Wie hat dieser Kondensator überlebt, als ein Nagel durch ihn getrieben wurde?

Wie hat dieser Metallfilm-Polystyrolkondensator mit 1 uF 630 VDC überlebt, als ein Nagel unter einer Spannung von 122 VAC durch ihn getrieben wurde? Es ist Teil der UL-Prüfung für potentielle X- oder Y-Kondensatoren, die es bestehen MUSS, um auf die Zulassungsliste von UL gesetzt zu werden. Der Startwert war 980 nF. Nachdem sie von einem Nagel durchbohrt worden war, betrug die Kapazität 956 nF, sodass etwas Schaden angerichtet wurde.

Danke an Alexander, dass er das aufgespürt hat. UL neigt dazu, solche Details sehr geheim zu halten.

UL 1449 REV 09162013, ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄTE Gültig ab 11. März 2016, dritte Ausgabe

59F. Neuer Abschnitt hinzugefügt;

Kondensatorausfalltest

59F.1 Falls von der Ausnahme von 25.3 gefordert, müssen Kondensatoren, die in Typ-1-SPDs verwendet werden, permanent mechanisch ( Eintreiben eines Nagels durch den Kondensator, wobei der Nagel den Kondensator nicht mit Masse kurzschließen oder Abstände zu anderen elektrischen Pfaden verringern sollte ) oder elektrisch ( wie in 10.2.2 von UL 810 angegeben) durchgefallen und drei Muster wurden bei der Kurzschlussstrombewertung des SPD gemäß dem Kurzschlussstrombewertungs-Testverfahren gemäß den Abschnitten 39.2.1 bis 39.2.4 getestet.

Der dauerhafte Ausfall eines Kondensators wird durch das Fließen eines Kurzschlussstroms bis zur Unterbrechung durch eine Überstromschutzvorrichtung oder für 3 volle Zyklen nachgewiesen.

59F.2 Kondensatoren mit einem Nennwert von 1 uF oder weniger dürfen in Übereinstimmung mit 59F.1 ausgefallen sein oder können durch Überbrückungskabel ersetzt werden, die eine Mindestdicke haben, die der Größe der Kondensatorleitungen entspricht. Der Überbrückungsdraht darf sich während des Tests nicht öffnen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Warten Sie, also ist das Einschlagen eines Nagels durch einen Kondensator Teil der UL-Prüfung? Das ist Hardcore.
@calcium3000. Ja ist es. Wir zuckten zusammen, als der UL-Inspektor unangemeldete Besuche machte.
Verdammt, sie machen nicht einmal Witze . ( ctrl- ffür nail)
Ich bin beeindruckt. Ich bin mir ziemlich sicher, dass nichts, was ich je entworfen habe, überleben würde, wenn Sie einen Nagel durchschlagen würden!

Antworten (2)

Filmkondensatoren können sich von bestimmten Arten von Kurzschlüssen „selbst heilen“, indem sie ein Stück Film im Kurzfilm wegbrennen. Der Film ist so dünn, dass Teile davon als lokalisierte Sicherungen wirken können. Ich stelle mir vor, dass dies an allen Stellen passiert, an denen die Folienelektrode den Nagel berührt.

Weitere Informationen finden Sie unter https://ec.kemet.com/self-healing-capacitors-fix

