Со второй половины прошлого века в производстве батарей компенсации реактивной мощности сетей напряжением 6-10/0.4 кВ наметилась устойчивая тенденция перехода к использованию многослойных конденсаторов из металлической фольги, пропитанной маслом/парафином бумаги, полимерной пленки, металлизированной полимерной пленки (с покрытием вакуумным напылением толщиной 0.02-0.05 мкм) в их разном сочетании и с различным подключением отдельных конденсаторных элементов в общем корпусе-блоке конденсатора.
Со временем из-за ограниченной толщины чередующихся слоев диэлектрика и проводника (металлофольги или металлизированного покрытия) многослойные конденсаторы получили сленговое название «пленочные», что технически не вполне корректно, поскольку толщина фольги в металлофольговых конденсаторах на порядок больше, чем в металлизированных, в ряде конструктивных решений наряду или вместо полимерной пленки продолжают использовать пропитанную бумагу, а в конденсаторах со смешанным диэлектриком (Misch-Dielektrika) может использоваться фольга, металлизированная бумага и металлизированная полимерная пленка, покрытие на которые наносится с одной или двух сторон в зависимости от запатентованной производителем конструкции.
Для многослойных пленочных конденсаторов установлены международные названия и аббревиатуры:
- металлофольговых с диэлектриком из бумаги — Metallfolie — Papier или «P»;
- металлизированных на базе диэлектрика-бумаги — MetallisiertesPapierили «MP»;
- металдлофольговых с диэлектриком-полимерной пленкой — Metallfolie — Kunststoffили «K»;
- металлизированных на базе диэлектрика-полимерной пленки — MetallisierterKunststoff или «MK».
Пленочные металлофольговые/металлизированные конденсаторы на базе:
- поликарбоната (Polycarbonat) имеют аббревиатуруKC/MKC
- полипропилена (Polypropylen) имеют аббревиатуру KP/MKP;
- полистирола (Polystyrol) имеют аббревиатуру KS/MKS;
- полиэстера (Polyester) имеют аббревиатуру KT/MKT;
- полиэтилен сульфида (Polyphenylen-Sulfid — PPS) имеют аббревиатуру KI/MKI;
- ацетата целлюлозы, полиуретана (Celluloseacetat, Polyurethan) имеют аббревиатуру KU/MKU;
- полипропилена и бумаги в Misch-Dielektrika — имеют аббревиатуру MKV (с бумагой/пленкой, металлизированной с двух сторон), MPK (с бумагой/пленкой, металлизированной с одной стороны).
Кроме того, ряд производителей выпускает пленочные комбинированные фольгово-металлизированные конденсаторы на базе полиэтилентерефталата или полиэстера с аббревиатурой MFT, а также комбинированные фольгово-металлизированные конденсаторы на базе полипропилена с аббревиатурой MFP.
Сегодня в более половины объема всех выпускаемых пленочных конденсаторов (металлофольговых, металлизированных, комбинированных и со смешанным диэлектриком) в качестве основного диэлектрика используется полипропилен (Polypropylen — PP), около 40% выпускаемых пленочных конденсаторов базируются на диэлектрике из полиэфира (PET), менее 3% пленочных конденсаторов — на диэлектрике изполифениленсульфида (PPS) или полиэтилена (PEN), незначительные доли объема рынка приходятся на пленочные конденсаторы с диэлектриком из политетрафторэтилена (PTFE), полифениленсульфида (PPS), поливинилденфторида (PVDF), а также полистирола, полиэстера, полиуретана, ацетилцеллюлозы (целлюлозы ацетата) и бумаги (Р — Papier), причем в большинстве случаев полимерная пленка сегодня имеет торговую марку, зарегистрированную производителем пленочного диэлектрика.
