Aluminium-Elektrolytkondensatoren waren wegen ihrer geringen Kosten schon immer eine gängige Wahl für Netzteile. jedoch, Sie haben eine begrenzte Lebensdauer und sind anfällig für extreme Bedingungen mit hohen und niedrigen Temperaturen. Aluminium-Elektrolytkondensatoren haben eine dünne Aluminiumfolie, die auf beiden Seiten eines mit Elektrolyt imprägnierten Papierbogens angeordnet ist. Dieser Elektrolyt verdunstet über die Lebensdauer des Kondensators, seine elektrischen Eigenschaften ändern. Wenn der Kondensator ausfällt, es reagiert heftig: Druck baut sich im Kondensator auf, zwingt es, brennbares freizusetzen, korrosive Gase.
Die Verdampfungsrate des Elektrolyten hängt eng mit der Kondensatortemperatur zusammen. Für jeden 10 Grad Celsius Abfall der Betriebstemperatur, die Lebensdauer des Kondensators verdoppelt sich. Die Nennlebensdauer eines Kondensators ergibt sich in der Regel aus der Nenntemperatur. Eine typische Nennlebensdauer ist 1000 Stunden um 105 Grad Celsius. Wenn diese Kondensatoren für langlebige Anwendungen wie die in Abbildung gezeigte LED-Lampe ausgewählt werden 1 (LEDs haben eine Lebensdauer von 25,000 Std), Die Lebensdauer des Kondensators wird zum Problem. Erreichen 25,000 Stunden des Lebens, solche Kondensatoren benötigen eine Betriebstemperatur von nicht mehr als 65 Grad Celsius. Diese Betriebstemperatur stellt eine besondere Herausforderung dar, da die Umgebungstemperatur in dieser Anwendung über 125 Grad Celsius. Es gibt einige temperaturabhängige Kondensatoren auf dem Markt, aber in den meisten Fällen, Aluminium-Elektrolytkondensatoren werden die Flaschenhalskomponente für die Lebensdauer von LED-Lampen sein.
Diese Temperaturabhängigkeit der Lebensdauer beeinflusst tatsächlich die Art und Weise, wie Sie die Nennspannung des Kondensators reduzieren können. Ihr erster Gedanke könnte sein, die Nennspannung des Kondensators zu erhöhen, um die Wahrscheinlichkeit eines dielektrischen Ausfalls zu minimieren. jedoch, dies führt zu einem höheren äquivalenten Serienwiderstand (ESR) des Kondensators. Da Kondensatoren typischerweise eine hohe Welligkeitsstrombelastung aufweisen, Dieser hohe Widerstand führt zu einem zusätzlichen internen Stromverbrauch und erhöht die Kondensatortemperatur. Ausfallraten steigen mit der Temperatur. In der Tat, Aluminium-Elektrolytkondensatoren werden typischerweise nur bei etwa 80% ihrer Nennspannung.
Der ESR steigt bei niedrigeren Kondensatortemperaturen stark an. In diesem Fall, der Widerstand steigt um Größenordnungen bei -40oC. Dies beeinflusst die Leistung des Netzteils in vielerlei Hinsicht. Bei Verwendung des Kondensators am Ausgang eines Schaltnetzteils, die Ausgangswelligkeitsspannung steigt um eine Größenordnung. Zusätzlich, bei der Frequenz über Null, die durch den ESR und den Ausgangskondensator erzeugt wird, es erhöht die Schleifenverstärkung um eine Größenordnung, was sich auf den Regelkreis auswirkt. Dadurch entsteht eine instabile Stromversorgung mit Schwingungen. Um diese starke Schwingung aufzunehmen, der Regelkreis geht in der Regel erhebliche Platzeinbußen ein und arbeitet bei höheren Temperaturen.
Für alle Elektriker, Kondensatoren sind weit verbreitet und werden häufig verwendet. So werden auch oft einige der Probleme aufgedeckt, und dann für diese sollten wir es lösen.
