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¿Cómo descargar el condensador de forma segura?

2020-10-06

El cortocircuito de un condensador cargado conlleva un gran riesgo de quema de componentes electrónicos y otros componentes del circuito, así como descargas eléctricas e incendios. La escala de daños en caso de cortocircuito es mayor, mayor es la capacitancia y el voltaje del condensador. Antes de retirar este elemento del circuito es necesario descargar el condensador. Mira cómo hacerlo.

En este artículo conocerá:

¿Cómo funciona un condensador?

Los condensadores son un sistema de dos electrodos separados por un dieléctrico, en el que se recogen cargas eléctricas del mismo valor y potencial opuesto. Hay muchos tipos de condensadores que se pueden clasificar en varios subtipos. Los más simples están hechos de dos placas de metal, entre las cuales hay un dieléctrico, por ejemplo, aire, material cerámico o papel impregnado. Estas placas son las cubiertas del condensador en el que se almacena la electricidad.

Al aplicar voltaje a las cubiertas del condensador comienza la acumulación de carga eléctrica, al igual que en las celdas de la batería. Después de desconectar la fuente de voltaje, debido al efecto de la atracción electrostática, la carga eléctrica permanece en las cubiertas del condensador. Los cargos acumulados son iguales, pero tienen potenciales opuestos.

La descarga segura del condensador es un proceso parecido a la carga. Cuando se aplica voltaje de CC U a los terminales del condensador, que tienen una capacidad específica, el condensador Q se acumula en el condensador, que es el producto de la capacidad y el voltaje. La unidad de capacidad del condensador es faradio. En un condensador de 1 farada, la carga de 1 coulomb genera 1 voltio. Debido al hecho de que 1 farad es un valor muy alto, los condensadores utilizados en electrónica y electrónica suelen tener capacidades del orden: picofarada, nanofarada, microfarada y milifarada.

Los condensadores sólidos se pueden dividir en dos categorías básicas: condensadores de aluminio y cerámica. La descarga segura del condensador depende en gran medida de su diseño. Los condensadores de poliestireno se caracterizan por una alta estabilidad y resistividad del aislamiento, así como un límite superior de temperatura de funcionamiento bastante bajo.

Los condensadores de lámina están hechos de una película de tres capas en una envoltura de electrodo-dieléctrico-electrodo, que luego se enrolla y se coloca en una carcasa adecuada. Se utilizan con bastante frecuencia en sistemas eléctricos y electrónicos en diversos tipos de electrodomésticos y productos electrónicos. Un ejemplo de este tipo de condensadores es el modelo WIMA FKP2D021001I00HSSD.

Uno de los condensadores más comunes en los circuitos integrados son los condensadores cerámicos hechos de placas cerámicas con electrodos metálicos aplicados, tales como el modelo SR PASSIVES CC-10/100. Para descargarlos, vale la pena utilizar un receptor con alta resistencia.

Parámetros de los condensadores

Para saber cómo descargar el condensador, debe conocer los parámetros que caracterizan a este elemento eléctrico. Los parámetros básicos que tiene un condensador son su capacidad nominal, tolerancia de capacidad, voltaje nominal y pérdida dieléctrica.

Además, el capacitor se caracteriza por: voltaje alterno permisible, resistencia de aislamiento, factor de capacidad de temperatura, categoría y dimensiones climáticas, así como carga de impulso permisible, potencia nominal o frecuencia límite.

La capacidad es el parámetro más importante a tener en cuenta al planificar la descarga segura del condensador. Esta es la capacidad del condensador para acumular carga y es proporcional al producto de la permisividad del dieléctrico y la superficie de los electrodos, e inversamente proporcional a la distancia entre los electrodos (espesor dieléctrico).

La capacidad del condensador proporcionada por el fabricante es la capacidad nominal, que en la práctica es imposible de lograr – una gran cantidad de factores ambientales pueden influir en el valor de la capacidad. Por esta razón, se da el porcentaje de tolerancia de capacidad del condensador que es la desviación porcentual del valor de capacitancia real de la capacidad nominal.

