Бумажные и металлобумажные конденсаторы ГОСТ Р МЭК 60384-1-2003 — технические характеристики и применение
Бумажные и металлобумажные конденсаторы, выпускаемые по ГОСТ Р МЭК 60384-1-2003, представляют собой класс компонентов с диэлектриком из конденсаторной бумаги, пропитанной специальным составом. В металлобумажном исполнении на бумагу методом вакуумного напыления нанесено металлическое покрытие, выполняющее функцию обкладок. Указанный стандарт гармонизирован с международным IEC 60384-1 и устанавливает общие требования к электрическим параметрам, методам испытаний и приемке изделий, предназначенных для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока.
Конструктивно бумажные конденсаторы изготавливаются с фольговыми обкладками из алюминия или свинцово-оловянного сплава, а металлобумажные — с самовосстанавливающимся металлизированным слоем толщиной 0,02–0,05 мкм. Пропитка секций производится минеральным маслом, синтетическим касторовым маслом или негорючими хлорированными дифенилами в зависимости от исполнения. Корпуса выполняются в герметичных металлических или пластмассовых цилиндрах с выводами под пайку в отверстия или под винт.
Электрические параметры и нормируемые характеристики
ГОСТ Р МЭК 60384-1-2003 регламентирует для бумажных и металлобумажных конденсаторов следующие категории испытаний и приемки:
- номинальное напряжение от 160 В до 1500 В постоянного тока;
- допускаемое отклонение емкости 5 %, 10 %, 20 %;
- тангенс угла потерь не более 0,01 на частоте 1 кГц;
- сопротивление изоляции не менее 5000 МОммкФ;
- диапазон рабочих температур от –60 C до +85 C;
- испытательное напряжение между выводами — 1,5–2,0 от номинального.
Металлобумажные конденсаторы отличаются способностью к самовосстановлению после пробоя диэлектрика: в месте повреждения металлизация испаряется, и изоляционные свойства восстанавливаются без снижения емкости более чем на 0,1 %. Это свойство делает их предпочтительными для цепей с высокими требованиями к надежности при длительной эксплуатации.
Конструктивные исполнения и типовые значения
| Тип | Номинальное напряжение, В | Диапазон емкостей | Тангенс угла потерь | Рабочая температура, C |
|---|---|---|---|---|
| МБГО | 200–1600 | 0,1–10 мкФ | 0,01 | –60…+70 |
| МБГЧ | 250–1000 | 0,01–1 мкФ | 0,008 | –60…+85 |
| БГТ | 400–1500 | 0,05–2 мкФ | 0,015 | –60…+70 |
Области применения в промышленном оборудовании
Бумажные и металлобумажные конденсаторы по ГОСТ Р МЭК 60384-1-2003 применяются в силовых и измерительных цепях, где требуется стабильная работа при повышенных напряжениях и температурах. Основные направления использования:
- коммутационные устройства и цепи защиты электродвигателей переменного тока;
- фильтры подавления электромагнитных помех в преобразователях частоты;
- накопители энергии в импульсных источниках питания и сварочном оборудовании;
- фазосдвигающие цепи в пусковых устройствах компрессорного и насосного оборудования;
- делители напряжения в высоковольтных измерительных трансформаторах.
Металлобумажные конденсаторы с пропиткой негорючими составами применяются в тяговых преобразователях железнодорожного транспорта и в системах аварийного освещения, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности. Бумажные конденсаторы с фольговыми обкладками сохраняют работоспособность при воздействии импульсных перенапряжений амплитудой до 2,5 номинального напряжения, что позволяет использовать их в контурах защиты тиристорных преобразователей.
Особенности выбора и эксплуатации
При подборе конденсаторов для конкретного применения необходимо учитывать зависимость емкости от температуры: для бумажного диэлектрика температурный коэффициент емкости составляет +(200–400)10 1/C. В цепях с высокочастотными составляющими тока следует контролировать допустимую реактивную мощность, поскольку бумажная изоляция имеет ограниченную теплопроводность. Для металлобумажных исполнений важно обеспечить запас по напряжению не менее 20 % для корректной работы механизма самовосстановления.
Хранение и монтаж конденсаторов должны производиться при относительной влажности не выше 80 % без конденсации. Перед установкой в аппаратуру рекомендуется выдержать изделия при рабочей температуре не менее 2 часов для стабилизации электрических характеристик. Пайка выводов выполняется при температуре жала не выше 260 C с продолжительностью контакта не более 5 секунд.
Вопросы и ответы
Чем отличаются бумажные и металлобумажные конденсаторы?
В бумажных конденсаторах обкладки выполнены из металлической фольги, а в металлобумажных — из напыленного слоя металла толщиной 0,02–0,05 мкм. Металлобумажные обладают свойством самовосстановления после пробоя, тогда как бумажные с фольгой выходят из строя необратимо.
Какие пропитки используются в конденсаторах по ГОСТ Р МЭК 60384-1-2003?
Применяются минеральное масло, синтетическое касторовое масло и негорючие хлорированные дифенилы. Выбор пропитки определяется рабочим напряжением и требованиями к пожарной безопасности оборудования.
Для каких цепей предназначены металлобумажные конденсаторы?
Металлобумажные конденсаторы применяются в цепях постоянного и пульсирующего тока с напряжением до 1600 В: фильтрах источников питания, накопителях энергии, цепях защиты полупроводниковых ключей.
Какой температурный диапазон работы у бумажных конденсаторов?
Стандартные исполнения сохраняют работоспособность в диапазоне от –60 C до +70…+85 C в зависимости от типа пропитки и конструктивного исполнения корпуса.
