ESEMÉNYEK

2019-10-30

Hogyan kell biztonságosan kisütni egy kondenzátort?

Egy feltöltött kondenzátor rövidre zárása az elektronikai alkatrészek vagy az áramkör egyéb komponensei kiégésének óriási kockázatával jár, égési sérülés és tűzveszély kockázatával is számolni kell. A rövidzárlat miatt bekövetkező kár annál nagyobb, minél nagyobb a kondenzátor kapavitása és feszültsége. Mielőtt egy ilyen alkatrészt kiveszünk az áramkörből, feltétlenül szükséges a kondenzátor kisütését elvégezni. Nézd meg, hogy kell ezt csinálni.

Ebből a cikkből megtudhatod:

Hogyan működik a kondenzátor?

A kondenzátorok egymástól dielektrikummal elválasztott, kettő elektródából álló áramkörök, mely elektródákban azonos értékű, de ellentétes potenciálú töltések halmozódnak fel. Sokféle kondenzátor létezik, melyeket jó néhány altípusba lehet kategorizálni. Legegyszerűbbek közülük azok, melyek két fémlemezből, ún. fegyverzetből épülnek fel, amik között a dielektrikum – pl. levegő, kerámia vagy impregnált papír – található. A fegyverzet egyben a kondenzátor burkolatát is képezi, melyen belül felhalmozódik az elektromos energia.

Ha feszültséget adunk a kondenzátor fegyverzetére, akkor megkezdődik az elektromos töltések felhalmozódása – hasonlóképpen, mint az elemek celláiban. Miután leválasztjuk a feszültséget, tekintettel az elektrosztatikus vonzás jelenségére, az elektromos töltések ottmaradnak a lemezeken (a fegyverzeten). Az elektródákon összegyűlt töltések mennyisége egyenlő, de potenciáljuk (előjelük) ellentétes.

A kondenzátor biztonságos lemerítése a töltéssel analóg folyamat. Miután U egyenfeszültséget kapcsolunk egy konkrét kapacitás értékű kondenzátor végeire, a kondenzátorban Q töltés halmozódik fel, ami a kapacitás és a feszültség szorzata. A kondenzátor kapacitásának mértékegysége a Farad (F). Egy 1 Farad kapacitású kondenzátorban 1 coulomb töltés 1 volt feszültséget generál. Tekintettel arra, hogy 1 Farad nagyon nagy értéket képvisel, az elektronikában és elektrotechnikában használt kondenzátorokat ettől sokkal kisebb kapacitásértékek jellemzik, úm.: pikofarad, nanofarad, mikrofarad és milifarad.

A fix kondenzátorokat két fő kategóriába sorolhatjuk, úm.: fóliakondenzátorok és kerámia kondenzátorok. A kondenzátorok biztonságos kisütése nagymértékben - és mindenekelőtt - azok konstrukciójától függ. A polisztirol kondenzátorokat nagy stabilitás, és szigetelési ellenállás, valamint eléggé alacsony alsó működési hőmérséklet jellemzi.

A fóliakondenzátorok háromrétegű fóliából készülnek, elektróda-dielektrikum-elektróda felépítésű fegyverzettel. Ezt a fóliát csévélik fel és helyezik el egy megfelelő tokozatban. Ezeket a kondenzátorokat elég gyakran használják különböző háztartási berendezések és RTV készülékek villamos és elektronikai árköreiben.Ilyen típusú kondenzátorok egyik példája a WIMA FKP2D021001I00HSSD modell.

Integrált áramkörökben gyakrabban alkalmazott kondenzátorok egyikei a kerámia kondenzátorok, melyek fémelektródával bevont kerámia lemezekből készülnek, mint pl. az SR PASSIVES CC-10/100 modell. Ezek kisütéséhez nagy ellenállású elnyelő fogyasztót érdemes használni.

Kondenzátorok paraméterei

Ahhoz, hogy megtudhassuk, hogy miként kell egy kondenzátort kisütni, meg kell ismerkednünk azokkal a paraméterekkel, amelyek jellemzik ezt az elektromos komponenst. Alapvető paraméterek, melyekkel egy kondenzátor rendelkezik: névleges kapacitás, kapacitás-tolerancia, névleges feszültség, dielektrikum veszteség.

Ezen kívül a kondenzátort jellemzik még: megengedhető váltakozó feszültség, átütési szilárdság, kapacitás hőmérsékleti tényezője, valamint a megengedhető impulzusos terhelés, névleges teljesítmény és határfrekvencia.

A legfontosabb paraméter a kapacitás, melyet figyelembe kell venni a kondenzátor biztonságos kisütésének megtervezésekor. Ez a jellemző a kondenzátor töltés- begyűjtő képességét mutatja, és arányos a dielektrikum áteresztőképességének és az elektródák felültének szorzatával, de fordítottan arányos az elektródák közötti távolsággal (dielektrikum vastagságával).

A kondenzátorgyártó által megadott kapacitás egy névleges kapacitásérték, ami a valóságban nem érhető el, mert a gyakorlatban erre az értékre nagyon sok környezeti tényező van befolyással. Emiatt van megadva a kondenzátor kapacitásának toleranciája, ami százalékos értékben fejezi ki a valós kapacitás eltérését a névleges kapacitás értékétől.

