|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы кались производстюм. Индуктивность рассчитывается в тех случаях, когда от конденсатора требуется минимальное значение этого параметра (шунтирование токов высокой частоты, накопление энергии с последующим кратковременным разрядом и т. п.). § 2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ Конденсатор необходимо рассчитать так, чтобы его электрическая прочность обеспечивалась как при юздей-ствии на него испытательного напряжения или кратковременных перенапряжений (кратковременная прочность), так и при длительном воздействии номинального рабочего напряжения (длительная прочность). Как в первом, так и во втором случае не должно быть пробоя через толщу диэлек-. трика или по закраинам (поверхностный пробой). При этом надо учитывать не только активный (основной) диэлектрик, разделяющий обкладки конденсатора, но также изоляцию между секциями и от корпуса (при использовании металлического кожуха или металлических обжимных пластин) и внешнюю изоляцию выводов конденсатора (выюдные изоляторы, изоляция выюдных проюдников и т. д.). Основное внимание при расчетах уделяется активному диэлектрику, толщина которого определяет удельную емкость конденсатора, а потому должна быть возможно малой. Для изоляции от. корпуса или изоляции выводов можно принимать значительно большие толщины. Площадь электродов, по*которым подводится напряжение к активному диэлектрику, обычно много больше, чем для изоляции от корпуса и для изоляции выводов; в связи с этим возрастает опасность пробоя через активный диэлектрик. Расчет электрической прочности сводится к нахождению допускаемых значений напряженности: £исп - при кратковременном и Ер - при длительном воздействии напряжения. Затем определяются два значения толщины диэлектрика: di = "Hd, = P (1-4) и выбирается наибольшее. Обычно расчет ведут на длительную работу конденсатора, т. е. определяют Ер, по нему находят значение толщины,- а затем определяют величину Ецсп, соответствующую данной толщине и заданному испытательному напряжению, и проверяют, обеспечит ли это значение £исп при кратковременном пробое нужную величину запаса электрической прочности = = 1. (1-5) где k - коэффициент запаса. Обычно принятое в произюдстве соотношение гаран- тирует необходимый запас электрической прочности при испытательном напряжении, если правильно выбрано допускаемое значение напряженности Ер. Однако в условиях эксплуатации конденсатор иногда подвергается юздействию больших перенапряжений, вследствие чего может потребоваться увеличение [/исп по сравнению с обычным значением. В этом случае может оказаться, что по условиям кратковременной электрической прочности толщину диэлектрика придется взять большей, чем это требуется для обеспечения длительной электрической прочности. Поэтому конденсаторы рассчитывают на электриче-Ыую прочность как при кратковременном, так и при длительном действии напряжения. Расчет электрической прочности при кратковременном действии напряжения Расчет ведется, исходя из заданного значения испытательного напряжения исп, которое кратковременно должен выдержать конденсатор при испытании в Течение небольшого промежутка времени, обычно порядка нескольких секунд, реже - 1 мик. Время испытания оговаривается в техническом задании или же определяется действующими ГОСТ или ТУ, если рассчитывается конденсатор, уже выпускаемый произюдстюм. Величина [/„сп устанавливается с учетом тех кратковременных перенапряжений, которые могут юздейстювать на конденсатор в реальных условиях применения. Величина допускаемого значения напряженности электрического поля в диэлектрике конденсатора при его испытании выбирается с известным запасом по отношению к кратковременной пробивной напряженности Ер. кр. При выборе коэффициента запаса k необходимо учитывать зависимость Епр. кр от многих факторов, в частности от времени выдержки даже в области малых значений времени (секунда - мину- та). Поэтому желательно, чтобы принятые для расчета Есп значения Епр были получены при таких значениях времени, или возможно близких к ним, которые предусмотрены для испытания конденсатора кратковременным воздействием напряжения. Сведения об электрической прочности выбранного диэлектрика могут быть двоякого характера: средние значения Ещ, или полные данные об испытании образцов, позволяющие оценить отклонения Е„р отдельных образцов от среднего значения. Если имеется только среднее значение, полученное при испытании некоторого количества однотипных образцов, причем количество этих образцов и неизбежный разброс данных от среднего значения неизвестен, то значение £исп должно быть установлено с известным запасом по отношению к среднему значению еисп<. • • (1-6) Ориентировочно надо взять не менее 2, рассчитывая на разброс порядка ± 50% для диэлектрика небольших толщин и небольшой площади электродов. Если площадь электродов увеличенная, а толщина диэлектрика повышенная, то разброс может достигать значений . ±(25- ЗО) %, однако для надежности можно сохранять значение ki = 2. Если fnp находится непосредственно из опыта, то наряду со средним значением можно располагать полными результатами опыта (рис. 1), выраженными кривой зависимости интегральной вероятности пробоя (суммарное относительное количество образцов по отношению ко всей партии, которое пробивается при заданном значении Ер или при любом меньшем). При испытании достаточно большого количества образцов можно найти по кривой значение исп. при котором вероятность пробоя не будет превышать некоторого опреде-  Рис. 1. Кривая разброса электрической прочности. 0 1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 |