Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstehe die Durchschlagsfestigkeit bei Wechselspannung nicht


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von MOT_Sucht (. (nikola_tesla)


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Auf manchen Kodensatoren(z.B. Wima Kondensatoren) steht ja die 
Spannungsfstigkeit drauf. Und zwar für AC und DC. Bei AC ist sie immer 
niedriger. Kann mir jemand erklären warum das so ist? Und ist die AC 
Spannungsfestigkeit bei allen Frequenzen gleich? Macht Sinus, Rechteck, 
oder andere Formen einen Unterschied? Und wie ist es bei gepulstem 
Gleichstrom?

von MOT_Sucht (. (nikola_tesla)


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Habe ich noch vergessen: Ist die Spannungsfestigkeit Effektiv oder 
Amplitude?

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Bei AC ist, wenn ich mich richtig erinnere, es der Effektivwert, der 
abgedruckt ist. Der Spitzenwert ist um Faktor 1,41 höher - und der 
Kondensator muss schließlich die Spannungsspitze aushalten können.

von Elektrofan (Gast)


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Kondensatoren schlagen dann durch, wenn die momentan anliegende Spannung
zu hoch ist.
Bei DC ist halt deren Wert zu hoch, bei AC ihr Spitzenwert
(nicht der Effektivwert).

von Wühlhase (Gast)


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Genau. Bei Wechselspannung wird normalerweise der Effektivwert 
angegeben. Der ist aber niedriger (um genau zu sein: Bei Sinusspannung 
um den Faktor 1/Wurzel(2) niedriger).

von Alex (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Kondensatoren schlagen dann durch, wenn die momentan anliegende Spannung
> zu hoch ist.

Weiß jemand vielleicht, weshalb das Datenblatt explizit DC und AC 
aufführt? Dem Kondensator ist es doch egal, ob die momentan anliegende 
Spannung DC oder AC ist, Sinus oder Rechteck. Ihn interessiert doch nur 
u(t).

Die Frage habe ich mir schon des öfteren gestellt.

Gruß und frohes Neues.

von MOT_Sucht (. (nikola_tesla)


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Alex schrieb:
> Dem Kondensator ist es doch egal, ob die momentan anliegende
> Spannung DC oder AC ist, Sinus oder Rechteck. Ihn interessiert doch nur
> u(t).

Danke. Ich habe nähmlich irgenwo was gelesen, wo es heißt, dass die 
Durchschlagsfestigkeit mit Spannungsschwankungen zu tun hat.

von MOT_Sucht (. (nikola_tesla)


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Trotzdem verstehe ich eines nicht. Auf menen Kondensatoren steht nämlich 
2000V DC und 700V AC. Aber wenn ich 700*1,41 rechne, kommen nur ca. 990V 
raus und nicht 2000.

von MOT_Sucht (. (nikola_tesla)


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Und misst ein Multimeter bei AC Spannungsmessung den Effektivwert oder 
die Amplitude?

von ths (Gast)


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Die Umrechnung von Ueff auf Uss ist Uss = 2 * Wurzel(2) * Ueff.
Mit Ueff = 700 V ergibt sich Uss = 1979,9 V. Passt gut zu 2 kV.

Für die Wandlung Ueff/Uss zu Udc gibt es mehrere Verfahren, gängig sind 
u.a. thermische Konverter.

von Kevin M. (arduinolover)


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MOT_Sucht (. schrieb:
> Und misst ein Multimeter bei AC Spannungsmessung den Effektivwert oder
> die Amplitude?

Grundsätzlich den Effektivwert, das kommt aber auch stark auf die 
Wellenform und das Multimeter an. Billige gehen oft von einem reinen 
Sinus aus und rechnen mit einem Faktor statt den RMS zu berechnen.

von Harald W. (wilhelms)


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MOT_Sucht (. schrieb:

> Und misst ein Multimeter bei AC Spannungsmessung den Effektivwert oder
> die Amplitude?

Grundsätzlich werden die Instrumente so kalibriert, das sie den
Effektivwert von Sinusschwingugen anzeigen. In Wirklichkeit wird
aber meist der arithmetische Mittelwert gemessen. Da der Umrech-
nungsfaktor von Mittelwert in Effektivwert aber von der Kurvenform
abhängt, stimmt die Anzeige nur bei reiner Sinusform. Bei anderen
Kurvenformen kommt es zu Messfehlern. Hat man allerdings ein Mess-
instrument mit "True RMS"-Gleichrichtung, sollte man bei allen Kur-
venformen die richtige Anzeige haben.

von MOT_Sucht (. (nikola_tesla)


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ths schrieb:
> Die Umrechnung von Ueff auf Uss ist Uss = 2 * Wurzel(2) * Ueff.
> Mit Ueff = 700 V ergibt sich Uss = 1979,9 V. Passt gut zu 2 kV.

