Высоковольтный конденсатор: фазосдвигающий, импульсный, биполярный и бумажный

Подробности Категория: Высоковольтные устройства Опубликовано 20.07.2016 09:05 Admin Просмотров: 2324

В высоковольтных устройствах ни как не обойтись без высоковольтных конденсаторов.

К примеру в таких устройствах как умножители напряжения, генераторах Маркса, катушек Тесла, разиличных высоковольтных импульсных установок, мощных лазеров и други устройств. Устройство таких конденсаторов отличается от устройства обычных низковольтных конденсаторов.

Поскольку они должны работать в высоковольтных цепях, они довольно редки и труднодоставаемы.

Искать их в обычных магазинах радиодеталей совершенно нет смысла, лучше место для поиска это радиорынки, частные объявления в интернете и магазины для промышленного оборудования.

Высоковольтные конденсаторы бывают разных типов и марок, ниже представлен список некоторых ВВ конденсаторов. Все они отечественного производства, современные аналоги стоят гораздо дороже.

К75-25 — импульсные конденсаторы с рабочими напряжениями от 10 до 50 кВ, емкостью от 2 до 25 нФ их корпус сход с K75-15, они работают с напряжением с частотой до 500 Гц, что делает возможным их использование в качестве конденсаторов ММС в искровой катушки Тесла.

K15-4  — Зеленыекерамические конденсотары «гриншиты» встречаются в страх телевизорах на лампах, в умножителях напряжения. Такие конденсторы имеют не большую емкость и большое рабочее напряжение.

Такие конденстаоры не любят высокочастотные цепи, имеют большое значение TKE, с увеличением температуры емкость сильно меняется. Такие конденсаторы очень не любят высокчастотные цепи.

Они довольно неплохо работают в генераторе Маркса. 

K15-5 — Небольшие плоские керамические конденсаторы рыжего цвета. Которые постоянно выходят из строя, емкость постоянно меняется. Их можно использовать если только в высокочастотных фильтрах. Рабочее напряжение до 6,3 кВ. Их можно спокойно приобрести в магазинах радиотоваров. Их также можно использовать в генераторе Маркса.

К73-14 — Пленочные конденсаторы применяемые в цепях постоянного тока, рассчитаны на приличное напряжение в 25 кВ.

Такие конденсаторы имеют хорошую емкость и больщую эквивалентную индуктивность, поэтому их нельзя приемнять в катушка Тесла по причине того что они быстро греются и дохнут.

Они отлично подойдут для всевозможных умножителей напряжения и генераторах Маркса. Номиналы таких конденсаторов 16 кВ 2200 пФ, 25 кв 2200 пФ и др. 

КВИ-3 — Дисковидные керамические конденсаторы, которые сейчас встречаются довольно редко. Часто использовались в искровой катушки Тесла. Но такие конденсаторы имеют очень большой минус — это их цена. Так как обкладки выполнены их серебра то конденсатор с большой емкостью будет стоить приличные деньги.

Поэто вместо них начали использовать другие К75-25. А КВИ конденсаторы устанавливают в высоковольтные устройства в качестве фильтра ВЧ. КВИ кондесаторы встречаются следующих номиналах: 3300 пф 10 кВ, 4700 пФ 12 кВ, 6800 пФ 12 кВ.

Конденстатор с емкостью 6800 пФ довольно дорогой, заводской такой будет стоить до 2000 рублей за 1 штуку.

 К15У1 — эти конденсаторы по внешнему виду очень похожи на высоковольтные конденсаторы КВИ-3, но опытный радиолюбитель эти различия видит сразу. К15У1 имеют более сглаженную форму диска на краях. Также у таких конденсаторов намного больше разных форм и номиналов. Могут быть размеры как миниатюрные так и здоровые блины с ладонь. 

 К15У-2 — в отличии от предыдущего конденсатора, имеет форму не блина а трубки у которой концы утолщены. К15У отличаются от КВИ тем что они имеют нормированную реактивную мощность.

Поэтому их можно использовать в ламповых катушказ Тесла. Такие конденсаторы применялись в передатчиках со значительными мощностями и другой подобной радиоаппаратуре.

На радиорынках можно найти конденсаторы со следующими номиналами:

• 470 пФ, 15 кВ, 40 кВАР;
• 3300 пФ, 10 кВ, 10 кВАР.

ТГК1-У3 — По характеристикам схожы с К15У. Имеют форму «капли» и красный цвет. Конденсаторы очень редкие и большие. Наиболее распространены конденсаторы с номиналом 1000 пФ 8 кВ.

 

Микроволновые конденсаторы — такие конденсаторы устанавливаются в микроволновках где работают в паре с шифтером для МОТа. Эти конденсаторы масленные, они выпускаются с рабочим напряжением в 2000-2200 В и емкостью около 0,96-1,10 мкФ. Они отлично работают в качестве умножителя МОТа. Найти такие конденсаторы можно в старых сломаных микроволновках либо на радиорынке.

К41-1а — Обычные ни чем не приметные маслобумажные конденсаторы, есть экземпляры с большой емкостью и большим напряжением. Их модно применить, к примеру, в фильтре 50 Гц, либо в удвоителе напряжения. Найти им другое применение затруднительно. Емкость конденсаторов зависит от размеров.  

КБГ — П — масляные конденсаторы, как можно было подумать что такие конденсаторы должны работать в фильтрах или в умножителях напряжения.

