Почему взрываются конденсаторы

Какую опасность представляют конденсаторы и как их сделать безопасными

У з н а й т е о в оз м ож н ы х о п а с н о с т я х , п р е д с т а в л я е м ы х к о н д е н с а т о р а м и , и о т ом , к а к п р и н я т ь м е р ы д л я и х б е з оп а с н ой р а б о т ы . В э т ой с т а т ь е м ы п р о а н а л и з и р у е м в с е в оз м ож н ы е п р е д у п р е ж д е н и я и с ов е т ы п о б е з оп а с н о с т и .

Конденсатор как основной элемент электрических схем при определенных условиях может угрожать здоровью и даже жизни человека. Прежде всего это опасность поражения электрическим током при разряде заряженного конденсатора.

Отключенный от сети или устройства конденсатор может сильно «ударить» спустя довольно значительный промежуток времени и после его отключения. Особенно «коварны» герметичные конденсаторы с пленочным или бумажно-пленочным диэлектриком, имеющие очень большую постоянную времени саморазряда.

Более того, можно почувствовать удар от конденсатора, который некоторое время назад был разряжен. Причина в том, что при малых временах разряда в конденсаторе не успевает произойти полная деполяризация диэлектрика и он как бы подзаряжает сам себя, перераспределяя заряды в толще диэлектрика.

Опаснее ли конденсаторы как источники электрической энергии, чем, например, сеть переменного или постоянного тока? Для ответа на этот вопрос необходимо знать, что обусловливает опасность, почему она возникает, от чего зависит.

Считается, что опасные величины токов при длительном воздействии составляют около (15 — 20)·10 -3 А для переменного частотой 50 Гц и (60 — 80)·10 -3 А для постоянного тока.

Переменный ток больше 50 · 10 -3 А считается смертельным, хотя известны случаи, когда человек оставался живым после воздействия токов гораздо больших значений.

Таким образом, опасен ток — его величина, а опасное напряжение зависит от сопротивления пути, по которому этот ток замыкается.

Величина опасного напряжения зависит от физического и эмоционального состояния человека и ряда других факторов, например, времени суток, погоды, а также от сопротивления изоляции (в основном обуви), если на человека действует потенциал относительно Земли.

Величина сопротивления человека, большая часть которого сосредоточена в наружном слое его кожи, колеблется в очень широких пределах и составляет для разных людей от нескольких сотен ом до десятков тысяч ом.

Очень большой разброс для разных людей имеет и величина опасного тока, которая вдобавок не постоянна у одного и того же человека, а так же, как и его сопротивление, может меняться в зависимости от разных факторов, в частности от возраста и др.

Опасная величина тока зависит и от длительности его протекания, частоты, формы (в гораздо меньшей степени) при переменном токе.

Численные характеристики всех этих влияний известны приближенно, так как основные данные по ним получены из печального и не всегда ясного опыта практически.

Влияние импульсного разряда конденсаторов на человека

Опасные и безопасные характеристики импульсного разряда конденсаторов на человека известны в самых общих чертах, поскольку статистика случаев из практики очень незначительна, а специальные эксперименты опасны для жизни и здоровья человека.

Качественные связи следующие: опасность поражения со смертельным исходом электрическим током при разряде конденсатора тем больше, чем выше напряжение и емкость конденсатора. Другими словами, вероятность поражения растет с увеличением энергии конденсатора.

Но учитывая, что чем меньше продолжительность воздействия, тем выше опасное значение величины тока, небезразлично, как достигается одна и та же энергия разряда: увеличением напряжения или увеличением емкости конденсатора.

Так, если конденсатор заряжен до напряжения, являющегося безопасным при постоянном воздействии, например до 4,5 В (напряжение батарейки), то при любой емкости конденсатора, при которой его энергия может быть очень велика, разряд на человека не опасен.

Если разряжается конденсатор малой емкости, большая энергия заряда которого достигнута за счет высокого напряжения, то опасность для жизни человека будет также ничтожной.

Несмотря на большую амплитуду импульса разрядного тока (при малых емкостях ее безопасная величина может составлять десятки ампер), его действие на человека сильно ослабляется с уменьшением длительности разряда.

Это происходит вследствие того, что организм реагирует на электрический ток по-разному при разной длительности, тем более, что ток быстро уменьшается по величине, а также из-за того, что при малых длительностях разряда (порядка миллионных долей секунды и менее) ток не проходит через жизненно важные центры, а распространяется в поверхностном слое кожи.