EIN. Ölaustritt (Leckage)
Problem: Für Kondensatoren, Ölaustritt ist so üblich wie eine Haushaltsroutine, die ursachen sind auch recht vielfältig, hauptsächlich die folgenden Punkte.
1, aufgrund unsachgemäßer Handhabungsmethoden, oder das Porzellangehäuse zu nehmen, was zu Rissen in der Flanschschweißung führt.
2, Verdrahtung, durch zu starkes Schrauben verursacht durch die Porzellanmanschette Schweißschäden.
3、Einige Fehler im Herstellungsprozess können dazu führen, dass der Kondensator durchsickert oder Öl austritt.
4、Nach Inbetriebnahme des Kondensators, der Innendruck wird durch die drastische Temperaturänderung steigen, wodurch das Ölaustritts- und Leckagephänomen schwerwiegender wird.
5, durch unsachgemäße Bedienung und Wartung, die lange mangelnde Wartung des Kondensators, die zum Abblättern der Außenhaut und zum Rosten der Außenhaut führt, ist auch eine Ursache für Ölaustritt und Leckage des Kondensators im Betrieb.
Obwohl häufiger, aber kann nicht ignoriert werden Oh, manchmal kann ein kleiner Fehler schnell große Probleme verursachen. Kondensatoraustritt und Ölleckage haben zur Folge, dass das Imprägniermittel reduziert wird, und der obere Teil des Bauteils wird leicht durch Feuchtigkeit und Ausfall des Kondensators beschädigt. Deswegen, eine rechtzeitige Bearbeitung ist erforderlich.
Lösung.
1、Beim Einbau von Kondensatoren, die Verdrahtung jedes Kondensators ist über einen separaten weichen Draht mit der Sammelschiene verbunden, nicht durch eine harte Sammelschienenverbindung, um zu verhindern, dass die Montagebelastung die Kondensatorhülse beschädigt und die Dichtung bricht und Öl austritt.
2、Der Kondensator sollte aufrecht stehen und die Hülle nicht getragen werden; beim verkabeln, die Schraube sollte nicht zu fest angeschraubt werden und die Hülse sollte geschützt werden.
3, Kondensatorgehäuse und -gehäuse Schweißölaustritt, kann versickern, Undichtigkeit am Rost, und dann mit Zinnhartlot reparieren, Gehäuseschweißen reparieren sollte darauf achten, dass das Bügeleisen nicht zu heiß sein kann, um ein Ablösen der Silberschicht zu vermeiden, nach Reparatur für Lack. Das Austreten von Öl und das Austreten von Öl sind schwerwiegend, um den Kondensator zu ersetzen.
Zweite, die Kondensatorhüllenverformung
Frage.
Aufgrund des inneren Mediums des Kondensators unter der Einwirkung von elektrischem Hochspannungsfeld frei, damit das Medium Zersetzung und Ausfällung von Gas, oder aufgrund eines Teils des Komponentenausfalls, Kondensatorelektrode zur Hülle Erdungsentladung und andere Gründe führen zu einer mittleren Ausscheidung von Gas. Diese Gase im verschlossenen Gehäuse verursachen eine Erhöhung des Innendrucks, und verursacht somit die Ausdehnung und Verformung des Gehäuses. Deswegen, die Verformung des Kondensatormantels ist ein Zeichen für den Ausfall oder Vorausfall des Kondensators.
Lösung.
Oft das Aussehen des Betriebskondensatorsatzes Inspektion, wie festgestellt, dass die Expansionsdeformation der Kondensatorhülle rechtzeitige Maßnahmen sein sollte, Erweiterung von ernst (100Kvar unterhalb der Ausdehnung jeder Seite sollte nicht größer als 10 mm . sein; 100Kvar und darüber ist die Ausdehnung jeder Seite nicht größer als 20 mm) sollte sofort aufhören zu verwenden, und identifiziere die Gründe, ersetze den kondensator. Shell-Erweiterung ist nicht ernst, Belüftungsmaßnahmen zu ergreifen und den Betrieb von Inspektionsarbeiten zu stärken.