Но такие конденсаторы,как показала практика, можно использовать в искровой катушке Тесла. Но нужно быть осторожным так как разрыв таких конденсаторов может привести к разбрызгиванию масла.

Распространенные номиналы: 10 кВ, 0.1 мкФ; 5 кВ, 1 кмФ; 20 кВ, 0.1 мкФ.

 

К41И-7 — также как и предыдущий конденсатор он масленный, применяется для накачки лазеров. Имеет хороший номинал 5 кВ 100 мкФ, все такого конденсатора 12.5 кг. Рекомендуется заряжать такой конденсатор только до половины. Ток разряда таких конденсаторов 100 — 200 А.

К75-28 — схож с предыдущим конденсатором, отличается габаритами, он меньше по размерам и по весу. Можно встретить такие конденсаторы 3 кВ и емкостью 100 мкФ, ток разряда до 2000 А.

К75-40 — Импульсный конденсатор, также похож на К41И-7 но с лучшим разрядным током, уже порядка 10 кА и множество разных номиналов. Но эти высоковольтные конденсаторы встречаются редко и довольно дорогие.

К15-10 — Керамический импульсный конденсатор. Не расчитан на частотный режим. Пригоден для работы с импульсным током с частотой следования импульсов несколько десятков Герц.

Отлично подойдут для сборки генератора Маркса. Рабочее напряжение до 50 кВ. При работе с напряжением более рабочей конденсатор нужно будет погрузить в бак с маслом, для того чтобы избежать пробоя по поверхности.

Обкладки такого конденсатора выполнены из технического серебра.

Вакуумные конденсаторы — Могут быть как перменные так и постоянные. Их главное преимущество это отсутсвие диэлектрических потерь.

Поэтому они могут работать при любых режимах и частотах при высоком напряжении. К минусам можно отнести их хрупкость так как имеем дело со стеклом и малую емкость.

Самые оптимальные на мой взгляд это высоковольтные конденсаторы переменной емкости марки КП.

Источник: https://radio-magic.ru/high-voltage/391-vysokovoltnye-kondensatory

Импульсный конденсатор энергоемкий

Импульсный конденсатор энергоемкий (ИКЭ) – это, так называемый молекулярный конденсатор (МК), молекулярный накопитель (МН), ионистор, «золотой» конденсатор, суперконденсатор, ультраконденсатор. Импульсный конденсатор энергоемкий используется при необходимости отдачи большой мощности и накоплении энергии за относительно короткий промежуток времени (от 0,1 до 10 сек.).

• Описание
• Преимущества
• Электрофизические и технологические особенности
• Применение
• Технические характеристики импульсных конденсаторов энергоемких

Описание:

Импульсный конденсатор энергоемкий (ИКЭ) – это, так называемый молекулярный конденсатор (МК),  молекулярный накопитель (МН), ионистор, «золотой» конденсатор, суперконденсатор, ультраконденсатор.

Импульсный конденсатор энергоемкий используется при необходимости отдачи большой мощности и накоплении энергии за относительно короткий промежуток времени (от 0,1 до 10 сек.).

Импульсный конденсатор энергоемкий – это монолитная герметичная конструкция, имеющая изолированные от корпуса, маркированные знаками «+» и «–» токовыводы.

Номинальное напряжение заряда ИКЭ может находиться в пределах от единиц до сотен вольт, а электрическая емкость – от десятых долей фарады до 2 000 фарад при минимальной величине внутреннего сопротивления (0,0005 Ом).

Преимущества:

1. – плотность энергии в них в 10 раз больше, чем у обычного конденсатора,
2. – мощность при импульсном разряде/заряде в 10 раз выше мощности разряда  аккумуляторных батарей,
3. – импульсный конденсатор энергоемкий способен заменить аккумуляторные батареи и обычные конденсаторы,
4. – пожаро- и взрывобезопасность,
5. – высокая механическая прочность,
6. – устойчивость к кратковременным воздействиям высоких перенапряжений и токам короткого замыкания,
7. – отсутствие обслуживания в процессе эксплуатации, высокая надежность, большой срок службы,
8. – диапазон рабочих температур -45°С ÷+60°С,
9. – не содержит токсических веществ,
10. – низкая цена изделия.
11. – высокие плотности электрической емкости заряда и энергии составляют соответственно: 100 Ф/см3, 100 Кл/см3, 50 Дж/см3,
12. – малое внутреннее сопротивление,
13. – удельная мощность импульсного разряда порядка 10 Вт/см3,
14. – малая величина собственного времени заряда и разряда, она охватывает диапазон от 0,025 сек. до 5,0 сек,
15. – малый ток утечки на единицу накопленного заряда (~10-3 мА/Кл),
16. – возможность длительного хранения заряда в течение сотен часов,
17. – форм-фактор конструкции ИКЭ – цилиндрический, при диаметре 230 мм.
18. – как бортовой источник импульсной мощности для разгона электротранспорта и гибридного транспорта за счет регенерации энергии, накопляемой при торможении,
19. – пуск двигателей автотракторной и стационарной техники, локомотивов, судов и так далее в любых климатических условиях или разряженной аккумуляторной батареи,
20. – импульсное энергопотребление и импульсная отдача мощности в нагрузку технического и технологического оборудования, такого как различные электроприводы, рентгеновские аппараты, аппараты точечной сварки,
21. – система бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей (вычислительной техники, системы управления и связи, непрерывные производства и др.),

– буферный накопитель энергии для снятия пиковых нагрузок электрических подстанций, прямых преобразователей энергии (топливных элементов, ветро- и гидрогенераторов, солнечных батарей и т.п.),

– замена аккумуляторов в электротранспортных средствах с заданным маршрутом в закрытых помещениях (цехах, складах, теплицах, птицефабриках, животноводческих фермах и экологических зонах).

