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Entstörkondensatoren

NIC Components | 12.11.2020

Elektromagnetische Störungen sind weit verbreitet. Zu den Quellen in Wohn- oder Geschäftshäusern gehören Geräte mit Elektromotoren wie z.B. Klimaanlagen, Bürogeräte, Kühlschränke, Wärmepumpe, Elektrowerkzeuge. Hervorzuheben sind Lichtdimmer und Motordrehzahlregler. Zu den hauptsächlichen Ursachen von elektromagnetischen Störungen in Industrieanlagen gehören: Variable Frequenzantriebe, Motorstarter, elektrische Wärmeregler, AC- und DC-Generatoren, Schalt-Netzteile, Schweißgeräte, Vorschaltgeräte für Beleuchtungen und ESD - elektrostatische Entladungen.

Die Gründe für die Enstehung hochfrequenter Störungen sind z.B. Schaltvorgänge aber auch die ungewollte Einkoppelung von Funksignalen oder Taktfrequenzen. In der Konsquenz überlagert sich das Störsignal mit dem Nutzsignal. Im schlimmsten Fall wird das Nutzsignal unbrauchbar.

Gemäß den gesetzlichen Bestimmungen dürfen elektrische Geräte und Anlagen jeglicher Art andere Anlagen in ihrer Funktion nicht beeinträchtigen. Das bedeutet, dass die entstehenden Störsignale zum Stromnetz hin bzw. in den Leistungspfaden ausreichend gedämpft werden müssen.

Eine gängige Methode ist es parallel geschaltete Kondensatoren einzusetzen, welche die Störungen kurzschließen bzw. zur Störquelle zurückleiten. Diese Kondensatoren werden zwischen Phase und Neutralleiter bzw. Schutzleitung geschaltet. Sie müssen einer speziellen Ausführung genügen, damit in Fehlerfällen keine Gefahr für Leib und Leben entsteht. Man spricht in diesen Fällen von den X- und Y-Klassen:

X-Klassen, Schaltung zwischen Phasen und Neutralleiter

UnterklasseAnwendungImpulsspitzenspannung im Betriebgeforderte Impulsfestigkeit
X1Einsatz bei hohen Spitzenspannungen2,5kV - 4kV4kV für C ≤ 1µF
X2Allgemeine Anforderungen≤ 2,5kV2,5kV für C ≤ 1µF
X3Allgemeine Anforderungen≤ 1,2kV-

     

Y-Klassen, Schaltung zwischen Phasen/Neutralleiter und Schutzleiter

UnterklasseArt der überbrückten IsolationNennspannungsbereichgeforderte Impulsfestigkeit
Y1Doppelte oder verstärkte Isolation≤ 500VAC8kV
Y2Basis- oder Zusatzisolation≥ 150VAC bis ≤ 300VAC5kV

Quelle: Wikipedia. Die weiteren Klassen Y3 und Y4 haben in Europa eine untergeordnete Bedeutung. 

Die Besonderheit der Y-Kondensatoren ist, dass Sie mit dem Anschluss an den Schutzleiter die Isolation überbrücken. Beim Versagen im Fehlerfalls darf kein Strom zum Schutzleiter durchgeleitet werden.

Anordnung der Entstörkondensatoren zwischen Phase L, Neutralleiter N und Schutzleiter bei Geräten mit und ohne Schutzisolierung
Quelle: Wikipedia

Anwendernutzen von X/Y-Kondensatoren in Folientechnologie

  • Kostengünstige Fertigung
  • Breiter Kapazitäts- und Anwendungsbereich
  • Fähigkeit der Selbstheilung (ein Durchschlag innerhalb des Kondensatores führt nicht zum Ausfall)
  • Verlustarm
  • Kapazität ist stabil bei Belastung mit Gleichspannung oder Gleichspannungsanteilen

Übersicht gewickelter Kondensatoren mit metallisierter Polypropylenfolie (MKP) für X/Y-Anwendungen

SerieKlasseKonstruktionstypKapazitätsbereich (µF)Nennspannung (VAC)Impulsspannungsfestigkeit
NPXX2Standard0,001 - 2,2250, 275, 300, 3102000VDC für 1s
NPXHX2Standard0,001 - 10300, 310, 3301290VDC für 60s
NPXIX2Monolythisch0,001 - 2,2300, 3301290VDC für 60s
NPXIX2Seriell0,001 - 10300, 3301290VDC für 60s
NPXFX1Standard0,001 - 104403400VDC für 2s
NPYTY2Standard0,001 - 0,1250, 275, 3004.000VDC/2000VAC für 2s

Alle Serien sind UL, cUL, ENEC, CQC gelistet

Eine besondere Anwendung: Impedanz in Serie bei Netzteilen mit kleinen Leistungen

Um Netzteile mit kleinen Leistungen kostengünstig ausführen zu können, werden gerne X2-Kondensatoren in Serie zum Netz geschaltet. Die Impedanz wird in Abhängkeit von der Netzfrequenz erhöht und der Strom begrenzt. Die serielle Verschaltung eines X2-Kondensators verlangt jedoch aufgrund der Belastung eine robustere Ausführung. Die Verwendung eines Standard-Kondensators hätte einen raschen Ausfall zur Folge.

Die NXPI Serie ist speziell für diese Anwendung vorgesehen, die Ausführung mit serieller Konstruktion weist nach 1.000h bei 85°C/85% r.F. nur einen Kapzitätsverlust von 4% aus.

Verfügbare Muster

Artikelnummer Beschreibung Hersteller Stückzahl
NIC_NPXH_Kit.jpg Musterkit NPXH-M NPXH Musterkit X2-Entstörkondensatoren 330V 0,015/0,047/0,068/0,1/0,22/0,56/1,0/3,3/6,8µF, Muster Datenblatt NIC 7 Muster anfordern
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