Das würde passen, aber warum 2*Wurzel(2)? Im Internet findet man überall 
nur Wurzel(2). Nicht mal 2

von 2⁵ (Gast)


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Du vergisst das "Umpolen" bei Wechselspannung: 230v Ueff geht von ca. 
-320V bis +320V. Daher der Faktor 2.

von Ingo Less (Gast)


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Snubber Kondensatoren halten oft 1700V DC aus. Schaut man bei AC, stellt 
man fest, dass sie je nach Kapazität schon bei 230V AC am Ende sind, 
weil der Blindstrom der fliessen würde, nur wenige 10mA-100mA gross sein 
darf. Warum dass so ist, erschliesst sich mir jedoch nicht

von MaWin (Gast)


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ths schrieb:
> Die Umrechnung von Ueff auf Uss ist Uss = 2 * Wurzel(2) * Ueff.
> Mit Ueff = 700 V ergibt sich Uss = 1979,9 V. Passt gut zu 2 kV.

Unsinn.

Auf 250V~ Kondensatoren steht of 400V=.

Auf 63V~ oft 100V=

Wechselstrom belastet Kondensatoren stärker, das ständige Umladen 
erwärmt über den Umladestrom und Ladungsverschiebung das Dielektrikum, 
und warme Plastikfolien isolieren schlechter.

Seine Kondensatoren sind besonders von der Verschlechterung unter AC 
betroffen, ggf. weil ihr Einsatzzweck nicht 50Hz Netzwechselspannung 
sondern 15kHz Fernseherzeilenfrequenz ist.

Genaueres sagt das Datenblatt.

Ja, es lohnt sich auch, Datenblätter von so profanem Zeug wie 
Kondensatoren zu lesen.

von MOT_Sucht (. (nikola_tesla)


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Also:
Ich will mir einen Hochspannungs-MMC aus Wima FKP 1 68nF 2000/700V 
Folienkondensatoren bauen. Ich habe 30 Stück.
1) Dann habe ich eine 10kv Trafo, der mit 50Hz läuft. hier gelten ja die 
700V. Also müsste ich mind. 15 Kondensatoren in Reihe schalten, dass sie 
die Spannung aushalten.

2) Ich schalte davor einen Brückengleichrichter. muss ich jetzt auch die 
15 Kondensatoren in Reihe schalten oder die Amplitude 
berechnen(10000*Wurzel(2)=14100V) und somit nur 8 in Reihe schalten?

von Ingo Less (Gast)


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Beachte, nur ganz nebenbei, dass dein Gleichrichter min 30kV sperren 
können muss...

von Methodion-Substitution (Gast)


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MaWin schrieb:
> ths schrieb:
>> Die Umrechnung von Ueff auf Uss ist Uss = 2 * Wurzel(2) * Ueff.
>> Mit Ueff = 700 V ergibt sich Uss = 1979,9 V. Passt gut zu 2 kV.
>
> Unsinn.

Ja. Und was für einer.

Folienkondensatoren sind ungepolt (die Richtung der U belanglos).
Und bezogen auf DC ist in der Hauptsache V_p (=V_peak) maßgeblich.

An Elkos (wo das nicht egal ist) leg mal eine UAC - viel Spaß dabei
(nicht nur der Knall - die entstehende Sauerei ist "sehr witzig").


MOT_Sucht (. schrieb:
> Also müsste ich mind. 15 Kondensatoren in Reihe schalten, dass sie
> die Spannung aushalten.

Willst Du wirklich FKP für die Glättung von 50Hz AC benutzen?

Das sind Typen speziell für HF (dabei @ hohen Umladeströmen), und
hierzu sind sie optimal - für 50Hz (/100Hz nach einer Vollwellen-
Gleichrichtung (z.B. Graetz-Brücke)) aber "einfach nur verschwendet".

Zeige mal Deinen Schaltplan, was genau hast Du vor?


Ingo Less schrieb:
> Beachte, nur ganz nebenbei, dass dein Gleichrichter min 30kV sperren
> können muss...

Und genausowenig wie ein HV-Kondensator einfach aus der Anzahl

HV : Nennspannung(Einzelbauteil)

gebildet werden kann - da warten wohl noch diverse Baustellen.

von Methodion-Substitution (Gast)


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Methodion-Substitution schrieb:
> Willst Du wirklich FKP für die Glättung von 50Hz AC benutzen?

Bzw. was erwartest Du überhaupt, wenn Du eine Reihenschaltung
von eh schon kleinwertigen Cs anstrebst?

Es addieren sich die Kapazitäts-Kehrwerte - und je mehr seriell,
um so kleiner die Gesamtkapazität. Simpel bei "lauter gleichen":

1/C_gesamt = 1/C1 + 1/C2 ... + 1/C_n (n = Anzahl der Kondensatoren)


Noch mal: Du willst mit einstelligen Nanofarad 50Hz glätten...???

von Methodion-Substitution (Gast)


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(Nein, 100Hz - das macht aber kaum einen Unterschied.)

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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MOT_Sucht (. schrieb:
> Also müsste ich mind. 15 Kondensatoren in Reihe schalten, dass sie
> die Spannung aushalten.