Технические характеристики импульсных конденсаторов энергоемких:

Тип ИКЭ, кДж/В	Напряжение U, В	Емкость С, Ф	Максимальная мощность разряда ИКЭ Рmax, кВт	Максимальный ток заряда/разряда ИКЭ при согласованной нагрузке, Imax, А	Объем, дм3	Вес, кг	Примечание
25/14	14	255	16,3	2300	11,4	27,0	Пуск ДВС автотракторной и железнодорожной техники (дрезин, дизелей путевых машин, рефрижераторных вагонов)
40/28	28	100	39,2	2800	15,0	32,0
60/28	28	160	65,3	4600	18,7	38,0
90/200	200	4,50	50,0	500	22,9	36,0	Гибридный транспорт, электротранспорт, источники бесперебойного питания
85/270	270	2,50	67,5	500	27,4	52,0
90/300	300	2,00	75,0	500	23,7	38,0
115/300	300	2,50	75,0	500	27,5	53,0
40/64	64	23,0	93,8	2125	17,2	38,0	Конденсаторная система пуска дизелей магистральных и маневровых тепловозов
40/96	96	8,50	86,4	1300	16,2	34,0
1,5/18	15	7,00	4,50	500	4,99	10,0	Агрегаты бесперебойного питания, электроприводы коммуникационных аппаратов и другого назначения, буферные накопители электрических подстанций и прямых преобразователей энергии, акустические системы, навигационные маяки, рентгеновская аппаратура, импульсные источники тока
6/24	12÷24	21,00	3,60	300	4,99	12,0
20/150	150	1,80	28,1	375	11,0	23,0
15/175	175	1,00	30,6	350	9,76	21,5
33/200	200	1,65	50,0	500	10,4	30,0
60/200	200	3,00	50,0	500	133,3	28,0
27/220	220	1,12	60,5	550	20,8	40,0
20/300	300	0,45	75,0	500	8,31	25,0
40/300	300	0,90	60,0	400	20,4	40,0
18/350	350	0,30	76,6	350	12,8	29,0
40/400	400	0,50	100,0	500	15,8	32,0
36/700	700	0,15	175,0	500	17,4	36,0

• 
• карта сайта
• заряд импульсных конденсаторов
  конденсаторы для импульсных блоков питания
  электролитические конденсаторы импульсных
  импульсные конденсаторы
  заряд конденсатора импульсным током
  импульсный ток в конденсаторах
  импульсный конденсатор высоковольтный своими руками
  конденсаторы для импульсных источников питания
  в импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора
  импульсные конденсаторы энергоемкие
  импульсный конденсатор им 5 150
  электролитические конденсаторы для импульсных блоков питания
  конденсатор импульсном режиме
  импульсные конденсаторы икэ
  прибор для проверки конденсаторов импульсных трансформаторов
  зарядка конденсатора импульсным высокочастотным током
  допустимый импульсный ток конденсатора
  конденсаторы импульсных блоках питания
  импульсные высоковольтные конденсаторы украина
  высоковольтные импульсные конденсаторы большой емкости
  греется конденсатор в импульсном блоке питания
  импульсный ток в конденсаторе измерить
  на входе импульсного блока питания конденсатор последовательно
  конденсатор импульсных схемах
  высоковольтные импульсные конденсаторы
  импульсный разряд конденсатора
  импульсные конденсаторы сверхвысокой энергоемкости
  импульсные конденсаторы купить
  импульсный ток конденсатора 1390

Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/impulsnyiy-kondensator-energoemkiy/

Определение емкостей фазосдвигающих конденсаторов. Рабочий и пусковой конденсаторы | Каталог самоделок

Самый простой способ включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть, это с помощью одного фазосдвигающего конденсатора. В качестве такого конденсатора нужно использовать только неполярные конденсаторы, а не полевые (электролитические).

Фазосдвигающий конденсатор.

При подключении трехфазного электродвигателя к трехфазной сети пуск обеспечивается за счет переменного магнитного поля. А при подключении двигателя к однофазной сети достаточный сдвиг магнитного поля не создается, поэтому нужно использовать фазосдвигающий конденсатор.

Емкость фазосдвигающего конденсатора нужно рассчитать так:

• для соединения «треугольником»: Сф=4800•I/U;
• для соединения «звездой»: Сф=2800•I/U.

• Об этих типах соединения можно подробнее ознакомиться тут: 
• В этих формулах: Сф – емкость фазосдвигающего конденсатора, мкФ; I– номинальный ток, А; U– напряжение сети, В.
• Номинальный ток, тоже можно высчитать, так: I=P/(1,73•U•n•cosф).
• В этой формуле такие сокращения: P – мощность электродвигателя, обязательно в кВт; cosф – коэффициент мощности; n – КПД двигателя.

Коэффициент мощности или смещения тока к напряжению, а также КПД электродвигателя указывается в паспорте или в табличке (шильдике) на двигателе. Значения эти двух показателей часто бывают одинаковыми и чаще всего равны 0,8-0,9.