Уникальные «невольные» эксперименты на людях с разрядом лейденской банки позволили узнать безопасные соотношения энергии, емкости и напряжения.

Как уже упоминалось, тяжесть поражения и опасная величина тока зависят от пути, по которому он протекает. Наиболее опасен путь тока через левую руку к правой руке или ногам (в этом случае ток проходит близко к сердцу).

Импульсный разряд конденсатора высокого напряжения в район расположения сердца применяется в медицинской практике для принудительного восстановления нормальной работы сердечной мышцы, находящейся в состоянии фибрилляции (хаотическое сокращение).

В этом случае разряд конденсатора подавляет на короткое время беспорядочную деятельность мышцы, после чего восстанавливается ее нормальное управление импульсами, поступающими из мозга.

Однако, если даже путь разряда таков, что не угрожает жизни человека, например по участку руки, то разряд большой энергии может привести к сильной травме вследствие импульсного нагрева небольших участков тела, в основном в месте контакта. Может возникнуть ожог и даже эрозия в результате воздействия электрической дуги или быстрого парообразования в коже.

Тяжесть травмы уменьшается при большой емкости и низких напряжениях, т. к. энергия при больших емкостях и более низких напряжениях конденсаторов выделяется постепенно, и тепло успевает рассеяться, не причинив вреда.

Почему взрываются и горят конденсаторы

Некоторые конденсаторы могут взрываться и гореть, т. е. быть причиной механических разрушений и пожаров. Взрываться могут только конденсаторы с герметичными корпусами. Причина их взрывов — накопление газов внутри корпуса из-за сильного нагрева.

Малогабаритные конденсаторы не могут накопить много газов и поэтому взрываются эффектно (звук напоминает пистолетный выстрел), но без особых разрушений. Особенно опасны взрывы силовых крупногабаритных конденсаторов, корпуса которых прочны, из-за чего они разрываются при большом давлении, достигающем единиц, а иногда десятков атмосфер, т. е. давление здесь достигает единиц и десятков кг/см 2 .

Особенно ужасны последствия взрыва конденсатора, когда он пробивается и через него протекает ток короткого замыкания мощной питающей сети, а также ток разряда параллельно включенным конденсаторам батареи.

Этот ток может достигать десятков и сотен тысяч ампер. Из-за большого тепловыделения (в конденсаторе при коротком замыкании «горит» дуга) происходит очень интенсивное газообразование.

В результате термического разложения диэлектрика внутреннее давление повышается чрезвычайно быстро. Затем конденсатор механически разрушается, разрывается, что сопровождается сильным звуком и разбрасыванием материалов и деталей конденсатора в радиусе до нескольких сот метров.

Возможно вы были свидетелями взрывов электролитических конденсаторов, которые происходят при их пробое или перегреве.

Масштабы разрушений, конечно, значительно меньше, чем при взрыве силовых конденсаторов: корпус конденсатора обычно отрывается от крышки, а хлопья бумаги, пропитанной электролитом, разбрасываются по аппаратуре.

Взрывы таких конденсаторов опасны при наладке аппаратуры, когда они могут причинить серьезную травму.

«Выстреливать» вследствие сильного перегрева могут также пленочные конденсаторы, в том числе и маленькие. При высокой температуре пленочный диэлектрик образует большое количество газов.

Цилиндрические конденсаторы «выстреливают» в осевом направлении, обычно некоторой (меньшей) частью секции.

Конденсаторы могут «взорваться» только при большой подводимой мощности, т. е. если ее достаточно для нагрева диэлектрика до температуры термического разложения. Это обусловливает большую вероятность взрывов силовых конденсаторов.

Так как при взрыве образуются газы, пары пропитывающей жидкости, если конденсатор пропитан, электрическая дуга «поджигает» эти вещества, в результате сразу же после взрыва возникает пожар, который трудно погасить.

Гореть может также твердый диэлектрик органического происхождения. При этом некоторые диэлектрики (например, фторопласт, хлордифенилы и другие) дают токсичные продукты горения.

Взрывы конденсаторов наносят механические повреждения окружающим их элементам и оборудованию.

К счастью, взрывы и пожары конденсаторов — редкое явление. При разработке конструкции конденсаторов принимаются меры по обеспечению их пожаро- и взрывобезопасности.

Однако такие случаи еще встречаются на практике из-за многочисленности и распространенности конденсаторов, особенно в электронной аппаратуре. Иногда взрывы и пожары силовых конденсаторов вызываются ошибками при эксплуатации.

