Бумажные и металлобумажные конденсаторы в Минске

Бумажные и металлобумажные конденсаторы для силовых и импульсных цепей

Бумажные и металлобумажные конденсаторы представляют класс компонентов с диэлектриком на основе конденсаторной бумаги, пропитанной синтетическим или минеральным составом. В металлобумажных исполнениях на бумажную ленту вакуумным напылением наносится слой металла толщиной от 0,05 до 0,1 мкм, что обеспечивает самовосстановление при пробое. Такая конструкция исключает сквозное повреждение диэлектрика и локализует дефект за счет испарения металлического покрытия вокруг канала разряда.

Элементы применяются в цепях переменного и постоянного тока, где требуется стабильная емкость при повышенных напряжениях и значительных реактивных нагрузках. Рабочее напряжение таких конденсаторов достигает от 250 В до 30 кВ, а диапазон емкостей составляет от 0,01 до 100 мкФ в зависимости от типа и назначения. Потери на диэлектрике характеризуются тангенсом угла потерь от 0,005 до 0,02, что позволяет использовать их в фильтрах высших гармоник и компенсационных установках.

Конструктивные особенности и материалы

Обкладки бумажных конденсаторов выполняются из алюминиевой фольги толщиной от 5 до 7 мкм, а в металлобумажных вариантах из напыленного слоя алюминия или цинка. Секции наматываются на оправки с последующей опрессовкой и пропиткой. В качестве пропиточных составов применяются касторовое масло, совол, фенилксилилэтан или полипропиленовая пленка в комбинированных конструкциях. Герметизация корпусов выполняется в прямоугольных алюминиевых или стальных корпусах с керамическими проходными изоляторами.

Металлобумажные конденсаторы отличаются меньшими габаритами при той же емкости по сравнению с фольговыми аналогами, поскольку напыленный слой занимает меньший объем. Однако фольговые исполнения выдерживают более высокие импульсные токи и предпочтительны в разрядных цепях. Для повышения надежности в ответственных узлах применяется двойная или тройная бумажная изоляция с увеличенным запасом по напряженности поля.

Параметры и условия эксплуатации

Номинальная емкость нормируется с допуском от 5% до 20% в зависимости от класса точности. Температурный коэффициент емкости для бумажных диэлектриков имеет отрицательное значение и составляет от 200 до 400 ppm/C. Рабочая температура окружающей среды лежит в диапазоне от 60 до +85C, при этом для пропитанных исполнений верхний предел ограничен температурой кипения пропиточного состава.

Допустимая реактивная мощность определяется произведением квадрата напряжения на емкость и частоту. Для металлобумажных конденсаторов удельная реактивная мощность достигает от 0,5 до 2 кВАр/дм. Срок службы при номинальной нагрузке составляет от 10 000 до 30 000 часов, а при пониженном напряжении ресурс увеличивается пропорционально пятой степени отношения напряжений.

Области применения в промышленном оборудовании

Бумажные и металлобумажные конденсаторы востребованы в следующих узлах и системах:

• Установки компенсации реактивной мощности на подстанциях 610 кВ и в цеховых распределительных сетях
• Фильтровые звенья преобразователей частоты для электроприводов прокатных станов и насосных агрегатов
• Контуры заряда-разряда в электрогидравлических установках, генераторах импульсных токов и лазерных накопителях
• Цепи искрогашения в коммутационных аппаратах высокого напряжения и вакуумных выключателях
• Делители напряжения в измерительных трансформаторах и испытательных стендах
• Схемы защиты полупроводниковых ключей в тиристорных преобразователях и инверторах

При выборе конденсатора для конкретного применения учитываются амплитуда и частота переменной составляющей, длительность импульсных перегрузок, а также требования к уровню собственных потерь. Для работы при пониженных температурах предпочтительны исполнения с синтетической пропиткой, сохраняющей вязкость до 60C. В условиях повышенной влажности применяются герметизированные корпуса с заливкой компаундом или сварными швами.

Вопросы и ответы (FAQ)