IEC 60384-14:2013中抑制电源电磁干扰用电容器的分类及电气安全测试方法介绍

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简介:IEC 60384-14:2013中抑制电源电磁干扰用电容器的分类及电气安全测试方法介绍Introduction of the Classification of the Capacitors for Electromagnetic Interference Suppression and Connection to the Supply Ma ...
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IEC 60384-14:2013中抑制电源电磁干扰用电容器的分类及电气安全测试方法介绍
Introduction of the Classification of the Capacitors for Electromagnetic Interference Suppression and Connection to the Supply Mains and Tests Concerning Safety Requirements in IEC 60384-14:2013

摘要:本文详细介绍了标准IEC 60384-14:2013中抑制电源电磁干扰电容器的分类及涉及电气安全的测试项目,强调了抑制电源电磁干扰用电容器在电气安全上的重要性,为企业选用电容器提供指引。  
关键词:抑制电源电磁干扰用电容器;分类;电气安全测试
Abstract: This paper introduces the classification of the capacitors for electromagnetic interference suppression and connection to the supply mains and tests concerning safety requirements only. And it emphasizes the importance of the capacitors for electromagnetic interference suppression in the electrical safety. It provides the reference for the enterprises to select capacitor.
Key words:capacitors for electromagnetic interference suppression; classification; electrical safety test
  本文主要是依据最新版的标准IEC 60384-14:2013介绍抑制电源电磁干扰用电容器(标准名称为抑制电源电磁干扰用固定电容器)的分类及主要涉及电气安全的测试项目,强调该电容器在电气安全中的重要性,为相关企业采用该标准提供指引。
  1 电容器介绍
  抑制电源电磁干扰用固定电容器主要用于电气和电子设备,并跨接到电源线,且电源线之间的电压不超过1000V直流或交流有效值,或任一电源线与地之间的电压不超过1000V直流或交流有效值,频率不超过100Hz。其作用是降低电气、电子设备或其他干扰源产生的电磁干扰。
  1.1 电容器分类

抑制电源电磁干扰用电容器一般分为两类X类电容器capacitor of Class XY类电容器capacitor of Class Y),X类电容器一般跨接在电源线两端Y类电容器一般是跨接在电源线与地之间见图1。所以无论是X类电容器还是Y类电容器都必须满足电气安全规则,尤其是Y类电容器还需要保证电气安全中的人身安全。X类电容器和Y类电容器也因此常被称为安规电容器。家用电器或其他电气设备所采用的X类电容器和Y类电容都必须按照抑制电源电磁干扰用固定电容器的标准通过电气安全测试。

 

 

1  XY电容常见连接方式

 

1X类电容器capacitor of Class X

X类电容器适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合如跨接电源线两端。X类电容器按叠加到电源电压上的峰值电压(在使用中可能承受的)大小分为两类:X1X2(注:在最新版标准IEC 60384-142013中取消了X3类电容器)。这个脉冲电压可以是由于外部线路受到雷击而引起,也可以是由于开关使用电容器的设备而引起。跨接电源线之间的脉冲电压相对于电源线与地线之间的脉冲电压低,在依据标准对电容器进行耐久性试验前,需要先对进行脉冲电压测试。具体施加的峰值脉冲电压值UP见表1

1  X类电容器分类

小类

使用时的峰值脉冲电压

应用

耐久性试验前施加的峰值脉冲电压

UP

X1

>2.5kV

≤4.0kV

高脉冲应用

CN≤1.0μF,

UP=4.0 kV

CN>1.0μF,

UP=4/ kV

X2

2.5kV

一般应用

CN≤1.0μF,

UP=2.5 kV

CN>1.0μF,

UP=2.5/ kV

 

 

2Y类电容器(capacitor of Class Y

Y类电容器适用于在电容器失效时会导致电击危险的场合,如跨接电源线与地之间,这就要求Y类电容器能够承受更高的脉冲电压。Y类电容器根据不同的应用分为Y1Y2Y4三类(注:在最新版标准IEC 60384-142013中取消了Y3类电容器)。同样,在依据标准对电容器进行耐久性试验前,需要先对进行脉冲电压测试。具体施加的峰值脉冲电压值UP见表2

2  Y类电容器分类

小类

跨接的绝缘类型

额定电压范围

耐久性试验前施加的峰值脉冲电压UP

Y1

双重绝缘或加强绝缘

500 V

UP=8.0 kV

Y2

基本绝缘或附加绝缘

一般应用

CN≤1.0μF,

UP=5 kV

CN>1.0μF,

UP=5/ kV

Y4

基本绝缘或附加绝缘

一般应用

UP=2.5 kV

 

 

一个Y电容器可以跨接基本绝缘也可以跨接附加绝缘。如果用两个Y2电容器或Y4电容器跨接基本绝缘和附加绝缘,则跨接的电容器应是相同的类别,具有相同的额定电压及相同的额定电容值。

1.2 连接方式

抑制电源电磁干扰用固定电容器的连接方式有很多,以下是几种常见的电源电磁干扰用电容器的结构模型。

1)两引出端电容器 two-terminal capacitor

2是一种具有两个引出端的抑制电磁干扰电容器,图3是带有串联RC组件的抑制电源电磁干扰用电容器组件,这是一种电阻器与X类或Y类电容器串联的功能组合。当内容不矛盾时,应将“电容器”理解为“电容器或RC组件”。

2旁路电容器by-pass capacitor

这是一种将电磁干扰电流旁路的电容器有三种常用的连接形式单线连接、T形连接和三角连接。单线连接的电容器应使电容器装入一个接地的金属外壳内,金属外壳与电容器的一个引出端相连接,如图4a所示。三角形连接的电容器由一个X类电容器和两个Y2类电容器按图4b所示的连接成三角形网络。T形连接由CACBCC三个电容器按图4c所示的连接成T形网络。三角形和T形在电气上是等效的(星形-三角形转换)。在T形连接中,X类电容器是由CBCC串联构成,Y类电容器是由CACB以及CACC构成。当T形连接电容器提交试验,且规定电压施加在X类电容器两端,则电压应施加在接相线引出端和接中线引出端之间。同样,当规定电压必须施加在Y类电容器两端时,这时电压应施加在接相线引出端与接中线引出端的连接点和接地引出端之间。

2  两个引出端电容器

 

3  串联RC组件

 

 

 

4a 单线连接旁路电容器

 

 

4b 三角形连接旁路电容器

 

 

4c T形连接旁路电容器

 

电气安全测试

2.1 耐电压测试

耐电压测试是X类和Y类电容器电气安全性的必测项目之一,主要是考察电容器在过电压时能否经得住冲击,X类和Y类电容器耐电压测试的电压值如表3所示。其测试条件分为直流试验和交流试验,其中交流电压的条件为:50Hz60Hz电压,以不超过150 V/s的速率从零升高到试验电压,试验时间从达到试验电压值时开始计算,在试验结束时,试验电压应减少至接近零,并且电容器通过一个适当的电阻放电。

3  电容器耐电压测试的测试电压

类别

额定电压范围

试验A

试验BC

X1

X2

1000V


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