В основном силовые конденсаторы изолированы от человека: в закрытом помещении, в шкафах, на открытой и удаленной от людей подстанции. И вероятность непосредственной угрозы для жизни человека очень низка (гораздо ниже, чем, например, от автомобиля на улице).

Опасность природных конденсаторов

Опасность разряда «природного» конденсатора «облако — Земля» известно человечеству давно, горький опыт научил его борьбе с линейной молнией с помощью молниеотводов.

Молниеотвод в виде заземленного стержня с заостренным концом, укрепляемого на самой верхней точке здания, для защиты от ударов молнией предложил Бенджамен Франклин в 1753 году.

Такие молниеотводы используются и теперь в виде одиночных и групповых конструкций. Высоковольтные линии электропередач защищаются от прямых ударов молнии специальными грозозащитными тросами, располагаемыми над проводами ЛЭП.

Защиту от шаровых молний люди до сих пор не придумали ввиду редкости этого явления.

Опасность естественных конденсаторов

Чем опасны «естественные» конденсаторы? Влияние «естественных» конденсаторов на работу оборудования и опасность, которую они подчас создают для него, рассмотрены в статье Что такое емкость в электротехнике. Остановимся подробнее на некоторых аспектах опасности, возникающей для жизни человека из-за «естественных» конденсаторов.

Большинство «естественных» конденсаторов имеет незначительную емкость и энергию, в связи с чем они практически безопасны. Их разряд на человека приводит к легкому и мгновенному уколу или потрясению.

«Паразитные» емкости катушек индуктивностей и трансформаторов и электрических машин после их отключения от источников питания очень быстро разряжаются на обмотки этих устройств.

Однако некоторые «естественные» конденсаторы не столь безобидны. Так, ненагруженная кабельная линия, обладающая значительной емкостью, отключенная выключателем, может долго сохранять значительный заряд и опасное для жизни напряжение.

Лишь постепенно эти заряды могут нейтрализоваться за счет тока утечки изоляции. И чем выше качество изоляции и соответственно меньше ток утечки, тем дольше остается заряженным и, следовательно, опасным конденсатор.

Величина остаточного напряжения зависит от момента и характера процесса выключения: при отключении кабеля с колебательным процессом наибольшее напряжение, которое возникает, может почти в два раза превысить номинальное.

То же возникает при отключении ненагруженной воздушной линии электропередач. Чтобы предотвратить поражение электрическим током разряда, достаточно разрядить конденсатор с помощью разрядного устройства. Пренебрежение этим правилом может привести к тяжелым последствиям.

Известны случаи поражения со смертельным исходом при прикосновении к отключенному, но «неразряженному» кабелю высокого напряжения. К счастью, эти случаи очень редкие.

Другой, более серьезной опасностью, является возможность взрыва и пожара взрывоопасных сред при пробое «естественных» конденсаторов.

Так как емкость их очень мала, то небольшие количества электричества, или заряд, могут развить на них высокое напряжение, достаточное для пробоя. Возникающая при этом искра может «поджечь» взрывоопасную смесь.

Виновниками многих первоначально «беспричинных» взрывов и пожаров, как выяснилось, были «естественные» конденсаторы.

Так как в большинстве случаев они накапливают заряды, возникающие в результате электризации пыли, причем чем меньше влажность, тем быстрее и до большего потенциала они заряжаются, то для предотвращения пробоев этих конденсаторов необходима хорошая вентиляция и увлажнение среды, где это допустимо.

Во влажной среде сопротивление утечки «естественных» конденсаторов мало и мощности «источника зарядов» не хватает для повышения их потенциала до опасного уровня.

Как сделать обращение с конденсаторами безопасным?

Обеспечение электробезопасности при работе с электрическими устройствами предусматривается специальными инструкциями и правилами.

Особенность конденсаторов в том, что даже при отключении их от источника питания или установки от питающей сети на них длительное время может существовать опасный заряд.

Для обеспечения электробезопасности схемным путем создают условия для быстрого разряда конденсатора или батареи конденсаторов после их отключения от питающей сети. Наиболее простой способ обеспечения разряда — это установка параллельно конденсаторам резисторов.

Сопротивление разрядного резистора зависит от емкости конденсатора и необходимого времени разряда. За это время конденсаторы должны успеть разрядиться до безопасного уровня напряжения. Величина его определяется условиями, в которых находятся конденсаторы и эксплуатационный персонал.

Согласно международным нормам, время разряда конденсаторов до напряжения в 50 В должно составлять не более одной минуты при номинальном напряжении конденсаторов не выше 660 В и не более пяти минут при более высоких номинальных напряжениях.