Грубо можно определить емкость фазосдвигающего конденсатора так: Сф=70•P. Получается так, что на каждые 100 Вт нужно по 7мкФ емкости конденсатора, но это не точно.

В конечном итоге правильность определения емкости конденсатора покажет работа электродвигателя. Если двигатель не будет запускаться, значит, емкости мало. В случае, когда двигатель при работе сильно нагревается, значит, емкости много.

Рабочий конденсатор.

Найденной по предложенным формулам емкости фазосдвигающего конденсатора достаточно только для пуска трехфазного электродвигателя, не нагруженного. То есть, когда на валу двигателя нет никаких механических передач.

1. Рассчитанный конденсатор будет обеспечивать работу электродвигателя и когда он выйдет на рабочие обороты, поэтому такой конденсатор еще называется рабочим.
2. 
3. Пусковой конденсатор.

Ранее было сказано, что ненагруженный электродвигатель, то есть небольшой вентилятор, шлифовальный станок можно запустить от одного фазосдвигающего конденсатора. А вот, запустить сверлильный станок, циркулярную пилу, водяной насос уже не получиться запустить от одного конденсатора.

Чтобы запустить нагруженный электродвигатель нужно к имеющемуся фазосдвигающему конденсатору кратковременно добавить емкости. А конкретно, нужно уже к подсоединенному рабочему конденсатору подключить параллельно еще один фазосдвигающий конденсатор.

Но только на короткое время на 2 – 3 секунды. Потому что когда электродвигатель наберет высокие обороты, через обмотку, к торой подключены два фазосдвигающих конденсатора, будет протекать завышенный ток.

Большой ток нагреет обмотку электродвигателя, и разрушит ее изоляцию.

• Подключенный дополнительно и параллельно конденсатор к уже имеющемуся фазосдвигающему (рабочему) конденсатору называется пусковым.
• Для слабонагруженных электродвигателей вентиляторов, циркулярных пил, сверлильных станков емкость пускового конденсатора выбирается равной емкости рабочего конденсатора.
• Для нагруженных двигателей водяных насосов, циркулярных пил нужно выбирать емкость пускового конденсатора в два раза больше, чем у рабочего.

Очень удобно, для точного подбора нужных емкостей фазосдвигающих конденсаторов (рабочего и пускового) собрать батарею параллельно соединенных конденсаторов. Конденсаторы соединенные вместе нужно взять небольшими емкостями 2, 4, 10, 15 мкФ.

При выборе по напряжению любого конденсатора нужно пользоваться универсальным правилом. Напряжение, на которое конденсатор рассчитан должно быть в 1,5 раз выше того напряжения, куда он будет подключен.

Источник: https://volt-index.ru/muzhik-v-dome/opredelenie-emkostey-fazosdvigayushhih.html

Высоковольтные конденсаторы

Высоковольтные (ВВ) конденсаторы – устройства, широко применяемые в находящихся под очень высоким напряжением электрических цепях различных приборов и оборудования.

В отличие от низковольтных аналогов, они обладают надежной конструкцией и большим сроком эксплуатации, высокой стоимостью.

О том, что собой такие устройства представляют, каких видов бывают, как работают и где используются, пойдет речь в данной статье.

Высоковольтный конденсатор

Виды ВВ конденсаторов

В зависимости от конструктивных особенностей и материала диэлектрика данные устройства бывают керамическими, бумажными, металлизированными, масляными, вакуумными, фазосдвигающими, подстроечными, биполярными.

Керамические изделия

Керамические импульсные конденсаторы – накопители, в которых в качестве диэлектрика используется специальная керамика.

В отличие от низковольтных аналогов, такие кондеры работают при напряжении от 0,2 до 50 кВ и частоте тока от 0,5 до 10 кГц. При этом емкость их лежит в диапазоне от 2-2,5 до 25 нф.

Используются они в цепях постоянного, переменного или пульсирующего тока, сетевых фильтрах как X/Y конденсаторы, а также высокочастотных схемах для устранения помех, поглощения шумов.

Наиболее часто применяемыми марками данных устройств являются следующие:

• К75-25 (15);
• К15-4;
• К15-5;
• К15-10;
• КВИ-3.

Керамический накопитель заряда КВИ-3

Металлизированные и бумажные (плёночные)

Имеющие схожую конструкцию накопители заряда данных видов состоят из:

• Диэлектрика – конденсаторной бумаги, полимерной пленки из таких материалов, как полипропилен, полиэстер, поликарбонат.
• Обкладок – фольги или тонкого слоя металла, нанесенного на пленочный полимерный диэлектрик вакуумным напылением.
• Двух контактов (выводов), припаянных к обкладкам.

Наиболее востребованными среди пленочных металлизированных устройств являются модели с рабочим напряжением 16 и 25 кВ и емкостью 2200 пФ (2,2нФ).

Накопители с бумажным диэлектриком, в отличие пленочных металлизированных аналогов, имеют более низкое рабочее (номинальное) напряжение: от 0,2 до 15 кВ (200-1500 В). Однако при этом их емкость колеблется от 0,1 до 2 мкФ (100000 – 2000000 пФ или 100-2000 нФ). Как и аналоги с керамическим диэлектриком, они способны работать с токами частотой от 50 до 10 000Гц (10кГц).

