Absorbția sarcinilor electrice într-un condensator
Dacă placile condensatoarelor sunt scurtcircuitate pentru scurt timp și apoi deschise, atunci tensiunea pe plăcile lor va scădea mai întâi la zero, iar după deschidere poate crește din nou la o anumită valoare. Acest fenomen, inerent condensatorilor cu polarizare lentă (multistrat, cu neomogenități ale dielectricului) și se numește absorbția încărcăturilor electrice.
Fenomenul de absorbție din prima aproximare poate fi explicat folosind circuitul echivalent reprezentat în Fig. La scurtcircuitarea scurtcircuita a cablurilor cu 1-2 capace, numai capacitatea de baza, datorita polarizarii rapide, este complet evacuata. Cu toate acestea, în izolator (în special în eterogen) la interfețele și prin neomogenitățile în alte cazuri acumulate taxe spațiale, a căror formare este expended timp semnificativ, uneori măsurate în zeci de minute. Prezența unor astfel de încărcări în figura 1 este prezentată sub forma unei anumite capacități de absorbție C conectate la principala printr-o rezistență echivalentă Ra.
Capacitanță Ca electrozilor condensatorului în timpul scurtcircuitarea nu are timp să se descarce complet, iar după deschiderea încărcătura rămasă este distribuită între Ca și C, creând la bornele unei tensiuni de 1-2.
Această tensiune este doar o parte a tensiunii de încărcare, și după atingerea o anumită valoare maximă se va prăbuși treptat în timp (fig. 2), din cauza auto-descărcare a condensatorului, dar în cazul condensatoarelor cu înaltă tensiune de operare poate reprezenta încă un pericol pentru personalul. Prin urmare, instalațiile cu condensatoare de hârtie de tensiune înaltă sunt de obicei alimentate cu rezistențe speciale de descărcare sau alte dispozitive de evacuare care asigură gradul de siguranță necesar. Firmele străine fabrică deseori condensatoare de înaltă tensiune cu rezistențe la descărcare, construite în interiorul condensatorului. Atunci când alegeți un pic de rezistență se bazează de obicei pe cerința ca o perioadă de cel mult 30 de secunde după deconectarea tensiunii de condensator la bornele sale a scăzut la un nivel de siguranță de 65 V.
Cantitatea de absorbție este caracterizată cantitativ prin coeficientul de absorbție. Ka = (U2 / U1) * 100%, unde U1 - tensiunea pe plăcile condensatorului înainte de scurtcircuit; U2 este tensiunea restabilită pe plăcile condensatorului la 3 minute după ce a fost scurtcircuitată timp de 5 secunde.
Astfel, coeficientul de absorbție arată cât de mult din sarcina totală stocată de dielectric atunci când este polarizată este eliberată în timpul procesului de recuperare a tensiunii.
Fenomenul de absorbție trebuie luat în considerare atunci când se lucrează cu condensatoare de înaltă tensiune, după care o tensiune periculoasă poate fi restabilită după o descărcare de scurtă durată. În tabelul din Fig. 3 prezintă valorile tipice ale coeficientului de absorbție pentru condensatori de diferite tipuri.
Amploarea coeficientului de absorbție este de interes nu numai din punctul de vedere al siguranței, dar, de asemenea, prin utilizarea unui număr de condensatoare în dispozitivele de măsurare și tehnologie de calcul, în cazul în care apariția taxei reziduale pe condensatoarele pot denatura funcționarea dispozitivului. În acest caz, preferința este dată condensatorilor de film care au cele mai mici valori ale lui Ka. Trebuie avut în vedere că valorile indicate aici (figura 3) pentru condensatoarele de film corespund probelor neimpregnate. Impregnarea condensatorului de film mărește neomogenitatea dielectricului și duce la o creștere semnificativă a valorii lui Ka. Cu o temperatură în creștere, valoarea lui Ka pentru toate tipurile de condensatoare crește de obicei oarecum. Cea mai mică absorbție, practic zero, este posedată de condensatori cu dielectric gazos, dar valoarea mică a capacității lor nominale îi forțează să fie excluse din considerație.
În prezent, pentru un număr de tipuri de condensatori, Ka este introdus în cerințe sau norme tehnice. În acest caz, condițiile de testare trebuie să fie strict specificate pentru a obține valori reproductibile ale acestei caracteristici.
1. Elemente ale echipamentelor radioelectronice. Condensatoare electrice de capacitate constanta. VN Gusev, VF Smirnov. - M. Radio sovietic, 1968.
2. Renne, V.T. Condensatoare electrice / VT Renne. - ed. 3 Revizuit. - L. Energia, 1969. - 592 p.