Was genau ist ein "XY"-Sicherheitskondensator?

Sicherheitskondensatoren werden nach X- und Y-Bewertungen klassifiziert. Lassen Sie uns alles richtig definieren, und dann sollte klar werden, wie diese Kondensatoren gleichzeitig für X und Y bewertet werden können.

Kondensatoren der Klasse X: Dies sind Kondensatoren, die nur in Situationen verwendet werden, in denen ihr Ausfall kein Stromschlagrisiko darstellen würde, sondern zu einem Brand führen könnte. Das ist alles. Es gibt keine Angabe zu seinem Fehlermodus, ob es offen oder geschlossen ausfällt oder ob es über die Leitung geht oder nicht.

Dies läuft jedoch letztendlich darauf hinaus, dass diese Kondensatoren in leitungsübergreifenden Situationen verwendet werden, da Leiter-Erde-Situationen das Risiko eines Stromschlags bergen, wenn diese Kondensatoren kurzgeschlossen werden.

Nun möchte niemand, dass ein Kondensator kurzgeschlossen ausfällt, da dies selten ein sicherer Weg ist, eine Sicherung durchzubrennen, bevor der Kondensator explodiert oder Feuer fängt. Wenn sie nicht geschlossen werden, weisen sie oft immer noch einen Widerstand von mehreren Ohm auf, anstatt ein Kurzschluss zu sein. X-Kondensatoren sind also nicht wirklich dafür ausgelegt, per se im offenen oder geschlossenen Stromkreis zu versagen, sondern sind so konzipiert, dass sie einer großen Überspannung standhalten, ohne überhaupt zu versagen.

Es gibt 3 Unterklassen von X-Kondensatoren, X1, X2 und X3. Diese entsprechen Spitzenbetriebsspannungen, die im Allgemeinen viel höher sind als die Dauernennspannung. Sie sind wie folgt:

$$\begin{array}{|c|c|c|} \hline Class & Service \, Voltage & Peak \, Voltage \\\hline X1 & >2500V ≤ 4000V & 4kV \, (C<1.0µF) \quad \frac{4}{\sqrt{C}}kV \, (C > 1.0µF)\\\hline X2 & ≤2500V & 2.5kV \, (C<1.0µF) \quad \frac{2.5}{\sqrt{C}}kV \, (C > 1.0µF)\\\hline X3 & ≤1200V & Not \, rated\\\hline \end{array}$$

Kondensatoren der Klasse Y: Diese Kondensatoren sind für den Einsatz in Situationen ausgelegt, in denen ein Ausfall ein Stromschlagrisiko darstellen würde. Dies bedeutet, dass Kondensatoren der Y-Klasse so konzipiert sind, dass sie überhaupt nicht ausfallen oder sich selbst heilen, sodass sie sich von einem Überschlagsereignis erholen können. Grundsätzlich sind die Anforderungen an einen Klasse-Y-Kondensator strenger und höher als an einen X-Kondensator. Und Y-Kondensatoren sind die einzigen Kondensatoren, die für den sicheren Einsatz in „Leiter-Erde“-Situationen ausgelegt sind. Aber auch hier wird der Ausfallmodus nicht erwähnt, die Y-Bewertung impliziert nur, dass bestimmte Mindestanforderungen erfüllt sind. Dies läuft darauf hinaus, überhaupt nicht zu versagen oder, wie erwähnt, sich selbst zu heilen.

Nur Kondensatoren der Y-Klasse sind für den Einsatz in „Leitung-zu-Erde“-Anwendungen ausreichend. Aufgrund der strengeren Sicherheitseinstufungen ist es akzeptabel, Y-bewertete Kondensatoren anstelle von X-bewerteten Kondensatoren zu verwenden, aber nicht umgekehrt. Kondensatoren, die explizit für beide ausgelegt sind, sind keine Seltenheit, und nichts hindert einen Kondensator daran, beide Klassen gleichzeitig zu sein.

Es gibt 4 Unterklassen von Y-Kondensatoren, Y1, Y2, Y3 und Y4. Hier die Unterschiede:

$$\begin{array}{|c|c|c|} \hline Class & Service \, Voltage & Peak \, Voltage \\\hline Y1 & ≤500V & 8kV\\\hline Y2 & ≥150V < 300V & 5kV \\\hline Y3 & ≤250V & Not \, rated\\\hline Y4 & ≤150V & 2.5kV\\\hline \end{array}$$

Diese beiden Tabellen sind Verallgemeinerungen, und je nachdem, welcher Standard bei der Bezeichnung eines Kondensators als X- oder Y-Klasse verwendet wurde, können die Besonderheiten leicht variieren. Wenn Sie wirklich auf die wesentlichen Details eingehen möchten, lesen Sie am besten die spezifische Norm für einen bestimmten Kondensator. Hier ist die Liste der verschiedenen Standards, obwohl dies möglicherweise keine vollständige Liste ist.

• UL 1414 Amerikanischer Standard
• Ul 1283 Amerikanischer Standard
• CSA C22.2 No.1 Kanadischer Standard
• CSA C22.2 No.8 Kanadischer Standard
• Europäische Norm EN 132400
• Internationale Norm IEC 60384-14

Abschließend möchte ich, obwohl in Ihrer Frage nicht erwähnt, den eigentlichen Zweck hinzufügendieser Kondensatoren. Sie werden zur EMI-Filterung verwendet. Sie verhindern nicht nur, dass eine Menge Müll aus dem Stromnetz in Ihr Gerät gelangt, sondern verhindern auch, dass Ihr Gerät Müll in das Stromnetz entsorgt. Im Allgemeinen sind diese in Schaltnetzteilen vorhanden, um FCC / CE / was auch immer zu bestehen, fehlen jedoch normalerweise in linearen Netzteilen der alten Schule (ein Netztransformator allein führt die Spannungserhöhung oder -senkung durch ). Dies liegt an den erheblichen Schaltoberschwingungen, die ein unvermeidlicher Nebeneffekt der schnellen Anstiegs- und Abfallzeiten in Umschaltern sind, während ein linearer Transformator vergleichsweise rauscharm/armigkeitsarm ist. Der Brückengleichrichter verursacht einige Oberschwingungen, aber der Eisenblechkern leitet praktisch alle davon ab, bevor sie wieder in die Primärwicklung gelangen können.

Nein, X-Kappen sollten nicht geöffnet werden, um Brandgefahr zu vermeiden. Es gab jedoch einige Teile, die nach einigen Jahren im Feld Feuer gefangen haben. Es ist allgemein bekannt, dass dielektrische Kappen aus Papier zuverlässiger sind, da mit Epoxid getränktes Papier besser selbstheilt als Polypropylen. In einigen Fällen hat das Epoxid eine fatale Veränderung erfahren. Wurde spröde und vielleicht rissig.

Ein XY ist nur einer, der den IEC60384-Standard sowohl in einer X- als auch in einer Y-Unterklasse bestanden hat ... zum Beispiel sowohl X1 als auch Y1.