Применяют пленочные и бумажные высоковольтные конденсаторы в выпрямительных и фильтрующих цепях, электронных умножителях и удвоителях напряжения.

На заметку. В бумажных накопителях заряда допускается отклонение ёмкости накопителя от номинального значения данной характеристики не более, чем на 20%.

Масляные и вакуумные образцы

Наиболее часто применяемый и востребованный вакуумный высокочастотный конденсатор переменной емкости марки КП 1-4 представляет собой устройство, состоящее из следующих частей:

• стеклянный баллон, внутри которого путем откачки воздуха создан высокий вакуум;
• неподвижный цилиндрический электрод;
• гофрированный подвижный электрод («гармошка»);
• привод подвижного электрода, под большим усилием перемещающий «гармошку» внутрь неподвижного электрода;
• круглая ручка и окошко со шкалой для регулировки емкости накопителя.

Емкость данного накопителя колеблется от 10 до 500пФ, рабочее напряжение – до 10кВ. Применяется такое устройство в радиолюбительской передающей аппаратуре в диапазоне частот до 30-80 МГц в качестве контурных, блокировочных, фильтровых, а также разделительных конденсаторов.

Масляный накопитель заряда самой распространенной марки КБГ-МН состоит из:

• металлического прямоугольного корпуса;
• скрученного в рулон полимерного или бумажного диэлектрика;
• обкладок из алюминиевой фольги, разделенных диэлектриком;
• двух выводов, припаянных к обкладкам и соединенным с контактами на крышке корпуса.

Скрученный рулон из диэлектрика и обкладок находится в специальном масле, заполняющем корпус. Емкость устройства данной марки составляет 0,5 мкф (500нФ), рабочее напряжение – 600 В (0,6кВ).

На заметку. В высоковольтных накопителях заряда достаточно высокое содержание различных драгметаллов: палладия, платины, технического серебра.

Фазосдвигающие

Для чего нужен конденсатор

Данные устройства используются для подключения трехфазного электродвигателя к однофазной бытовой сети. Для этого подходит обычный не полярный (электролитический) конденсатор.

Расчет необходимой ёмкости пускового фазосдвигающего (Cф) конденсатора зависит от схемы (типа) подключения двигателя к сети:

• При подключении по типу «треугольник» емкость фазосдвигающего накопителя рассчитывается по следующей формуле: Cф = 4800×I/U.
• Для подключенного по схеме «звезда» ёмкость фазосдвигающего конденсатора находится по следующей формуле: Cф = 2800×I/U.

Фазосдвигающий конденсатор, подключенный к трехфазному двигателю

Подстроечные

Данные накопители заряда представляют собой устройства, емкость которых изменяется при разовой или периодической регулировке. В процессе работы оборудования изменение емкости таких устройств конструктивно невозможно.

Конструкция таких устройств включает в себя следующие элементы:

• статор – неподвижная нижняя обкладка;
• ротор – верхняя подвижная полукруглая обкладка;
• ось – соединяющий статор и ротор небольшой штырек.

Настройка емкости происходит за счет изменения площади распложенных параллельно обкладок при помощи плоского шлица на оси. Применяют подстроечные высоковольтные конденсаторы в приемо-передающей радиоаппаратуре.

На заметку. Не следует путать подстроечный конденсатор с переменным – емкость последнего можно изменять в процессе работы оборудования.

Биполярные

Устройство данного вида представляет собой простой неполярный (однополярный) конденсатор, применяемый в электрических цепях, запитываемых как постоянным, так и переменным или пульсирующим сверхвысоким током.

Биполярный высоковольтный конденсатор

Принцип работы

Любой высоковольтный энергоемкий накопитель заряда имеет такой же принцип работы, как и низковольтный аналог, состоящий из двух основных этапов:

1. Зарядка – при подключении обкладок к источнику питания или электрической сети на них начинает накапливаться заряд. При этом напряжение на конденсаторе растет и спустя короткое время становится таким же, как и у источника питания. С этого момента накопитель считается заряженным
2. Разрядка – если к заряженному накопителю подключить нагрузку, то через нее начнет протекать электрический ток. При этом напряжение на обкладках будет быстро падать, пока ни иссякнет совсем.

При несоблюдении номинальных характеристик подаваемого на конденсатор тока может произойти пробой диэлектрика, в результате чего произойдет короткое замыкание, и устройство замкнет накоротко.

Важно! Выражение «замкнуло накоротко» на языке электриков, электромонтажников значит, что произошло короткое замыкание.

Маркировка

Конденсатор электролитический

Маркировка большинства данных устройств состоит из следующих блоков:

• Буквенно-цифровое обозначение марки – КП 1-4, КВИ-3,К5-15;
• Номинальная емкость в пико,- нано,- микро,- или милифарадах (пФ, нФ, мкФ, мФ);
• Рабочее напряжение в вольтах или киловольтах;
• Допустимое отклонение фактической емкости от номинальной – выражается в процентах (%).

Обозначение на схемах

На электрических схемах данные устройства имеют такое же обозначение, как и низковольтные аналоги.

Где используются

Высоковольтные накопители заряда применяются в схемах таких имеющих большую энергоемкость устройств, как:

• умножители напряжения,
• генераторы Маркса,
• катушки Тесла,
• высокочастотные импульсные установки,
• радиолюбительская и профессиональная приемо-передающая аппаратура,
• пусковые блоки трехфазных электродвигателей большой и средней мощности.

