule (ein Netztransformator allein führt die Spannungserhöhung oder -senkung durch ). Dies ist auf die signifikanten Schaltharmonischen zurückzuführen, die ein unvermeidlicher Nebeneffekt der schnellen Anstiegs- und Abfallzeiten von Schaltern sind, während ein linearer Transformator vergleichsweise rauscharm / harmonisch ist. Der Brückengleichrichter verursacht einige Oberschwingungen, aber der Eisenlaminatkern löst praktisch alle diese Oberschwingungen auf, bevor sie wieder in die Primärwicklung gelangen können.

Metacollin
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Sind Sie sicher, dass Ihre Betriebsspannungen dort für die X-Kappen korrekt sind?
ThreePhaseEel
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Nein, X-Kappen sollten nicht geöffnet werden, um Brandgefahr zu vermeiden. Es hat jedoch einige Teile gegeben, die nach einigen Jahren im Feld Feuer gefangen haben. Es ist allgemein bekannt, dass dielektrische Kappen aus Papier zuverlässiger sind, da mit Epoxid getränktes Papier besser aushärtet als Polypropylen. In einigen Fällen hat das Epoxid eine fatale Veränderung erfahren. Ist vielleicht spröde und rissig geworden.

Ein XY ist nur eines, das den IEC60384-Standard sowohl in einer X- als auch in einer Y-Unterklasse erfüllt ... sowohl in X1 als auch in Y1.

Robert Endl
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