Разрядные сопротивления бывают внешними — подключаемыми снаружи к конденсатору или батарее, и внутренними — встроенными в корпус конденсатора.

Система обеспечения разряда с внутренними резисторами надежнее при параллельном включении нескольких конденсаторов, так как в случае отказа одного из резисторов разряд будет обеспечен через резисторы других конденсаторов. Однако встроенные резисторы дополнительно греют конденсаторы, и такой способ применяется обычно в высоковольтных конденсаторах.

Несмотря на указанные меры, каждый конденсатор должен быть разряжен с помощью разрядного стержня, укрепленного на изоляционной штанге.

Напомним, что конденсаторы с высоким значением коэффициента абсорбции (отношения величины восстанавливающегося на обкладках конденсатора напряжения после их размыкания к величине напряжения до их замыкания), такие, например, как бумажные, керамические, электролитические и другие, обладают способностью после кратковременного разряда восстанавливать напряжение.

Особенно существенная величина напряжения восстанавливается на конденсаторе, который длительное время (десятки минут — часы) находился под воздействием постоянного напряжения, а разряжался кратковременно. На практике могут иметь место случаи восстановления напряжения до нескольких десятков процентов от номинального.

Постоянный потенциал может также возникнуть на выводах конденсатора в электрическом поле за счет электризации в насыщенной электричеством атмосфере.

Поэтому при транспортировке, монтаже, ремонте и других работах рекомендуется соединять выводы конденсаторов вместе с корпусом гибким многожильным проводником — перемычкой.

Для обеспечения пожаро- и взрывобезопасносги рекомендуется обычно устранять из эксплуатации конденсаторы со вздувшимися корпусами, со следами течи пропитывающей жидкости и т. д.

Локализация последствий взрывов конденсаторов может производиться конструктивными мерами, например созданием защитных сетчатых оболочек, которые не препятствуют охлаждению конденсаторов и задерживают «осколки» при взрыве.

Однако основные мероприятия, обеспечивающие пожаро- и взрывобезопасность конденсаторов, реализуются путем создания соответствующих конструкций применением различных предохранителей, материалов, корпусов и т. д., а также с помощью внешней защиты конденсаторов от перенапряжений, перегрузок по току и др.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Это просто бомба или почему взрываются электронные устройства

Когда я был школьником, мама порой с ужасом смотрела на мои запасы радиохлама, служившего источником радиодеталей. Ужас этот оформлялся в вопрос: а у тебя там точно ничего не взорвется? И надо сказать, вопрос был не беспочвенный: в наших золотоносных краях, богатых не только драгоценным металлом, но и разнообразной взрывчаткой, неоднократно были случаи, когда дети притаскивали домой электродетонаторы и прочие опасные вещи. Но я хорошо знал не только как выглядит детонатор, но и как с ним обращаться, и мне бы в голову не пришло хранить его дома. Так что мои сокровища были безобидными. Примерно такими, как на КДПВ (если кто не понял, это обычные часы в экстравагантном оформлении).

Впрочем, не всегда так. Иногда электроника взрывается. И об этом моя статья.

Есть такое явление — электровзрыв

Если пропустить через тонкую проволочку достаточно большой ток, она раскалится и перегорит. Характер этого явления сильно зависит от силы тока: если при невысоких ее значениях она просто перегорит, и процесс этот будет длиться секунды или десятые доли секунды, то при больших плотностях тока (10 4 -10 6 А/мм 2 ) выделившееся тепло за считанные доли микросекунды или единицы микросекунд превратит проволочку в пар. Причем пар чудовищно сильно сжатый (с плотностью, как у твердой меди!) и находящийся под крайне большим давлением. Температура его тоже немалая. Тут же он начинает расширяться со сверхзвуковой скоростью, порождая ударную волну, в энергию которой переходит около четверти всей подведенной к проволочке энергии. Другой вариант электровзрыва реализуется при пробое жидкого или твердого диэлектрика, который превращается в пар в канале разряда.