Высоковольтные накопители заряда, в отличие от используемых при более низких значениях напряжения аналогов, являются очень опасными для человеческого организма устройствами.

Так, заряженный накопитель при контакте с неаккуратным обращением может привести к серьезной электротравме, повреждению кожных покровов и внутренних органов.

Мощные устройства данного вида могут накапливать заряд, прохождение которого через человеческое тело крайне опасно.

Видео

О том, как, используя бытовой однофазный ток, подключить трехфазный двигатель, можно посмотреть в следующем видео.

Источник: https://amperof.ru/teoriya/vysokovoltnye-kondensatory.html

Высоковольтные конденсаторы

Главная > Теория > Высоковольтные конденсаторы

В современных высоковольтных (ВВ) электрических приборах невозможно обойтись без специальных конденсаторных изделий, рассчитанных на высокое напряжение.

Примером таких устройств являются катушки Тесла, умножители напряжения, телевизоры старого образца и импульсные установки типа лазеров.

Конструкция высоковольтных приборов в корне отличается от обычных деталей тем, что доступ к ним должен быть строго ограничен.

Образец высоковольтного «кондёра»

Найти некоторые из этих изделий в открытой продаже совсем непросто, но при тщательном поиске в Интернете сделать это удаётся.

Виды ВВ конденсаторов

Высоковольтные конденсаторы выпускаются в самых разных исполнениях, однако по используемому при изготовлении материалу их условно можно разбить на следующие типовые группы:

• Керамические;
• Металлизированные, бумажные и металлобумажные (или плёночные) конденсаторные изделия;
• Специальные масляные и вакуумные.

Важно! Здесь рассматриваются лишь отечественные марки специальных высоковольтных изделий, разработанные ещё в прошлом веке и выпускаемые до сих пор. В сравнении с ними зарубежные аналоги и современные конденсаторные детали стоят слишком дорого.

В соответствии со своим воздействием на рабочие цепи все они делятся на фазосдвигающие элементы и на не изменяющие фазу напряжения изделия. В технической литературе фазосдвигающий конденсатор нередко встречается под названием косинусный, поскольку при его включении происходит изменение реактивных параметров сети.

Наиболее распространены на практике конденсаторы, изготовленные на основе керамики.

Керамические изделия

Под высоковольтными изделиями из керамики в первую очередь подразумеваются импульсные конденсаторы, рассчитанные на предельные напряжения от 500 до 1000 кВ при частоте сигнала до 500 Герц.

Типичными представителями таких деталей являются К75-25 (15). Их номинальные величины могут иметь значения от 2-х до 25-ти нФ, а исполнение корпуса соответствует стандарту. Эти изделия очень часто используются в высоковольтных источниках и силовой электронике, а также при изготовлении известных многим катушек Тесла.

К этому же классу ВВ «кондёров» можно отнести следующие позиции:

• Изделия марки K15-4, выпускаемые в керамических корпусах зелёного цвета и нередко встречающиеся в генераторах строчной развёртки старых моделей телевизоров. Они, как правило, имеют небольшую ёмкость и рассчитаны на довольно высокие напряжения. Что касается сферы применения, то их нередко можно встретить в таких известных конструкциях, как генераторы Маркса (разновидность катушки Тесла);
• K15-5 – это небольшие по размеру плоские элементы с характерной «рыжей» расцветкой. Они отличаются нестабильностью своего значения и очень часто выходят из строя при работе в не предназначенных для них цепях. Эти изделия рекомендуется устанавливать только в ВЧ фильтрах. Как правило, они рассчитаны на рабочее напряжение до 6,3 киловольта;
• Продолжением этой серии считается марка К15-10, образцы которой не предназначаются для функционирования при значительных частотах (не более десятков Герц). Внешний вид этого изделия представлен на фото ниже;

• Их рабочее напряжение, как правило, не превышает 50 кВ. При необходимости установки в цепи с большими потенциалами конденсаторы обычно погружаются в ёмкость с маслом, что позволяет избежать поверхностного пробоя;
• Ещё одно наименование из этой группы – КВИ-3, относится к дисковидным керамическим изделиям, отличающимся сравнительно высокой ценой. Поэтому в настоящее время они практически не применяются;
• Все конденсаторы типа К15 напоминают по внешнему виду КВИ-3, но отличаются от них особенностями своей конфигурации. В сравнении с предыдущей позицией они имеют более широкий диапазон номиналов и размеров.

К этой же категории следует отнести изделия под наименованием «К15У», имеющие форму трубки с небольшими утолщениями по концам. Эти изделия чаще всего используются в передающей аппаратуре, рассчитанной на значительные выходные мощности.

Металлизированные и бумажные (плёночные) конденсаторы

К этому классу ВВ изделий относятся пленочные конденсаторы типа К73-14, устанавливаемые в выпрямительных цепях и рассчитанные на напряжение вплоть да 25 кВ.

Они отличаются высокими показателями собственной индуктивности и могут достигать больших номинальных значений, обеспечивающих хорошую фильтрацию во входных цепях.

Ещё одной распространённой областью их применения является производство электронных умножителей напряжения.

К той же категории можно отнести изделия марки К41-1а – это совершенно неприметные по внешнему виду бумажные конденсаторы, рассчитанные на большие номиналы и напряжения. Их допускается применять как в фильтрующих цепях на 50 Гц, так и в электронных удвоителях напряжения.