Dritter, die schutzgerät aktion
Probleme.
1, aufgrund der unsymmetrischen Drehstromkapazität der Kondensatorbank, was zu einem Drehstromungleichgewicht führt, damit die Kondensatorbank-Schutzvorrichtung den Kondensatorbank-Leistungsschalter aufspringt.
2, für Kondensatoren mit Sicherungsschutzeinrichtung, aufgrund interner Anomalien der Kondensatoren, Kapazitätsänderungen, Pole-to-Shell-Erdung, zu hoher Einschaltstrom und Überspannung, usw., damit die sicherung durchbricht.
3, unsachgemäßer Laufbetrieb, was dazu führt, dass die Betriebsspannung des Kondensators den angegebenen Wert überschreitet, damit die Schutzvorrichtung zum Öffnen des Leistungsschalters eingreift.
Lösung.
1, regelmäßige Messung des Kondensatorkapazitätswerts, Kapazitätswertabweichung überschreitet nicht den Nennwert von -5% ~ +10% Palette, Der Kapazitätswert sollte nicht kleiner sein als 95% des Fabrikwertes.
2、Vor dem Einbau der Kondensatorbank, die primäre elektrische Kapazität sollte zugewiesen werden, um ihre dreiphasige Kapazitätsbilanz zu machen, und sein Fehler sollte nicht überschreiten 5% der Gesamtkapazität einer Phase; wenn sie mit Relaisschutzgeräten ausgestattet sind, sollten sie auch die Anforderungen erfüllen, dass der Ausgleichsstromfehler den Ansprechstrom des Relaisschutzes während des Betriebs nicht überschreitet; nach Einwirkung der Schutzeinrichtung, der Isolationswiderstand von Pol zu Schale sollte mindestens 2000 MΩ betragen.
3、Um den Einschaltstrom und das Einströmen hoher Oberschwingungen zu begrenzen, die Kondensatorbank sollte mit Seriendrosseln ausgestattet sein.
4, der Kondensator sollte unter der Nennspannung verwendet werden, wie die Spannung im Netz ist zu niedrig, der Kondensator kann die Nennleistung nicht erreichen, langfristiger Überspannungsbetrieb, um den Kondensator zu erhitzen, beschleunigen die Isolationsalterung, leicht den Kondensator zu beschädigen. Nach den Vorschriften, wenn die Netzspannung überschreitet 10% der Nennspannung des Kondensators für eine lange Zeit, der Kondensator sollte außer Betrieb genommen werden.
5, die Verwendung von Sicherungen zum Kondensatorschutz, die Auswahl der Sicherungen muss angemessen sein, der allgemeine Sicherungsnennstrom sollte nicht größer sein als 1.3 mal den Nennstrom des Kondensators.
6, Die Messung des Isolationswiderstands von Kondensatorpol zu Hülle sollte nicht weniger als 2000 MΩ betragen.
Vier, Kondensator Porzellanhülle Oberflächenblitzentladung
Frage.
Kondensator in Betrieb, wegen fehlender Reinigung und Wartung, seine Porzellanisolierungsoberfläche Schmutz, Schmutz adsorbierte Feuchtigkeit, damit die Porzellanmanschettenisolierung reduziert, der Oberflächenableitstrom erhöht, was zu einer Flash-Entladung der Porzellanhülsenoberfläche führt. Zusätzlich, die Oberfläche der Kondensatorporzellanhülle verschmutzt, im System unter Einwirkung einer bestimmten Überspannung, was zu einer Flash-Entladung der Porzellanhülsenoberfläche führt. Das Ergebnis der Blitzentladung, was zu Porzellanschäden an der Oberfläche der Porzellanmanschette führt, kann zu einem Auslöseunfall des Porzellanhülsen-Isolationsdurchbruchs des Leistungsschalters führen.