Электровзрыв – явление интересное и имеющее множество полезных применений: с его помощью генерируют ударные волны и создают сверхвысокие давления и температуры, получают наночастицы и напыляют тонкие пленки, проводят химические реакции, требующие экстремальных условий. Электровзрыв применяют для атомизации проб в эмиссионном спектральном анализе, с его помощью генерируют сейсмические волны для зондирования морского дна и даже дробят горные породы. В электронике же электровзрыв – явление безусловно вредное. Развивается он, разумеется, при аварийной ситуации, и впоследствии может очень сильно осложнить ремонт. Речь тут уже идет не только о выгоревших проводниках, но и о той меди, которая осела на все вокруг в виде проводящей пленки. Об ударных волнах, которые способны, например, оторвать разварочную проволоку от кристалла микросхемы, находящейся в другом конце платы и на первый взгляд никак не пострадавшей. Наконец, давлением взрыва может вырвать из платы крупногабаритные детали или даже деформировать плату и разорвать корпус. И самое неприятное последствие – это то, что ионизированные пары меди создают условия для перебрасывания дуги, образовавшейся после взрыва, на низковольтные цепи – тут уже возникает и опасность поражения током, и вероятность пожара, и материальный ущерб из-за внезапного подключения последнего iPhone прямо к сети 220 В. Типичное место возникновения такой аварии – импульсные блоки питания с сетевой стороны. При замыкании входного выпрямителя к току КЗ сети добавляется ток разряда фильтрующего конденсатора и общий ток в импульсе легко может достигнуть тысяч и десятков тысяч ампер! Такой ток с легкостью испаряет не только печатные проводники, но и выводы радиодеталей.

Профилактикой от таких ужасов является ограничение тока короткого замыкания. Обычно на входе импульсных блоков питания ставят предохранитель и терморезистор (NTC). К сожалению, последний выполняет в основном функцию ограничения зарядного тока при включении, но и его остаточное сопротивление – порядка десятых долей ома – может снизить ток КЗ в несколько раз. У блоков питания невысокой мощности (до 10-15 Вт) имеет смысл установить резистор сопротивлением в несколько ом уже после выпрямителя – на нем будет рассеиваться несколько сот милливатт мощности, зато при любой аварии ток не превысит десятков ампер. Хорошей практикой является использование в таких цепях разрывных резисторов, выполняющих одновременно роль предохранителя. Также не следует пренебрегать мерами против переброса дуги в виде перегородок между высоковольтной и низковольтной частями схемы.

В низковольтных цепях, даже сильноточных (а в современной компьютерной технике такие не редкость) электровзрыв обычно развивается только внутри корпусов транзисторов и микросхем, порой взрывая их изнутри, но не производя дополнительных разрушений.

Бабах из конденсатора

Вам знакома забава советских детей – «электролит» покрупнее в розетку и бежать? Иногда так случается и в аппаратуре, когда конденсатор выходит из строя по той или иной причине. Результат часто бывает печален: по всему корпусу разбросаны обрывки фольги, замкнувшей все и вся, так что ремонтировать просто нечего – все напрочь сгорело. Природа взрыва проста и незатейлива: закипевший электролит своим давлением пара разрывает герметичный корпус и выбрасывает свое содержимое. Так «взлететь» может не только оксидный конденсатор – бумажные и пленочные на это также способны при наличии сколько-нибудь прочного корпуса. Аналогично взрываются и аккумуляторы при неправильной зарядке (с литий-ионными «немножко» другая физика и химия, об этом ниже).

Кстати, такие взрывы могут представлять серьезную опасность, особенно когда идет речь о старых советских конденсаторах крупных размеров без предохранительного клапана и насечек на корпусе. Вынесу из комментариев описание инцидента:

в ходе опытов было устанослено, что 10000мКф, 25В(?) конденсатор с цельным корпусом способен с 7 метров оставить вмятину в алюминивом профиле глубиной в 5мм. (@OvO)

(цитату не редактировал, чтобы сохранить атмосферу после взрыва и трясущиеся руки).

Как бороться? Ставьте конденсаторы хороших фирм и с запасом, не забывая учитывать и реактивную мощность. Между более дешевым конденсатором без предохранительного клапана и более дорогим с клапаном выбирайте последний, особенно если конденсатор крупный.

Обычно все взрывы в электронике ограничиваются ровно той энергией, которую туда подвели непосредственно перед взрывом извне. Но иногда источник энергии находится внутри.

Настоящая взрывчатка inside

Так тоже бывает.

Знаете, как устроен танталовый конденсатор? Микроскопически – точно так же, как обычный электролитический: на поверхности тантала имеется оксидная пленка, служащая изолятором. Только вместо электролита (он же вторая обкладка) – диоксид марганца, смешанный для лучшей электропроводности с сажей. Основное отличие состоит в том, что вместо рулончика фольги здесь – кирпичик из спрессованного порошка тантала, поры которого заполнены двуокисью марганца. Вам это ничего не напоминает? Это же термит! Смесь порошка более активного металла и оксида менее активного, в которой после поджигания идет бурная реакция, сопровождающаяся выделением большого количества тепла, разбрасыванием искр и образованием продукта в виде расплавленного металла.