Дополнительная информация. Номинальные значения их ёмкости выбираются в зависимости от допустимого для данной схемы размера.

Этот список можно дополнить такой позицией, как конденсатор мбгч, расшифровывающийся как металлизированный, бумажный, герметизированный и частотный. Несмотря на свои сравнительно невысокие показатели (они рассчитаны на работу в импульсных пусковых цепях до 1000 Вольт), эти изделия широко применяются в современном производстве.

Бумажные конденсаторы могут устанавливаться в цепях как постоянного тока (в качестве фильтрующих элементов), так и в схемах, работающих с переменными или пульсирующими токами.

Допустимое отклонение по ёмкости, которое обеспечивает металлобумажный конденсатор, от номинального значения обычно не превышает ±10% или ±20%.

Масляные и вакуумные образцы

К этой группе, в первую очередь, следует причислить изделия марки «КБГ-П», предназначенные для работы в специальных фильтрующих цепочках и множителях напряжения.

Важно! При обслуживании и ремонте таких деталей действовать следует очень осторожно, поскольку при их разрыве может произойти разбрызгивание горячего масла.

Самые распространенные в работе номиналы: 0,1 и 1 мФ (на напряжения от 5-ти до 20 кВ).

Изделия под обозначением К41И-7 также относятся к разряду масляных, однако, в отличие от уже рассмотренных образцов, чаще всего применяются в схемах накачки лазерных излучений. При своих небольших габаритах и массе они обеспечивают «приличные» по величине разрядные токи до 200 Ампер. Самый распространённый номинал деталей этого типа – 100 мкФ на 5 киловольт.

И, наконец, вакуумные конденсаторы, выпускаемые как в постоянном, так и в переменном исполнении (подстроечные конденсаторы). Их основное преимущество – это отсутствие привычных для изделий данного класса диэлектрических потерь. Благодаря этому они могут функционировать в любых частотных режимах и при практически любых предельных напряжениях.

К недостаткам этих уникальных изделий следует отнести их хрупкость и сравнительно небольшую емкость. При необходимости приобрести такие изделия для технических нужд самое разумное решение – выбор ВВ конденсатора марки «КП» (переменной ёмкости).

Конденсаторы биполярного типа и другие

Так называемые «биполярные конденсаторы» относятся к разряду специальных электролитических изделий, которые можно включать в цепи питания любой полярности. В отличие от специализированных полярных изделий, их иногда ещё называют неполярными.

Подобно им они способны накапливать значительный электрический заряд и чисто номинально могут быть отнесены к категории высоковольтных конденсаторных изделий. При этом предельное постоянное напряжение, которое они способны выдерживать, может достигать 500-1000 Вольт.

Обратите внимание! Несмотря на отсутствие полярности, этот тип конденсаторов устанавливается только в цепи постоянного тока и не способен работать в схемах с переменной составляющей.

Также следует обратить внимание на группу специализированных изделий, не подпадающих под какую-то определённую категорию, но при этом относящихся к разряду высоковольтных.

Эти изделия широко применяются в радиолюбительской практике, а также в различных образцах медицинской техники.

В заключение обзора отметим, что к рассматриваемой здесь группе также можно отнести фторопластовые конденсаторы марки ФГТ-И, которые давно сняты с производства, но до сих пор применяются в высоковольтных разрядных и силовых цепях.

Видео

Как использовать высоковольтные провода для авто

Источник: https://jelectro.ru/teoriya/vysokovoltnye-kondensatory.html

Конденсаторы импульсные

Назначение: для работы в различных импульсных схемах и установках.

ТипономиналНоминальное значениеТок разряда, кАИндуктивность, нГнЧастота следования импульсов, ГцХарактер разрядаРазмеры корпуса (длина х ширина х высота), ммМатериал корпусаВысота с выводами, ммМасса, кгНапр., кВЕмкость, мкФ