Lösung.
Der in Betrieb befindliche Kondensatorsatz sollte regelmäßig kontrolliert und gereinigt werden; entsprechende Antifouling-Maßnahmen entsprechend der Antifouling-Stufe einleiten, und der Kondensator sollte nicht im Freien im stark verschmutzten Bereich installiert werden.
V. Kondensatorexplosion
Problem.
Kondensatorexplosion im Betrieb ist ein bösartiger Unfall, in der Regel in den inneren Bauteilen zwischen den Polen oder zum Mantel Isolationsdurchschlag auftreten, und die anderen parallel geschalteten Kondensatoren geben viel Energie an den Kondensator ab, kann den Kondensator explodieren lassen und ein Feuer verursachen. Die Ursachen sind.
1, die internen Komponenten des Kondensatordurchschlags: hauptsächlich aufgrund eines schlechten Herstellungsprozesses, verursacht durch.
2, Beschädigung der Isolierung des Kondensatormantels: kondensator hochspannungsseitiger anschlussdraht aus dünnem kupferblech, wenn der Herstellungsprozess schlecht ist, die Kante ist nicht flach mit Graten oder starker Biegung, seine Fähigkeit, Corona zu produzieren, Corona wird das Öl zersetzen, Gehäuseerweiterung, Ölstand sinkt und verursacht Pannen. Zusätzlich, im Verschlussdeckel, wenn die Ecke der Ausbrennzeit zu lang ist, die innere Isolierung brennt und produziert Öl und Gas, wodurch die Durchbruchspannung stark abfällt und beschädigt wird.
3, schlechte Abdichtung und Ölleckage: durch schlechte Abdichtung des Montagegehäuses, Feuchtigkeit ins Innere, damit der Isolationswiderstand reduziert wird; oder durch Ölleckage, so dass die Öloberfläche absinkt, die zur Granatentladung oder zum Bauteilausfall führen.
4, Trommelbauch und innere frei: hauptsächlich wegen interner Corona, Pannenentladung und ernsthaft frei, Kondensatoren in der Rolle der Überspannung, wird die Komponenten starten lassen, die Spannung wird auf die Arbeit der elektrischen Feldstärke reduziert, wodurch eine Reihe von körperlichen, chemisch, elektrische Effekte, damit die Isolierung die Alterung beschleunigt, Zersetzung, Gaserzeugung. Bilde einen Teufelskreis, dadurch erhöhter Druck im Gehäuse, was dazu führt, dass die Trommel außerhalb der Kastenwand explodiert.
5, die Kondensatorexplosion durch den Kondensator mit Elektrizität: jede Nennspannungs-Kondensatorgruppe darf nicht mit Strom geschlossen werden. Kondensatorgruppe jedes Mal wieder schließen, muss im Fall des Schalters abgeklemmt werden entlädt sich der Kondensator 3min vorher. Ansonsten, die Polarität der Spannung im Moment des Schließens kann der Polarität der Restladung des Kondensators entgegengesetzt sein und eine Explosion verursachen. Aus diesem Grund, Es ist allgemein vorgeschrieben, dass die Kondensatorbank mit einer Kapazität über 160 Kvar mit einer automatischen Auslösevorrichtung ausgestattet werden sollte, wenn keine Spannung anliegt, und der Schalter der Kondensatorbatterie darf nicht mit automatischer Wiedereinschaltung ausgestattet sein.
Zusätzlich, es kann auch zu einer Explosion aufgrund hoher Temperaturen kommen, Schlechte lüftung, hohe Betriebsspannung, Überhöhte harmonische Spannungskomponenten oder Betriebsüberspannung, etc.
Lösung.