Отсюда не удивительно, что танталовый конденсатор, пробиваясь, отправляется в царство Ямараджа не тихо-спокойно, а с фейерверком. Причем произойти это может даже в слаботочных цепях, от которых вовсе не ожидаешь пиротехнических эффектов при включении – накопленной конденсатором энергии достаточно, чтобы разогреть точку пробоя до начала реакции. Фейерверк этот может продолжаться несколько секунд, независимо от подачи тока, и может прожечь плату насквозь, до дыры. Данному эффекту не подвержены полимерные танталовые конденсаторы, в которых отсутствует двуокись марганца.

Я выше упомянул литий-ионные аккумуляторы, мол, там немного по другому. Так вот, с ними та же история. Если из заряженного литий-ионного аккумулятора убрать сепаратор, то это та же самая взрывчатая смесь. Ведь катод здесь, после зарядки – это почти что двуокись кобальта, сильный окислитель. А анод – мало того, что горючий графит, так еще и набитый еще более горючим литием под завязку. И все это – в тесном соседстве и плотном соприкосновении. Стоит лишь образоваться маленькой дырочке в сепараторе – от механического повреждения, перегрева, заводского дефекта или дендрита металлического лития, образовавшегося из-за неправильной зарядки – как разогрев током короткого замыкания эту смесь тут же подожжет.

Как бороться? Культурно обращаться с атомной энергией, как сказала Фаина Раневская. Литий-ионные аккумуляторы требуют тщательного соблюдения всех надлежащих мер безопасности, описание которых тянет как минимум на следующую статью. А с танталовыми конденсаторами — в общем-то все то же, что с обычными, только пробиться со взрывом они могут и от микросекундных иголок. Ну и проверять все (особенно полярность!) перед первым включением и не наклоняться над платой в этот момент.

А иногда бывает.

Так задумано

Электродетонаторы, электровоспламенители и пиропатроны – это, в сущности, тоже электронные компоненты. Взрываться – их функция. Главное, чтобы они взрывались только по команде. А значит, нужно тщательно продумывать схему включения таким образом, чтобы случайное инициирование исключалось, в том числе при любых мыслимых неисправностях. Сфера эта специфическая, многое тут покрыто секретностью, а то, что несекретно, обсуждать на открытой площадке тоже не стоит по понятным причинам.

В свое время ходили байки про пиропатроны, встроенные в японские магнитофоны, призванные взорвать аппарат при попытке заглянуть внутрь. В реальности, конечно, было как в песне у Иващенко с Васильевым:

. А потом они решили
посмотреть, что там внутри:
нежно крышку приоткрыли –
динамиту не нашли.

Так что в гражданской сфере основное применение компонентов такого рода – это автомобильные подушки безопасности.

А вам желаю никогда не подрываться на собственных конструкциях. И не пренебрегать защитными очками.

Почему взрываются конденсаторы

Останні статті і огляди

Взорвался кондер

Корпуса и источники питания

Повідомлення

Звідки: Сумы

redEX: конденсаторы просто так не взрываются, постарел от температурного режима у увеличилось внутреннее сопротивление, вот и взорвался, то что остальные выглядят целыми еще не значит что они являются полностью рабочими, лучше один раз все поменять на новые чем раз в неделю менять по одному, конденсаторы лучше брать low esr 105 градусов желательно Nichicon, или брать тестер который меряет емкость и esr)))

И где ты их возьмешь, Ничикон этот? Все поменять — тоже не имеет смысла, к тому же после такой операции не факт что заработает вообще . Кстати, бахнул Ниппон-чеми кон, что удивляет, либо подделка, либо редкий просчет инженеров, либо не знаю что. а тестер нужен не слабый, чтобы померять емкие кондеры (на работе Mastech — 3300 мкф уже не меряет ESR на высокой частоте).

Звідки: одесса

Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Ср окт 06, 2021 20:18:27

Здравствуйте, товарищи. Подскажите, пожалуйста. Есть два блока управления сломаных одинаково. Взорван конденсатор вкл/откл вакуумного выключателя и выгорел токоограничивающий резистор в цепи заряда этого конденсатора.

В чем может быть проблема? Скачки напряжения на входе исключены — предохранители целые.