ИМ-4-13 У3	4	13	—	—	25	100%**	380 х 120 х 350	Сталь	424	25
ИМ-40-0,12 УХЛ4	40	0,12	1	200-500	160 х 160 х 300	Поли-пропилен	358****	10
ИМ-40-0,3 У3	0,3	—	300	200	10%**	11
ИМ-40-0,9 У3	0,9	455 х 150 х 326	345	32
ИМ-70-0,1 У3	70	0,1	160 х 160 х 300	358****	11
ИМ-70-0,3 У3	0,3	455 х 150 х 326	345	32
ИМ-100-0,15 У3	100	0,15
ИМК-40-0,3 У3	40	0,3	40%**
ИМК-70-0,1 У3	70	0,1
ИМК-100-0,05 У3	100	0,05
ИМКН-5-140 У2	5	140	—	50*	15%**	310 х 150 х 590	Сталь	687	48
ИК-3-300 У3	3	300	—	—	380 х 120 х 650	766	50
ИК-5-200 У2	5	200	10	500	10*	2***	310 х 150 х 590	673	48
ИК1-6-150 УХЛ4	6	150	40	60	0,5*	694
ИК-8-85 УХЛ4	8	85
ИК1-10-50 УХЛ4	10	50
ИК-100-0,05УХЛ4	100	0,05	5	100	0,33	апериод.	160 х 160 х 300	Поли-пропилен	358****	11
ИМН-100-0,1	0,1	10	220	3*	100%**	455 х 150 х 326	345	32
ИК1-100-0,25 УХЛ4	0,25	50	140	4*	1,5***	29
ИК1-100-0,4УХЛ4	0,4
ИК-100-0,6 УХЛ4	0,6	150	1*
ИК-100-1,2 УХЛ4	1,2	10	130	апериод.
ИЭПМ-100-0,4 УХЛ4	0,4	100	50	4*	1,5***	251 х 176 х 320	434****	17
ИК-25-13,2 УХЛ4	25	13,2	200	35	3*	314 х 314 х 670	Сталь	730****	108
ИК-25-30 УХЛ4	30	4*	апериод.
ИК-30-9,2 УХЛ4	30	9,2	3*	1,5***
ИК-40-5 УХЛ4	40	5	40	1*
ИКГ-50-1 УХЛ4	50	1	20	800	2	50***	910	110
ИК-50-1,35 УХЛ4	1,35	550	10***	101
ИК-50-2 УХЛ4	2	16	800	1	110
ИК-50-3,3 УХЛ4	3,3	200	35	3*	1,5***	730****	108
ИК-60-2,3 УХЛ4	60	2,3
ИКМ-25-12 УХЛ4	25	12	250	20	110
ИКМ-50-3 УХЛ4	50	3
ИКМ-50-6 УХЛ4	6	60	1-10	апериод.
ИКМ1-50-9 УХЛ4	9	60	0,01-1	314 х 314 х 335	400****	55
ИКМ2-50-12 УХЛ4	12	100	20	0,01-1	314 х 314 х 670	730****	110
ИК-200-0,1*****	200	0,1	50	200	4*	1,5***	455 х 150 х 326	Поли-пропилен	345	32

• * — количество импульсов в минуту; ** — глубина разряда; *** — декремент затухания; **** — высота с изоляционными барьерами; ***** — окружающая среда — трансформаторное, конденсаторное или касторовое масло.
• Конденсаторы пропитаны экологически безопасной диэлектрической жидкостью.
• По специальному требованию заказчика могут быть разработаны и изготовлены конденсаторы с другими режимами работы, значениями напряжения и емкости.

В последнее время определенное развитие обрели новые электротехнологии, которые основываются на свойствах импульсного разряда, проходящего через катушку интенсивности, жидкую или газовую среды. В них в качестве основного элемента оборудования используются конденсаторы высоковольтные импульсные.

Среди конденсаторов отечественного производства представителями импульсных конденсаторов являются К15-10, К75-48М, КПИ. Довольно распространенны  и наиболее известны конденсаторы КВИ, маркировка которых имеет бесхитростную расшифровку «Конденсаторы Высоковольтные Импульсные».

Данные устройства представляют собой классический конденсатор, имеющий две обкладки, разделенные диэлектриком. Работают они при напряжении до 30кВ и могут выдерживать прилично большие нагрузки электричества, благодаря выводов, расположенных по центру обкладки.

К другим особенностям конструкции, отличающим его от других видов конденсаторов, является особая форма диэлектрика, которая препятствует возникновению дуги между обкладками и диэлектрическое лакокрасочное покрытие, которое предохраняет обкладки от негативных воздействий окружающей среды.

Предельно допустимое значение климатических воздействий варьируются в диапазоне от +1 до +35.

Предельно допустимые значения механических воздействий:

• вибрационных нагрузок варьируются в диапазоне частот от 5 до 200 Гц с ускорением до 19 м/с2 и ускорением до 0,5 мм;
• ударных нагрузок варьируются в диапазоне длительности удара от 5 до 10 мс и ускорением до 147 м/с2.

Область применения

Конденсаторы высоковольтные импульсные служат в качестве накопителей энергии. Они  применяются в магнитной штамповке, дроблении породы, очистке металлических отливок и другой деятельности. Большое распространение получили лазерные технологии, применяемые и в промышленности и в медицине.

Конденсаторы используются в генераторах коммуникационных перенапряжений и при испытаниях силовых и импульсных трансформаторов.

Емкостные накопители энергии, работающие на основе высоковольтных импульсных конденсаторов, служат для исследования и получения плазмы, создания импульсных потоков и сверхмощных магнитных полей.

Основные характеристики конденсаторов высоковольтных импульсных

Подобные конденсаторы работают в режиме, который находится на гране короткого замыкания: колебательный разряд на малую индуктивность при частоте колебаний 104-107 Гц.

К ним предъявляется требование: они должны запасать энергию, которую можно максимально запасти в единице объема.  Энергия определяется рабочей напряженностью и диэлектрической проницаемостью изоляции.

К основным факторам, которые ограничивают рабочую напряженность, относятся:

• Тепловой режим импульсного конденсатора;
• Кратковременная прочность изоляции
• Разрушение диэлектрика частичными разрядами.

Если конденсатор работает в частотном режиме, то рабочая напряженность определяется тепловым пробоем конденсатора. Если же тепловой режим – не определяющий, тогда частичные разряды на закраинах секций и в толще диэлектрика будут определяющими.

Напряжение, которое допускается при работе, определяется прочностью изоляции и процессами старения или длительностью прочности диэлектрика в режиме импульса. При этом основное значение имеет тип диэлектрика и режим, в котором работает конденсатор.

Источник: https://www.kondensator.su/kosinusnye-kondensatory/kondensatory-impulsnye.html