La pérdida de condensador determinan las pérdidas de energía de la unidad asociadas con la operación de un condensador a voltaje alterno, que caracteriza la tangente del ángulo de pérdida. Estas pérdidas suelen ser mayores que las pérdidas dieléctricas, lo que está asociado con la ocurrencia de pérdidas en los electrodos, así como con la frecuencia y la temperatura que afectan el sistema del condensador.

¿Cómo descargar un condensador?

La descarga del condensador depende de su tipo y capacidad. Los condensadores con un mayor número de faradios deben descargarse con mayor cuidado, ya que su cortocircuito puede provocar no solo daños en el condensador, sino también explosiones y descargas eléctricas.

La descarga segura del condensador se reduce a conectar cualquier carga resistiva a sus extremos, que podrán disipar la energía almacenada en el condensador. Por ejemplo: ¿Cómo descargar un condensador con un voltaje de 100 V? Para este propósito, puede usar una resistencia simple o una bombilla de 110 V. El condensador, que emite su energía, encenderá la bombilla y la fuente de luz indicará el estado de carga del elemento. Por supuesto, también puede usar otro receptor de resistencia para este propósito.

La descarga del condensador debe hacerse en el receptor con alta resistencia. Luego, la descarga de la carga acumulada en los revestimientos llevará más tiempo, pero nos aseguraremos de que la carga se descargue por completo.

La descarga de un condensador con una capacidad menor también se puede llevar a cabo preparando un sistema de descarga especial, que consiste en un condensador y una resistencia conectados en serie. Al preparar dicho sistema, se debe prestar atención al tiempo de descarga del condensador y la potencia requerida de la resistencia.

El tiempo de la descarga del condensador será igual al producto del valor de resistencia conectado en serie al condensador y la capacidad. Después de este tiempo, el voltaje del elemento debería caer a un tercio del voltaje inicial, y su descarga completa debería ocurrir en un tiempo igual a cinco veces al del producto de la resistencia y de la capacidad.

Cuanto más pequeña sea la resistencia que conectamos al sistema, más rápido se descargará el condensador. Por ejemplo: en el caso de un condensador con una capacidad de 10uF y descargarlo con una resistencia con una resistencia de 1kΩ, el tiempo de descarga será de 0,01 s. Al descargar con tal resistencia de un elemento de 1mF, el tiempo de descarga de 1/3 del valor de carga inicial se extenderá a 1s.

Hay que recordar que la descarga segura del condensador debe realizarse a través de una resistencia adecuadamente seleccionada. Una resistencia con una potencia demasiado baja puede dañarse. Por esta razón, al elegir una resistencia, debe tener en cuenta la potencia liberada en la resistencia, que es igual al cociente de su voltaje y su cuadrado de resistencia. Las resistencias estándar pueden transferir potencia hasta 0.25 W. El uso de una resistencia de este tipo con un condensador más grande con una carga y voltaje grandes provocará su combustión. De ahí que en caso de elementos pequeños vale la pena utilizar una resistencia con una potencia de 5 W y la resistencia, p.ej., de 1 kΩ, cuyo ejemplo podría ser el modelo SR PASSIVES MOF5WS-1K.

Los condensadores más grandes para uso de energía deben estar equipados con resistencias de descarga, que después de la desconexión de la fuente de alimentación están diseñados para descargar este elemento en unos minutos. La descarga segura del condensador de energía trifásica debe hacerse con un cable YDY 4 mm2 y se basa en el cortocircuito de las fases individuales del elemento con el conductor PE.

Símbolo: Descripción:
FKP2-10N/100 Condensador: polipropileno; 10nF; 5mm; ±10%; 6,5x8x7,2mm; 1kV/μs
CC-10/100 Condensador: cerámico; 10pF; 100V; C0G; THT; 5mm
MOF5WS-1K Resistencia: metal oxide; THT; 1kΩ; 5W; ±5%; Ø6x17mm; axial

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