Навошта патрэбныя кандэнсатары? падключэнне кандэнсатара

Электрычны кандэнсатар - гэта прылада, якое можа назапашваць зарад і энергію электрычнага поля. У асноўным ён складаецца з пары правадыроў (абкладак), падзеленых пластом дыэлектрыка. Таўшчыня дыэлектрыка заўсёды нашмат менш, чым памер абкладак. На электрычных схемах замяшчэння кандэнсатар пазначаецца 2-ма вертыкальнымі паралельнымі адрэзкамі (II).

Асноўныя велічыні і адзінкі вымярэння

Існуе некалькі асноўных велічынь, якія вызначаюць кандэнсатар. Адна з іх - гэта яго ёмістасць (лацінская літара С), а другая - працоўная напруга (лацінская U). Электраёмістасць (або жа проста ёмістасць) у сістэме СІ вымяраецца ў Фарада (Ф). Прычым як адзінка ёмістасці 1 фарад - гэта вельмі шмат - на практыцы амаль не ўжываецца. Напрыклад, электрычны зарад планеты Зямля складае ўсяго 710 микрофарад. Таму электраёмістасць кандэнсатараў у большасці выпадкаў вымяраецца ў вытворных ад Фарада велічынях: у пикофарадах (пф) пры вельмі маленькім значэнні ёмістасці (1 пф = 1/10 ⁶ мкф), у микрофарадах (мкф) пры досыць вялікім яе значэнні (1 мкф = 1 / 10 ⁶ Ф). Для таго каб разлічыць электраёмістасць, неабходна падзяліць велічыню зараду, назапашанага паміж абкладкамі, на модуль розніцы патэнцыялаў паміж імі (напруга на кандэнсатары). Зарад кандэнсатара ў дадзеным выпадку - гэта зарад, назапашваюцца на адной з абкладак разгляданага прылады. На 2-х правадырах прылады яны аднолькавыя па модулю, але адрозніваюцца па знаку, таму сума іх заўсёды раўняецца нулю. Зарад кандэнсатара вымяраецца ў кулонах (Кл), а пазначаецца літарай Q.

Напружанне на электрапрыборы

Адным з самых важных параметраў разгляданага намі прылады з'яўляецца прабіўная напружанне - рознасць значэнняў патэнцыялаў дзвюх правадыроў кандэнсатара, якая прыводзіць да электрычнага прабоя пласта дыэлектрыка. Максімальнае напружанне, пры якім не адбываецца прабоя прылады, вызначаецца формай правадыроў, ўласцівасцямі дыэлектрыка і яго таўшчынёй. Ўмовы працы, пры якіх напружанне на абкладках электрапрыбора блізка да прабіўныя, недапушчальныя. Нармальнае рабочае напружанне на кандэнсатары менш прабіўнога ў некалькі разоў (у два-тры разы). Таму пры выбары варта звярнуць увагу на намінальнае напружанне і ёмістасць. У большасці выпадкаў значэнне гэтых велічынь паказваецца на самым прыладзе або ў пашпарце. Ўключэнне кандэнсатара ў сетку на напружанне, якое перавышае намінальную, пагражае яго прабоем, а адхіленне значэння ёмістасці ад намінальнага можа прывесці да выкіду ў сетку вышэйшых гарамонік і перагрэву прылады.

Знешні выгляд кандэнсатараў

Канструкцыя кандэнсатараў можа быць самай разнастайнай. Яна залежыць ад значэння электраёмістасці прылады і яго прызначэння. На параметры разгляданага прылады не павінны ўплываць знешнія фактары, таму абкладкі маюць такую форму, пры якой электрычнае поле, створанае электрычнымі зарадамі, засяроджваецца ў невялікім зазоры паміж праваднікамі кандэнсатара. Таму яны могуць складацца з двух канцэнтрычных сфер, двух плоскіх пласцін або двух кааксіяльных цыліндраў. Такім чынам, кандэнсатары могуць быць цыліндрычнымі, сферычнымі і плоскімі ў залежнасці ад формы правадыроў.