+1, wenn Sie die Absätze unter "Filmkondensatoren" zitieren, damit sie nicht jedes Mal nachgeschlagen werden müssen. Es sorgt auch für eine solidere Antwort. Links sind nicht immer zuverlässig.
Ich stimme @Sparky256 zu, mehrere Links von Fragen auf dieser Seite, die zwischen 2012 und 2015 gestellt wurden, sind bereits tot.
Ihre Antwort ist in Ordnung, aber es fehlt ein Schlüsselwort, das nur im Link enthalten ist. Nicht jeder Kondensator kann diesen Test bestehen. Es ist das Verhältnis der Metalldichte zur dielektrischen Dichte – für den Anfang.
Eine interessante Plausibilitätsprüfung wäre der Vergleich des relativen Kapazitätsabfalls (24 nf/980 nf ~ 0,024) mit dem Querschnitt des Nagels relativ zur Fläche der Kondensatorfläche ... Wenn das tatsächlich die Erklärung ist, eine würde erwarten, dass sie ähnlich sind.
Wenn es bei 46 x 29 mm ähnlich ist , würde dies darauf hindeuten, dass der Nagel ein Loch von ~ 32 mm² verursacht hat, was einen Radius von ~ 3,2 mm ergibt.
@sillyfliege. Vergleichen Sie vielleicht den Bereich der Post mit dem des Kondensators.
@sillyfly, auf dieser Seite steht "Höhe: 0,73 Zoll, Länge: 1,16 Zoll", ist das nicht eher 18,5 mm * 29,5 mm?
Oh, richtig, ich scheine die Konvertierung umgekehrt gemacht zu haben (dividiere durch 25,4 anstatt zu multiplizieren ... und eine seltsame Dezimalkonvertierung ist schief gegangen). Das würde die Schätzung für den Radius eher auf 2 mm bringen.
Toll, das hat mein Problem gelöst, wie man diesen gottverdammten Kondensator fest montiert .... ;)
wozu noch löten? Das nächste Mal werde ich nur Schrauben durch meine Komponenten fahren.
Funktioniert das auch mit ICs?

Als Ergänzung zur Antwort von Bob Jacobsens poste ich das „Kapitel“, das sich direkt auf meine Frage bezieht, basierend auf seinem Link, mit allen Schlüsselwörtern in Fettdruck . Wenn der Link verschwindet, haben wir immer noch die detaillierte Antwort.

Folienkondensatoren

Filmkondensatoren haben eine dünne Polymerschicht mit Metallelektroden, die entweder mit einem dünnen Folienblatt oder durch Besprühen (gut, Verdampfen ) des Films mit metallisiertem Metall gebildet werden . Die Film-Folie-Kondensatoren sind nicht in der Lage, sich selbst zu heilen . Während der metallisierte Filmtyp, der weitaus häufiger vorkommt, tendenziell gute Heilungsfähigkeiten aufweist.

Während ich Folienkondensatoren in einer einzigen Gruppe zusammenfasse, gibt es verschiedene Dielektrika, die auf mehreren Folienmaterialien basieren. Sie sehen beispielsweise Polypropylen (PP), Polyester (PET/PEN), metallisiertes Papier (MP) oder Polyphenylensulfid (PPS). Diese Dielektrika haben alle Selbstheilungskräfte, der Grad ihrer Selbstheilung variiert.

Wenn sich ein Folienkondensator selbst heilt, lässt eine Stelle im Dielektrikum einen übermäßigen Stromfluss zu. Diese extreme Leckage erzeugt eine lokalisierte Erwärmung, die das Folienmaterial zum Schmelzen bringt. Beim Schmelzen brechen Teile der Elektrode auf und unterbrechen den Weg für den Stromfluss. Das geschmolzene Metall kühlt ab und hinterlässt eine nichtleitende Stelle. Eine Möglichkeit, den Filmheilungsprozess zu betrachten, ist wie das Durchbrennen einer kleinen Sicherung.

Der Selbstheilungsprozess von Film macht Film zu einem der robustesten Kondensatortypen. Es ist eine Herausforderung für einen Folienkondensator, kurz auszufallen. Wenn der Kondensator ausfällt, verwandelt er sich in einen offenen. Diese Fähigkeit ist einer der Gründe , warum Folienkondensatoren eine beliebte Wahl als X/Y-Sicherheitskondensatoren in einem RFI- oder EMI-Filter sind .

zitiert aus https://ec.kemet.com/self-healing-capacitors-fix

Wie hat dieser Kondensator überlebt, als ein Nagel durch ihn getrieben wurde?
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