A kondenzátor veszteségi tényezője meghatározza a kondenzátor váltakozó feszültség melletti működésével összefüggő egységnyi energiaveszteségeket. A veszteségi tényező tangense annak a szögnek, amely az áram és a feszültségvektorközötti fázisszög pótszöge. Ezek a veszteségek rendszerint nagyobbak, mint a dielektrikum veszteségei, ami viszont az elektródákon fellépő veszteségekkel van kapcsolatban, illetve a frekvenciával valamint a kondenzátor áramkörére ható hőmérséklettel is.

Hogyan kell kisütni egy kondenzátort?

A kondenzátor kisütésének módja a típustól és a kapacitástól függ. A nagyobb Farád-számú kondenzátorokat nagyobb óvatossággal kell kisütni, mivel azok rövidre zárása nem csak a kondenzátor sérüléséhez vezethet, de könnyen okozhat robbanást és erősségű áramütést is.

A kondenzátor biztonságos kisütése érdekében egy ohmos karakterű olyan tetszőleges terhelést kell a kondenzátor végeihez csatlakoztatni, amely képes lesz a kondenzátorban felhalmozódott energiát szétoszlatni. Például: hogyan süssünk ki egy 100V feszültségű kondenzátort ? Erre a célra felhasználható egy közönséges ellenállás vagy egy 110V-os izzó. A kondenzátor a saját energiáját leadva világításra kényszeríti az izzót, és ez a fényforrás egyben mutatja is a komponens feltöltöttségét. Természetesen használhatnánk erre a célra más ohmos fogyasztót is.

A kondenzátor kisütését nagy ellenállású fogyasztóval kell lefolytatni. Igaz, a kondenzátor fegyverzetén felhalmozódott töltésmennyiség lemerítése így tovább fog tartani, de biztosak lehetünk abban, hogy az összes töltés le fog ürülni.

Kisebb kapacitású kondenzátor kisütése elvégezhető úgy is, hogy sorosan kapcsolt kondenzátorból és ellenállásból összeállítunk egy speciális lemerítő/kisütő áramkört. Ilyen áramkör összeállításakor figyelmet kell fordítanunk a kondenzátor kisütési idejére valamint az ellenállás szükséges teljesítményére.

A kondenzátor kisütésének időtartama egyenlő lesz a kondenzátorhoz sorosan kötött ellenállás valamint a kondenzátor kapacitásának szorzatával. Az így adódó időtartam elteltét követően az alkatrész feszültségének le kell esnie a kezdeti feszültség egyharmadára, a teljes mértékű lemerülés pedig az ellenállás és a kapacitás szorzatából adódó idő ötszörösének eltelte után következik be.

Minél kisebb ellenállást kötünk az áramkörbe, annál gyorsabban fog lemerülni a kondenzátor. Példa: egy 10 uF kapacitású kondenzátor 1 kΩ-os ellenállással történő kisütése esetén a kisütési idő 0,01 s. Ha egy ilyen ellenállással sütünk ki egy 1 mF kapacitású kondenzátort, akkor a kezdeti töltésmennyiség 1/3-ának lemerítéséhez szükséges idő 1 másodperccel hosszabb lesz.

Emlékeznünk kell tehát arra, hogy a kondenzátor biztonságos kisütését megfelelően megválasztott ellenállással kell lefolytatni. A túl kis teljesítményű ellenállás könnyen tönkremehet. Ugyanezért, az ellenállás megválasztásakor figyelembe kell venni az ellenállás által leadott energiát is, ami az ellenállás feszültség-négyzetének és ellenállásértékének a szorzata. A standard ellenállások max. 0,25 W teljesítményt tudnak átvinni. Ha egy standard ellenállást használunk egy nagy töltöttségű és feszültségű, nagyobb kondenzátorhoz, akkor az az ellenállás leégését fogja okozni. Ebből következően kicsi komponensek esetében is érdemes 5 W teljesítményű és pl. 1 kΩ-os ellenállást használni, melynek jó példája lehet az SR PASSIVES MOF5WS-1K modell.

Az elektro-energetikai rendszerekben használt nagyobb kondenzátorokat kötelezően fel kell szerelni kisütő ellenállásokkal, melyeknek feladata, hogy a tápfeszültség leválasztása után néhány perc időtartamban lemerítsék az adott kondenzátort. Háromfázisú, energetikai kondenzátor biztonságos kisütésének YDY 4 mm2 kábel használatával kell történnie úgy, hogy az alkatrész egyes fázisait össze kell kötni a PE vezetékkel.

Cikkszám: Megnevezés:
FKP2-10N/100 Kondenzátor: polipropilén; 10nF; 5mm; ±10%; 6,5x8x7,2mm; 1kV/μs
CC-10/100 Kondenzátor: kerámia; 10pF; 100V; C0G; THT; 5mm
MOF5WS-1K Ellenállás: fém-oxid; THT; 1kΩ; 5W; ±5%; Ø6x17mm; axiál

linecard

Termékek megtekintéséhez válassz gyártót vagy kategóriát

Quick Buy

?
termékkód rendelt mennyiség
Nézz szét

További Quick Buy opciók

Ez az oldal cookie fájlokat használ. Klikkelj ide, ha többet akarsz tudni a cookie fájlokról és a beállításaik kezeléséről.

Ne jelenjen meg többet