• BOB51
• Сообщений: 13706
• Зарегистрирован: Вт мар 16, 2010 22:02:27
• Откуда: ДОНЕЦК

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Ср окт 06, 2021 22:40:50

Возможно в самих «вскипевших» конденсаторах.
Старение, внешний перегрев, частичное повышение напряжения(вышибло наиболее «слабый»/старый), отклонение частоты питающего напряжения.

• Goga_48
• Сообщений: 5
• Зарегистрирован: Ср окт 06, 2021 20:04:06

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 11:35:01

Возможно в самих «вскипевших» конденсаторах.
Старение, внешний перегрев, частичное повышение напряжения(вышибло наиболее «слабый»/старый), отклонение частоты питающего напряжения.

Это мы и рассматриваем, как основную причину. Но возможно, что тут что-то более глубокое? Потому что два блока управления сломались по одному и тому-же сценарию за небольшой промежуток времени.

Спасибо за отклик в теме!

• BOB51
• Сообщений: 13706
• Зарегистрирован: Вт мар 16, 2010 22:02:27
• Откуда: ДОНЕЦК

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 11:47:10

Есть еще «реактивная мощность» — но то актуально для ВЧ конденсаторов.
Разве что мобилки свою долю внесли — плотность радиочастотного загрязнения/ВЧ излучений в районе размещения установки.

• musor
• Сообщений: 39199
• Зарегистрирован: Сб сен 13, 2014 16:27:32
• Откуда: СпиртоГонск созвездия Омега
• Сайт

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 12:28:57

во 1 это очень странно такие веши имею стол болшой запас что штатные перенапряжения при комутаци обычно не влияют от слова никак. тут или серезно нарушен режим эксплуатаци или просто брак/износ

• АлександрЛ
• Сообщений: 38308
• Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
• Откуда: Нерезиновая

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 12:53:31

возможно, что тут что-то более глубокое? Потому что два блока управления сломались по одному и тому-же сценарию за небольшой промежуток времени.

Вполне возможно, учитывая «запрограммированное ограничение срока службы» современных конденсаторов..

• musor
• Сообщений: 39199
• Зарегистрирован: Сб сен 13, 2014 16:27:32
• Откуда: СпиртоГонск созвездия Омега
• Сайт

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 13:09:37

АлександрЛ , китаюзы и не толка уже давно научились прощитывать ресурс наработки техники на отказ с точностью до 100часоф
очечественая промышленость где этирасчеты делались иначе всегда имели 2-3зхапаспо ресурсу и если не выбросят ранше могли жить и до стих пор . и при том там была конструктивно заложена высокая ремонтопригодность удобное открывани шаси на шарнирах или салащках ,разьемы ,жгуты. чего про современое 1 нразовое гавно на клее и защелках не скажешь вскрый не сломаф их почтинереално. а при вскрытии 100% обрывается тончайдая паутинка проводкоф рвушихся от неосторожного прикосновения что при отсутвии схем часто приговор апарату.

• Goga_48
• Сообщений: 5
• Зарегистрирован: Ср окт 06, 2021 20:04:06

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 13:21:59

АлександрЛ , при отсутвии схем часто приговор апарату.

Именно отсутствие схемы и усложняет все. В руководстве по эксплуатации схемы нет. В открытом доступе тоже нет. Чини за деньги у производителя или покупай новый, называется. Видимо фирма, которая выпускала эти блоки управления относится как раз к такому разряду. По отзывам в интернете — не я один с такой проблемой.

• es131245
• Сообщений: 287
• Зарегистрирован: Пт фев 01, 2013 21:05:30

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 13:30:18

Конечно они бахнут рано или поздно. Всё бахнет, дело не к кондерах.
Вы понимаете что в вашей схеме при t->∞ то и U->∞ на конденсаторах 2-7 ?
У Вас нет другого места куда могла бы уйти мощность при зарядки 2-7 до номинального.

Вам просто надо как то отслеживать момент их зарядки потом или отключать схему, или перенаправлять мощность
В импульсных преобразователях (P>10Вт) заряд кондеров сравнивают с U TL431 и при достижении закрывается ключ первички транса
В схемах высоких напряжений (P<1Вт) открывается стабилитрон и на себе рассеивает избыточную мощность.

• Goga_48
• Сообщений: 5
• Зарегистрирован: Ср окт 06, 2021 20:04:06

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 18:05:59

в вашей схеме

Это схема только выгоревшего участка, а так там еще обратные связи есть и т.д.