Kondensatorguss, um ein Bersten von Kondensatoren zu verhindern, zusätzlich zu der Anforderung, den Betrieb der Inspektion zu stärken, Die Hauptsache ist die Installation von Kondensatorschutzgeräten, der Kondensator wird vor dem Berstunfall rechtzeitig zum Entfernen durchbrochen. In Betrieb, wie sich herausstellt, dass der Kondensator a ausgibt "Schmiere" Klang, ist eine Vorstufe zum Zusammenbruch der inneren Isolierung des Kondensators, sollte also aufhören zu laufen, um den defekten Kondensator zu finden. Nach dem Kondensator platzen, der kondensator sollte getauscht werden.
Sechs, das Terminal ist nicht fest installiert
Frage.
Kondensatoranschlüsse sind nicht fest installiert, im Strom durch den Draht, führt zu einer Erhöhung des Kontaktwiderstands, manchmal "Quietschen" Geräusch der Entladung, so dass die terminale Wärmeverformung, und Entladungsgeräusch, schweres terminales Rotschmelzen.
Lösung.
Verwenden Sie Infrarot-Thermografie, um die Temperatur des Terminals und des Gehäuses des Geräts zu messen. Wenn die Oberfläche des Terminals ein heißes Oxidationsphänomen war, sollte die Anschlusskontaktfläche polieren, mit leitfähigem Fett bestreichen und die Schrauben festziehen. Wenn das Terminal stark erhitzt oder geschmolzen ist, das Terminal sollte ersetzt werden.
Sieben, Kondensatortemperaturanstieg
Problem.
Der Hauptgrund ist, dass der Kondensator lange Zeit über Spannung läuft, Der hohe harmonische Zufluss vom nahegelegenen Gleichrichter macht den Kondensator überstrom, falsche Auswahl des Kondensators, zu wenig Öl und schlechte Belüftungsbedingungen, etc. Zusätzlich, durch Alterung des Mediums des Kondensators nach Dauerbetrieb, der zunehmende dielektrische Verlust (tanδ) kann zu einem hohen Temperaturanstieg des Kondensators führen. Der Temperaturanstieg des Kondensators beeinflusst die Lebensdauer des Kondensators und führt zur Beschädigung des Kondensatorisolationsdurchschlags.
Lösung.
Die Umgebungstemperatur des Kondensatorraums sollte während des Betriebs streng überwacht und kontrolliert werden. Um die Überwachung der Umgebungstemperatur im Betrieb zu erleichtern, ein Thermometer sollte an einem Ort mit schlechter Wärmeableitung installiert werden (zwei Drittel der Höhe des Kondensators), und das Thermometer sollte an einem Ort angebracht werden, der für die Beobachtung geeignet ist. die Verformung des Kondensatormantels ist ein Zeichen für den Ausfall oder Vorausfall des Kondensators, die Temperaturwachsfolie kann auf die Kondensatorschale geklebt werden (neben dem Typenschild). Wenn die Raumtemperatur zu hoch ist, die notwendigen Belüftungs- und Kühlmaßnahmen sind zu treffen, und wenn die Raumtemperatur nach Ergreifen von Maßnahmen nicht unter 40℃ geregelt werden kann, die Operation sollte sofort abgebrochen werden. Wenn der Kondensator das Problem ist, der kondensator sollte getauscht werden.
Abschließend, Aluminium-Elektrolytkondensatoren sind normalerweise die Kostenoption. jedoch, Sie müssen feststellen, ob sich ihre Nachteile negativ auf die Anwendung auswirken. Sie müssen ihre lange Lebensdauer anhand ihrer Betriebstemperatur berücksichtigen. Ebenfalls, Sie müssen ihre Nennspannung entsprechend reduzieren, um einen Temperaturbetrieb und damit eine lange Lebensdauer zu erreichen. Sie müssen den ESR-Bereich verstehen, der verwendet werden muss, damit Sie den Regelkreis richtig entwerfen können, um die Anforderungen der Welligkeitsspezifikation des Designs zu erfüllen.
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