пастаянныя кандэнсатары

Па характары змены электроёмкости кандэнсатары дзеляць на прылады з пастаяннай, зменнай ёмістасцю або падладкавыя. Разбяром падрабязней кожны з згаданых тыпаў. Прыборы, чыя ёмістасць не змяняецца ў працэсе працы, гэта значыць яна з'яўляецца пастаяннай (значэнне ёмістасці ўсё-такі можа вагацца ў дапушчальных межах у залежнасці ад тэмпературы), - гэта пастаянныя кандэнсатары. Існуюць таксама электрапрыборы, якія змяняюць сваю электраёмістасць ў працэсе працы, яны называюцца зменнымі.

Ад чаго залежыць С у кандэнсатары

Электраёмістасць залежыць ад плошчы паверхні яго правадыроў і адлегласці паміж імі. Ёсць некалькі спосабаў змены гэтых параметраў. Разгледзім кандэнсатар, які складаецца з двух відаў пласцін: рухомых і нерухомых. Рухомыя пласціны перамяшчаюцца адносна нерухомых, у выніку чаго змяняецца электраёмістасць кандэнсатара. Зменныя аналагі выкарыстоўваюцца для налад аналагавых прылад. Прычым ёмістасць можна змяняць падчас працы. Падладкавыя кандэнсатары ў большасці выпадкаў выкарыстоўваюць для налады завадской апаратуры, напрыклад для падбору ёмістасці эмпірычным шляхам пры немагчымасці разліку.

Кандэнсатар у ланцугі

Разгляданы прыбор у ланцугу пастаяннага току праводзіць ток толькі ў момант ўключэння яго ў сетку (пры гэтым адбываецца зарад або перезаряд прылады да напругі крыніцы). Як толькі кандэнсатар цалкам зараджаецца, ток праз яго не ідзе. Пры ўключэнні прылады ў ланцуг з пераменным токам працэсы разрадкі і зарадкі яго чаргуюцца адзін з адным. Перыяд іх чаргавання роўны перыяду ваганні прыкладзенага сінусоіднай напругі.

характарыстыкі кандэнсатараў

Кандэнсатар у залежнасці ад стану электраліта і матэрыялу, з якога ён складаецца, можа быць сухім, вадкасным, аксіднай-паўправадніковым, аксіднай-металічным. Вадкасныя кандэнсатары добра астуджаюцца, гэтыя прылады могуць працаваць пры значных нагрузках і валодаюць такім важным уласцівасцю, як самааднаўленне дыэлектрыка пры прабоі. У разгляданых электрычных прылад сухога тыпу досыць простая канструкцыя, трохі менш страты напружання і ток уцечкі. На дадзены момант менавіта сухія прыборы карыстаюцца найбольшай папулярнасцю. Асноўным вартасцю электролітных кандэнсатараў з'яўляюцца таннасць, кампактныя габарыты і вялікая электраёмістасць. Аксіднай аналагі - палярныя (няправільнае падключэнне прыводзіць да прабоя).

як падключаецца

Падключэнне кандэнсатара ў ланцуг з пастаянным токам адбываецца наступным чынам: плюс (анод) крыніцы току злучаецца з электродам, які пакрыты окисной плёнкай. У выпадку невыканання гэтага патрабавання можа адбыцца пробай дыэлектрыка. Менавіта з гэтай прычыны вадкасныя кандэнсатары трэба падключаць ў ланцуг з пераменным крыніцай току, злучаючы сустрэчна паслядоўна дзве аднолькавыя секцыі. Або нанесці аксіднай пласт на абодва электрода. Такім чынам, атрымліваецца Непалярныя электрапрыбор, які працуе ў сетках як з пастаянным, так і з сінусоідным токам. Але і ў тым і ў іншым выпадках выніковая ёмістасць становіцца ў два разы менш. Униполярные электрычныя кандэнсатары валодаюць значнымі памерамі, затое могуць ўключацца ў ланцугі з пераменным токам.