• es131245
• Сообщений: 287
• Зарегистрирован: Пт фев 01, 2013 21:05:30

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 18:40:57

Я правильно понимаю что бахнул один из С2-7 и справа резисторы блокировочные?

Можно отключить этот каскад и проверить что выставлено напряжения при котором он должен был отключаться?
Оно не должно быть выше номинального для C2-C7

• mickbell
• Сообщений: 12740
• Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
• Откуда: Екатеринбург

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 19:38:14

Я правильно понимаю что бахнул один из С2-7

Остальные тоже слегка беременны. Видать, заметное время находятся под воздействием веществ повышенного напряжения или пульсирующего тока. Вероятнее второе — как мне приглючилось, более беременны те, что находятся в середине, вероятно, к ним ведут более короткие дорожки. Или просто от крайних (которые справа) теплоотвод лучше.

• musor
• Сообщений: 39199
• Зарегистрирован: Сб сен 13, 2014 16:27:32
• Откуда: СпиртоГонск созвездия Омега
• Сайт

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 19:47:52

ну банки нынешние имет свойства пухнуть даже штатно. но при должном запасе работат до 10+лет но регулярные токазы скорей резултат перенапряжений или болшой доли переменой составляющей току.

• Goga_48
• Сообщений: 5
• Зарегистрирован: Ср окт 06, 2021 20:04:06

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 19:53:25

Я правильно понимаю что бахнул один из С2-7 и справа резисторы блокировочные?

Можно отключить этот каскад и проверить что выставлено напряжения при котором он должен был отключаться?
Оно не должно быть выше номинального для C2-C7

Спасибо за мысль!

• АлександрЛ
• Сообщений: 38308
• Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
• Откуда: Нерезиновая

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Чт окт 07, 2021 20:30:12

Взорван конденсатор вкл/откл вакуумного выключателя и выгорел токоограничивающий резистор в цепи заряда этого конденсатора.

А вы их поменяйте, а вот потом будете утверждать, что они «взрываются», если и новые взорвутся, сразу, или спустя небольшое время после включения..

А так- пока (имхо) подозрение на то, что эти конденсаторы просто отслужили свой (запрограммированный) срок службы..

зы.. У меня как- то взорвались два конденсатора, которые просто НОВЫЕ ЛЕЖАЛИ В СТОЛЕ..

зызы.. А сколько проработала эта схема? И — сколько лет назад её сделали?

• le_cheval
• Сообщений: 161
• Зарегистрирован: Чт окт 07, 2021 06:59:06

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Вс окт 10, 2021 10:51:49

Правильно спроектированное устройство неуничтожимо.

Дело обычно не в «неправильных» конденсаторах, и не в особенно изощрённом коварстве китайских товарищей, а в вещах более распространённых, например, непрофессионализме упомянутых товарищей.

Однако, на основании Вашей схемы невозможно ни о чём судить — какие номиналы деталей, какова нагрузка, токи и напряжения — это всё неизвестно.

• Martin76
• Сообщений: 18110
• Зарегистрирован: Пт фев 04, 2011 17:57:51
• Откуда: Рыбинск

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Вс окт 10, 2021 11:41:27

le_cheval писал(а): и не в особенно изощрённом коварстве китайских товарищей, а в вещах более распространённых, например, непрофессионализме упомянутых товарищей.

Судя по винтам и стандартному корпусу, китайские товарищи здесь ни при чем, это наше изделие поделие, по другому эти так сказать устройства в большинстве случаев язык не поворачивается называть

• le_cheval
• Сообщений: 161
• Зарегистрирован: Чт окт 07, 2021 06:59:06

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Вс окт 10, 2021 12:29:24

le_cheval писал(а): и не в особенно изощрённом коварстве китайских товарищей, а в вещах более распространённых, например, непрофессионализме упомянутых товарищей.

Судя по винтам и стандартному корпусу, китайские товарищи здесь ни при чем, это наше изделие поделие, по другому эти так сказать устройства в большинстве случаев язык не поворачивается называть

Да тут надо разбираться. И у нас идиотов хватает, и схемы производства различаются.

К примеру, нпо «орион» очевидно (ибо в авантюризме они превзошли даже самих китайцев.), само разрабатывает схемы, лепят их китайские товарищи, после чего орионы закручивают всё это шурупами, приобретёнными в хозмаге через дорогу.

• mickbell
• Сообщений: 12740
• Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
• Откуда: Екатеринбург

Re: Взрываются конденсаторы вкл/откл в блоке управления ВВ

Вс окт 10, 2021 14:22:18