Таблица. Наиболее популярные диэлектрики для металлофольговых и металлизированных конденсаторов батарей устройств компенсации реактивной мощности.
| Диэлектрик (русское название) | Диэлектрик (международное название) | Аббревиатура | Торговая марка/бренд |
|---|---|---|---|
| Полиэтилентерефталат (или полиэстер) | Polyethylenterephthalat, Polyester | PET | Hostaphan®, Mylar® |
| Полиэтиленнафталат | Polyethylennaphtalat | PEN | Kaladex® |
| Полифениленсульфид | Polyphenylensulfid | PPS | Torelina®, Sustatron® |
| Полипропилен | Polypropylen | РР | Treofan® |
| Политетрафторэтилен | Polytetrafluorethylen | PTFE | Teflon® |
| Полистирол | Polystyrol | PS | Styroflex |
| Поликарбонат | Polycarbonat | PC | Makrofol® |
| Ацетилцеллюлоза | Celluloseacetat | СА | Lackfolie® |
| Полиуретан | Polyurethan | PUR | -- |
Таблица. Электрические свойства некоторых диэлектриков пленочных конденсаторов.
| Диэлектрик | Полиэстер | Полипропилен | Поликарбонат | Полистирол | Полифениленсульфид | Ацетат целлюлозы |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ԑ | 3.3 | 2.2 | 2.8 | 2.5 | 3.0 | 4.7 |
| Проходное сопротивление (MΩ) | >10*4 | >10*5 | >10*5 | >10*6 | >10*4 | -- |
| Электрическая прочность, V/µm | 580 | 650 | 535 | -- | 470 | -- |
| Тангенс угла диэлектрических потерь (× 10 -3 ) | 4 | 0.25 | 1 | 0.5 | 0.6 | 10 |
| Температурный коэффициент | < +100 ppm | -350 ppm | 0 | -100 ppm | 0 | -- |
| Диапазон рабочих температур, С | -55 — +100 | -55 — +85 | -55 — +100 | -40 — +80 | -55 — +140 | -40 — +70 |
| Диапазон емкости, nF | 1 — 1000 | 0.1 — 1000 | 0.1 — 1000 | 0.01 — 10 | 0.1 — 100 | -- |
| Номинальное напряжение сети: | 63 — 1000 40 — 250 | 63 — 1000 | 63 — 1000 63 — 250 | 63 — 630 25 — 250 | 63 — 400 | -- |
Прим.: Диэлектрическая проницаемость ԑ и другие параметры для температуры 25 C ичастоты 1 kHz
Нормативно-правовая база на пленочные конденсаторы для батарей компенсации реактивной мощности.
На территории Евросоюза нормы для пленочных конденсаторов с бумажным диэлектриком устанавливают технические регламенты диапазона DIN 41 180 — DIN 41 199 и IEC 384-14 / EN 132 400, металлофольговые и металлизированные конденсаторы регламентируются соответственно DIN 41379 — DIN 41391 и DIN 44110 — DIN 44116, а также IEC 68-2-20 и IEC 384-2/6/16.
В России базовыми стандартами, регламентирующими изготовление, тестирование и использование металлофольговых, металлизированных и комбинированных многослойных пленочных конденсаторов для батарей компенсации реактивной мощности пока остаются ГОСТ 21415-75 «Конденсаторы. Термины и определения», ГОСТ 27390-87 (СТ СЭВ 5020-85) «Конденсаторы самовосстанавливающиеся для повышения коэффициента мощности», ГОСТ 1282-88 «Конденсаторы для повышения коэффициента мощности. Общие технические условия», ГОСТ Р МЭК 60252-1/2-2005/2008 «Конденсаторы для двигателей переменного тока», ГОСТ 18689-81 «Конденсаторы для электротермических установок на частоту от 0,5 до 10,0 кГц. Общие технические условия», ГОСТ 15581-80 «Конденсаторы связи и отбора мощности для линий электропередач. Технические условия», ГОСТ 25905-83 «Фольга алюминиевая для конденсаторов. Технические условия» и т.д.
Компания «Нюкон»