Асноўнае прымяненне кандэнсатараў

Слова «кандэнсатар» можна пачуць ад работнікаў розных прамысловых прадпрыемстваў і праектных інстытутаў. Разабраўшыся з прынцыпам працы, характарыстыкамі і фізічнымі працэсамі, высветлім, навошта патрэбныя кандэнсатары, напрыклад, у сістэмах энергазабеспячэння? У гэтых сістэмах батарэі шырока ўжываюць пры будаўніцтве і рэканструкцыі на прамысловых прадпрыемствах для кампенсацыі рэактыўнай магутнасці КРМ (разгрузкі сеткі ад непажаданых яе ператокаў), што дазваляе паменшыць выдаткі на электраэнергію, зэканоміць на кабельнай прадукцыі і даставіць спажыўцу электраэнергію лепшай якасці. Аптымальны выбар магутнасці, спосабу і месцы падлучэння крыніц рэактыўнай магутнасці (Q) у сетках электраэнергетычных сістэм (ЭЭС) аказвае істотны ўплыў на эканамічныя і тэхнічныя паказчыкі эфектыўнасці работы ЭЭС. Існуюць два тыпу КРМ: папярочная і падоўжная. Пры папярочнай кампенсацыі батарэі кандэнсатараў падключаюцца на шыны падстанцыі паралельна нагрузцы і называюцца шунтовой (ШБК). Пры падоўжнай кампенсацыі батарэі ўключаюць у рассечку ЛЭП і называюць КПК (прылады падоўжнай кампенсацыі). Батарэі складаюцца з асобных прыбораў, якія могуць злучацца рознымі спосабамі: кандэнсатары паслядоўнага падлучэння або паралельнага. Пры павелічэнні колькасці паслядоўна ўключаных прылад павялічваецца напружанне. КПК таксама выкарыстоўваюцца для выраўноўвання нагрузак па фазах, павышэння прадукцыйнасці і эфектыўнасці дугавых і рудотермических печаў (пры ўключэнні КПК праз спецыяльныя трансфарматары).

На схемах замяшчэння ліній электраперадачы з напругай звыш 110кВ ёмістная праводнасць на зямлю пазначаецца ў выглядзе кандэнсатараў. ЕП лініі абумоўлена электраёмістасці паміж праваднікамі розных фаз і ёмістасцю, адукаванай фазным провадам і зямлёй. Таму для разлікаў рэжымаў працы сеткі, параметраў ЛЭП, вызначэння месцаў пашкоджанні электрычнай сеткі выкарыстоўваюцца ўласцівасці кандэнсатара.

Яшчэ аб сферах прымянення

Таксама дадзены тэрмін можна пачуць ад працаўнікоў чыгунак. Навошта патрэбныя кандэнсатары ім? На электравоз і цеплавозах дадзеныя прылады выкарыстоўваюцца для зніжэння іскрэння кантактаў электрычных апаратаў, згладжвання пульсавалага току, якi выдаецца выпрамнікамі і імпульснымі прерывателя, а таксама для стварэння генерацыі сіметрычнага сінусоіднай напругі, якая выкарыстоўваецца для харчавання электрарухавікоў.

Аднак гэтае слова часцей за ўсё можна пачуць з вуснаў радыёаматара. Навошта патрэбныя кандэнсатары яму? У радыётэхніцы іх выкарыстоўваюць для стварэння электрамагнітных ваганняў высокай частоты, яны ўваходзяць у склад якія згладжваюць фільтраў, блокаў харчавання, узмацняльнікаў і друкаваных плат.

У бардачку кожнага аўтааматара можна знайсці пару-тройку гэтых электрапрыбораў. Навошта патрэбныя кандэнсатары ў аўтамабілі? Там яны выкарыстоўваюцца ў узмацняльнымі апаратуры акустычных сістэм для якаснага прайгравання гуку.