Berücksichtige Toleranzen der Bauteile und ungleichmäßiger Isolation, 
welche dazu führen, dass sich die Spannung nicht gleichmäßig aufteilt.

von MOT_Sucht (. (nikola_tesla)


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Ich will die Spannung nicht glätten. Ich will mir eine Teslaspule bauen 
und frage mich, ob es etwas bringt, die Hochspannung(vom Trafo) 
gleichzurichten. Ich will halt sparsam nit den Kondensatoren umgehen. 
Der Trafo ist ein Messwandler, der zur Überwachung von 
Hochspannungsleitungen genutzt wurde. Ich habe einen mit 10kv/30mA und 
einen mit 20kv/25mA.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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MOT_Sucht (. schrieb:
> Ich will die Spannung nicht glätten.

Darum geht es nicht. Wenn ein Kondensator weniger Kapazität hat, als die 
anderen, dann bekommt er entsprechend mehr Spannung ab.

von ths (Gast)


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MaWin: Wie so oft ahnungslos und zugleich unverschämt. Eine fatale 
Mischung.

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0208071.htm

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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ths schrieb:
> MaWin: Wie so oft ahnungslos und zugleich unverschämt.

Das stimmt in dem Fall genau nicht. MaWin war der Erste, der die 
korrekte Antwort gab. Du hingegen hast den mit Abstand größten 
Schwachsinn des Threads geschrieben! Von wegen, ein Kondi mit 2KV käme 
schon gut hin, weil 700Vac knapp 2KVss ergäben...
Leider wird der Kondi bei 700Vac nur, wie schon vom TO richtig erkannt, 
max. mit knapp 1KV beaufschlagt.

Es war erschreckend genug, daß geschätzte 15 Mann dem TO diese simple 
Frage nicht beantworten konnten, nur immer auf den 1:1,42 herumritten. 
Aber du hast echt den Vogel abgeschossen, und wirst jetzt noch frech. 
Wie immer bei Leuten, die unrecht hatten.

von michael_ (Gast)


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MaWin schrieb:
> ths schrieb:
>> Die Umrechnung von Ueff auf Uss ist Uss = 2 * Wurzel(2) * Ueff.
>> Mit Ueff = 700 V ergibt sich Uss = 1979,9 V. Passt gut zu 2 kV.
>
> Unsinn.
>
> Auf 250V~ Kondensatoren steht of 400V=.
>
> Auf 63V~ oft 100V=

Nein, der Daumenwert ist das dreifache.
Das hängt aber von der Bauform ab.
Genaueres steht im Datenblatt der Hersteller.

Das Uss reicht nicht, man muß noch Spannungsspitzen mit einrechnen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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>> Auf 250V~ Kondensatoren steht of 400V=.
>> Auf 63V~ oft 100V=

So kenne ich das auch.

michael_ schrieb:
> Nein, der Daumenwert ist das dreifache

Du meinst man soll 630V Kondensatoren für Netzspannung verwenden. Das 
ist meiner Meinung nach noch zu wenig, es sei denn, der Kondensator ist 
Bestandteil eines Tiefpasses (mit Spule oder Widerstand).

Ich verwende für 230V Netzspannung immer Kondensatoren mit 1000V und 
Triacs mit 800 oder 1000 Volt.

> Das Uss reicht nicht, man muß noch Spannungsspitzen mit einrechnen.

Du meinst Us, denn der Kondensator sieht zu jeder Zeit nur eine 
Halbwelle. Spannungsspitzen sind im Aufdruck nicht mit einkalkuliert. 
Wenn auf einem Kondensator 250V~ steht, dann kannst du davon ausgehen, 
dass er bei einer Spitze weit über 250V direkt kaputt geht.

: Bearbeitet durch User
von michael_ (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> michael_ schrieb:
>> Nein, der Daumenwert ist das dreifache
>
> Du meinst man soll 630V Kondensatoren für Netzspannung verwenden.

Für Netzspannung sowieso nicht!

von MOT_Sucht (. (nikola_tesla)


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Ich glaube, so viel ist nicht nötig. In Schaltnetzteilen sind fast immer 
400V Elkos verbaut, muss also auch reichen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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MOT_Sucht (. schrieb:
> In Schaltnetzteilen sind fast immer
> 400V Elkos verbaut, muss also auch reichen.

Dort sind sie Bestandteil eines Tiefpasses. Kurze Peaks werden vom 
Kondensator quasi kurzgeschlossen. Die Peaks verlieren ihre Energie in 
den Leitungswiderständen, dem Netzfilter und dem PTC/Widerstand von der 
Einschaltstrombegrenzung.

Es gibt kleine Netzteile, wo der 400V Elko direkt ungeschützt hinter dem 
Gleichrichter liegt. Diese Netzteile sind dafür bekannt, häufig kaputt 
zu gehen.

: Bearbeitet durch User
von Uwe D. (monkye)


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Also 2/3 der Kondensatornetzteile sind regelmäßig mit 275V - mit Glück 
sogar mit 305V - DC ausgestattet. Ja, die gehen auch kaputt, je nach 
Belastung des 230V-Netzes.
Zum Beispiel in den preiswerten Baumarkt-Funksteckdosen...

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