speziell impulsfeste Y1-Kondensatoren

[Narben Johnny (Gast)]

Hallo,

Vishay stellt speziell impulsfeste Y1-Kondensatoren zur Verfügung welche 
mit 10 kV impulsfester sind, als ihre 8 kV festen Mitstreiter.

https://www.vishay.com/docs/28555/vy1compactseries.pdf

Was passiert mit solch einem Kondensator im inneren, wenn dieser mit 
einem Impuls beaufschlagt wird und um welche Impulsform handelt es sich 
hier (1,2/50 oder andere)?
Bei den Folienkondensatoren weiß ich, dass bei einer Überspannung ein 
leitfähiger Kanal im Elektrolyt entsteht, der sich aber durch die Hitze 
verschließt. Der Kondensator verliert dabei minimal an Kapazität und ist 
selbstheilend.

Wie verhält es sich bei Keramikkondensatoren und was passiert mit 
diesen, wenn sie einen Impuls zu viel sehen? Zerlegt es sie in tausend 
Einzelteile? Hat jemand Erfahrung damit?

Gruß

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Narben Johnny schrieb:
> Bei den Folienkondensatoren weiß ich, dass bei einer Überspannung ein
> leitfähiger Kanal im Elektrolyt entsteht, der sich aber durch die Hitze
> verschließt.
Da ist es eher so, dass rings um die Durchschlagstelle einfach nur die 
Metallisierung verdampft. Und so nimmt die Kondensatorfläche und damit 
die Kapazität mit jedem Durchschlag ab.

> Was passiert mit solch einem Kondensator im inneren, wenn dieser mit
> einem Impuls beaufschlagt wird
Im Idealfall gar nichts.
Denn er ist ja hinreichend gut isoliert und genau deshalb "impulsfest".

> Wie verhält es sich bei Keramikkondensatoren und was passiert mit
> diesen, wenn sie einen Impuls zu viel sehen?
Setzt du in deinen Fragen "Impuls" mit "Spannungsüberschlag" gleich?

[Narben Johnny (Gast)]

Vielen Dank fürs Verschieben!

Lothar M. schrieb:
> Da ist es eher so, dass rings um die Durchschlagstelle einfach nur die
> Metallisierung verdampft. Und so nimmt die Kondensatorfläche und damit
> die Kapazität mit jedem Durchschlag ab.

Genau das meine ich.

Lothar M. schrieb:
> Setzt du in deinen Fragen "Impuls" mit "Spannungsüberschlag" gleich?

Y1-Kondensatoren müssen eine Impulsfestigkeit bis 8 kV standhalten. 
Damit wir uns richtig verstehen sollte wir den Begriff vllt. erst 
klären? Ich verstehe das so, dass Y1-Kondensatoren Spannungsimpulse (die 
Frage um welche Form des Spannungsimpuls es sich handelt ist bei mir 
noch offen) bis 8 kV, bei den von mir besprochenen bis 10 kV, 
standhalten müssen. Was ich jetzt nicht weiß ist, ob erst größer 8 bzw. 
10 kV der Spannungsüberschlag auftritt oder schon gleich 8 bzw. 10 kV. 
Ich bitte um Mithilfe :)

[MaWin (Gast)]

Narben Johnny schrieb:
> Bei den Folienkondensatoren weiß ich, dass bei einer Überspannung ein
> leitfähiger Kanal im Elektrolyt entsteht

Folienkondensatoren enthalten kein Elektrolyt.

Narben Johnny schrieb:
> Wie verhält es sich bei Keramikkondensatoren und was passiert mit
> diesen, wenn sie einen Impuls zu viel sehen? Zerlegt es sie in tausend
> Einzelteile

Kann passieren wenn der Impuls viel zu gross war, habe schon explodierte 
Y1 Keramik gesehen, aber ein normaler Impuls wird auch zur Selbstheilung 
mit Kapazitätsverlust führen.

Daher muss man bei X und Y Kondensatoren immer drauf achten, dass genug 
Energie beim Durchschlag zur Verfügung steht, also zwischen L und N ist 
erlaubt, mit 100 Ohm Vorwiderstand wie im Snubber reicht aber laut 
Hersteller ggf. nicht zur Selbstheilung.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Die Pulse sind natuerlich spezifiziert. Oft 8/20, bedeutet 8us 
Anstiegszeit, 20us Abfallzeit. Und das erreicht man durch Schalten einer 
Kapazitaet.

Ist in den Normen nachzulesen.

[er (Gast)]

Narben Johnny schrieb:
> Was ich jetzt nicht weiß ist, ob erst größer 8 bzw.
> 10 kV der Spannungsüberschlag auftritt oder schon gleich 8 bzw. 10 kV.

Bei 8000,000 V noch nicht und bei 8000,001 V gibt's n Überschlag ;)

[Narben Johnny (Gast)]

Joggel E. schrieb:
> Die Pulse sind natuerlich spezifiziert. Oft 8/20, bedeutet 8us
> Anstiegszeit, 20us Abfallzeit. Und das erreicht man durch Schalten einer
> Kapazitaet.
>
> Ist in den Normen nachzulesen.

Ich kenn den Impuls. Selber schon gebaut und damit gearbeitet, aber in 
diesem Datenblatt steht eben nichts und es ist fraglich ob die 
Hersteller da Freiheiten nach Norm haben, aber scheinbar ja nicht.

Nachdem was ich jetzt so gelesen habe gibt es diesen 
Selbstheilungsprozess bei Y1-Keramikkondensatoren nicht. Das heißt im 
Umkehrschluss, dass die Keramik wesentlich fester ist als eine Folie und 
es womöglich gar nicht zum Durchschlag kommt, denn wenn das passiert 
dann knallt es doch ordentlich, oder?

[Pandur S. (jetztnicht)]

Ich kenn diese spezifischen Keramikondensatoren nicht. Aber bei den 
Niederspannungstypen ist das eine eher lockere Sache. Ich las, ein 50V 
X7R oder so haelt locker 150V. Die Kapazitaet verkleiner sich einfach.
Allenfalls ist der Prozess auch nicht zu 100% reversibel.
Wie vielfach man ueberhoehen kann ist eine andere Frage. Und bei 
Hochspannungstypen wird es etwas anders sein, denn da kommen noch 
Koronaeffekte hinzu.
Wenn's durchknallt wird die gespeicherte Energie, 1/2*CU^2, frei. Ein 
Teil wird ins Material gehen, ein Teil in Sound.

[Hp M. (nachtmix)]

Narben Johnny schrieb:
> Ich verstehe das so, dass Y1-Kondensatoren Spannungsimpulse (die
> Frage um welche Form des Spannungsimpuls es sich handelt ist bei mir
> noch offen) bis 8 kV, bei den von mir besprochenen bis 10 kV,
> standhalten müssen.

Vor allem handelt es sich dabei um gelegentlich auftretende Impulse!
Du kannst nicht davon ausgehen, dass du Y-Kondensatoren betriebsmässig 
mit z.B. 50Hz oder noch höherer Frequenz mit solchen Impulsen 
malträtieren darfst.
Es sind nach wie vor nur Kondensatoren für den Anschluß an 500V 
Wechselspannung. Bei höherer Frequenz (Impulsflanken!) können die 
Kondensatoren durch die hohen Verluste der Klasse 2 Dieelektrika z.B. zu 
heiß werden.

Wenn du derartige Anforderungen an die Impulsfestigkeit hast, solltest 
du dich vom Hersteller beraten lassen, oder selbst impulsfeste 
Kondensatoren aus den Katalogen heraussuchen.