خصائص وتطبيقات مكثفات السلامة

I. الخصائص الأساسية (الاختلافات الأساسية عن المكثفات العادية)

خصائص السلامة مكثف تدور حول كلمة "السلامة":

1. سلامة وضع الفشل

السمة الرئيسية: هذه هي الميزة الحاسمة لمكثفات السلامة. عندما يفشل مكثف بسبب الجهد الزائد، أو ارتفاع درجة الحرارة، أو لأسباب أخرى، فإنه مصمم للعمل في وضع الدائرة المفتوحة ، بدلا من وضع ماس كهربائى .

لماذا هذا مهم؟
إذا فشل مكثف متصل بين الأسلاك الحية والمحايدة (المكثف X) أو بين السلك الحي/المحايد والأرضي (المكثف Y) بسبب قصر الدائرة الكهربائية، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث صدمة كهربائية أو نشوب حريق أو تلف المعدات. ومع ذلك، فإن فشل الدائرة المفتوحة لا يؤدي إلا إلى فقدان وظيفة الترشيح ولن يسبب أي خطر على السلامة.

2. استخدام الأغشية الرقيقة المعدنية العازلة

عادةً ما يتم استخدام مادة البولي بروبيلين (MKP) أو فيلم البوليستر. هذه الوسيلة لديها خصائص الشفاء الذاتي : عندما ينكسر الغشاء جزئيًا، تتسبب الحرارة المتولدة عند نقطة الانهيار في تبخر الطلاء المعدني المحيط، وبالتالي عزل نقطة الخلل، مما يسمح للمكثف باستعادة وظيفته جزئيًا والبقاء في حالة دائرة مفتوحة بدلاً من قصر الدائرة بشكل دائم.

3. مستوى عال من مقاومة الضغط ومقاومة التأثير

• ارتفاع تصنيف الجهد: متوفر عادةً في 250VAC، 275VAC، 310VAC، 440VAC، إلخ.
• مقاومة الجهد العالي: يمكنه تحمل نبضات الجهد العالي اللحظية (مثل الصواعق وتقلبات التحويل) التي تتجاوز بكثير جهد التشغيل. على سبيل المثال، قد يحتاج مكثف X1 إلى تحمل جهد نبضي قدره 4 كيلو فولت.
• مقاومة العزل العالية: يضمن الحد الأدنى من تسرب التيار، وهو أمر بالغ الأهمية بشكل خاص للمكثفات Y.

4. شهادة الأمان الإلزامية

يجب أن تحصل مكثفات الأمان على شهادة الأمان من البلد أو المنطقة التي يتم استخدامها فيها، مثل:

• الصين: CQC (مكون الأمان لشهادة CCC)
• أمريكا الشمالية: UL (الولايات المتحدة)، طريق cUL (كندا)
• أوروبا: VDE (ألمانيا)، ENEC (المعيار الأوروبي المشترك)

تتم طباعة علامة الشهادة مباشرة على جسم المكثف، وهو أساس التعريف البديهي عند الشراء.

ثانيا. التصنيف والتطبيق

يتم تصنيف مكثفات السلامة بشكل رئيسي إلى المكثفات X و المكثفات Y بناءً على موقع اتصالها ومستوى الحماية .

ثالثا. إرشادات الاختيار والاستخدام

1. تحديد النوع بناءً على موقع التطبيق

• استخدم مكثف X بين L و N؛ استخدم مكثف Y بين L/PG أو N/PG. لا تقم أبدًا بتبادلها أو استبدالها بمكثفات عادية.

2. حدد مستوى الأمان وفقًا لمعايير السلامة

• بالنسبة للمعدات ذات المتطلبات الصارمة بشأن تيار التسرب الأرضي (مثل الأجهزة الطبية والأجهزة المحمولة)، ينبغي تحديد Y1 .
• Y2 يوصى به للأجهزة المنزلية العامة ومعدات تكنولوجيا المعلومات.
• بالنسبة للبيئات ذات الجهد الكهربي العالي للإدخال وارتفاعات البرق الشديدة (مثل المعدات الخارجية)، ضع في اعتبارك X1 ; للاستخدام الداخلي العام، استخدم X2 .

3. التركيز على المعلمات الرئيسية

• الجهد المقنن: يجب أن يكون أعلى من جهد تشغيل التيار المتردد للدائرة.
• السعة: القيم المشتركة للمكثفات X هي 0.1μF، 0.22μF، 0.47μF، وما إلى ذلك؛ تحتوي المكثفات Y على سعة أصغر (عادةً ≥ عدد قليل من nF) للتحكم في تيار التسرب.
• شهادة السلامة: التأكد من وجود علامات التصديق المطلوبة في السوق المستهدف.

4. انتبه إلى إرشادات الاستخدام

• المكثفات X: لأن الشحن المخزن بعد انقطاع التيار الكهربائي قد يسبب صدمة كهربائية، المكثفات X with a capacitance greater than 0.1μF must be connected in parallel with a discharge resistor (عادة في نطاق ميغا أوم) لضمان تخفيض الجهد إلى قيمة آمنة خلال فترة زمنية محددة (على سبيل المثال، خلال ثانية واحدة).
• المكثفات Y : عند توصيل الأسلاك، يجب أن تكون الوصلات قصيرة قدر الإمكان وأن يتم وضعها بالقرب من الطرف الأرضي للمرشح لتعزيز تأثير الترشيح عالي التردد. يجب تأريض المكثفات Y المتعددة في نفس النقطة ("أرضية نظيفة").

ملخص

مكثفات الأمان هي حراس السلامة وامتثال EMC في تصميم مصدر الطاقة. جوهرها هو إعطاء الأولوية لسلامة المستخدم سواء في حالة الفشل أو أثناء التشغيل (التصفية). لا غنى عن الاختيار والاستخدام المناسبين للمكثفات X وY لأي جهاز إلكتروني متصل بشبكة الطاقة لاجتياز شهادات السلامة (مثل CCC وUL وCE) واختبارات التوافق الكهرومغناطيسي. ويجب معاملتها كأجهزة أمان، وليس كمكونات تصفية عادية، أثناء عملية التصميم.