w w w. e l e c t r o n i c o n . c o m PEC APPLICATION NOTES / ANWENDUNGSHINWEISE CAPACITORS FOR APPLICATIONS IN POWER ELECTRONICS always in charge APPLICATION NOTES AND SELECTION GUIDE ISSUE_AUSGABE - 2013 - ANWENDUNGSHINWEISE UND BERECHNUNGSBEISPIELE 3 4 GENERAL REMARKS 6 ALLGEMEINER TEIL 6 FIELDS OF APPLICATION 6 ANWENDUNGSBEREICH 6 INTERNAL CONSTRUCTION 7 INNERER AUFBAU 7 Dielectric – Impregnants Dielektrikum – Füllstoffe SAFE OPERATION 8 Self-Healing Dielectric – Protection Against Accidental 8 Schutz gegen Überlastung DEFINITIONS AND SELECTION CRITERIA 10 21 BEGRIFFE UND AUSWAHLKRITERIEN BERECHNUNGSBEISPIELE 10 21 INTRODUCTION 22 EINFÜHRUNG 22 Capacitor for an AC application 23 Kondensatoren für Wechselspannungsanwendungen 23 Capacitor for a DC application 27 Kondensatoren für Gleichspannungsanwendungen 27 AC Filter capacitor 30 Kondensatoren für Wechselspannungsfilter 30 ANNEX 35 MOUNTING AND OPERATING INSTRUCTIONS 36 ANHANG VORSCHRIFTEN ZU EINBAU UND BETRIEB Mounting Position – Mounting Location/Cooling – Vibration Einbaulage – Einbauort/Kühlung – Schwingungs- Stress – Connection – Fixing Torque – Discharge – Earthing – belastung – Anschluss – Anzugs-Drehmomente – Environmental compatibility – Disposal Entladung – Erdung – Umweltverträglichkeit – Entsorgung 35 36 ZVEI-SAFETY DATA SHEET 40 ZVEI- SICHERHEITSHINWEISE 42 CERTIFICATES 44 ZERTIFIKATE 44 PACKING DETAILS 45 VERPACKUNGSDATEN 45 CONVERSION CHARTS 46 UMRECHNUNGSTABELLEN 46 TABLE OF CONTENTS_INHALT Contact – Protection against Overload SELECTION GUIDE BETRIEBSSICHERHEIT Selbstheilendes Dielektrikum – Berührungssicherheit – 5 FIELDS OF APPLICATION ANWENDUNGSBEREICH see Selection Guide pg. 23 Berechnungsbeispiel S. 23 see Selection Guide pg. 30 Berechnungsbeispiel S. 30 FIELDS OF APPLICATION_ANWENDUNGSBEREICH see Selection Guide pg. 27 Berechnungsbeispiel S. 27 6 Capacitors for power electronics can be used for a wide variety of applications, even where extremely non-sinusoidal voltages and pulsed currents are present. Both AC and DC capacitors are available. AC capacitors are periodically recharged during operation, DC capacitors are periodically charged and discharged without recharge. Kondensatoren für die Leistungselektronik sind universell einsetzbare Kondensatoren, die auch mit stark von der Sinusform abweichenden Spannungen und mit impulsförmigen Strömen betrieben werden können. Man unterscheidet Wechselspannungs- und Gleichspannungskondensatoren. Wechselspannungskondensatoren werden im Betrieb periodisch umgeladen, Gleichspannungskondensatoren werden periodisch aufgeladen und entladen, wobei keine Umladung erfolgt. AC CAPACITORS serve as damping or snubber capacitors connected in series with a resistor, and are designed for the damping of undesirable voltage spikes caused by the so-called carrier storage effect during the switching of power semiconductors. When applied as commutation capacitors, they are switched in parallel to a thyristor and designed to quench its conductive state. Since commutating capacitors are periodically and abruptly recharged, the peak current will substantially exceed the rms value. WECHSELSPANNUNGSKONDENSATOREN dienen unter anderem als Bedämpfungskondensatoren, in Reihe mit einem ohmschen Widerstand, zur Dämpfung von Spannungsspitzen, die beim Abschalten von Leistungshalbleitern durch den sogenannten Trägerstaueffekt entstehen. In der Anwendung als Kommutierungskondensatoren werden sie zum Löschen des leitenden Zustandes eines Thyristors benutzt, indem sie durch Parallelschalten zum Thyristor den Strom kurzzeitig übernehmen. Bei der periodischen stoßartigen Umladung können die Stromscheitelwerte dabei wesentlich höher als die Effektivwerte sein. Desweiteren finden Wechselspannungskondensatoren Anwendung in abgestimmten oder verstimmten Filterkreisen zur Filterung oder gezielten Absaugung von Oberwellen. Als Stoßentladekondensatoren werden sie in Anwendungen mit durchschwingender Spannungskurve eingesetzt, z.B. in Magnetisierungsanlagen. Further, AC capacitors are used in low-detuned or close-tuned filter circuits for filtering or absorbing harmonics. As pulse discharge capacitors, they are useful in applications with reversing voltages, e.g. in magnetizing equipment. Series E62, E62-3ph, E93, E12, E33 have been designed for AC use. Further, specially adapted capacitors from the E51, E53, E56 and E59 ranges are available for AC applications on request. Für Wechselspannungsanwendungen sind v.a. die Reihen E62, E62-3ph, E93, E12, E33 ausgelegt. Speziell angepasste Ausführungen in den Reihen E51, E53, E56 und E59 sind auf Anfrage ebenfalls erhältlich. The scope of application for DC CAPACITORS is similarly diverse: Smoothing capacitors serve for the reduction of the AC component of fluctuating DC voltage, e.g., in power supplies in radio and television technology (transmitters,) high-voltage testing equipment, DC controllers, measurement and control technology, cascaded circuits for generation of high DC voltage a.m.o. Supporting capacitors, DC-Filter or DC Link capacitors are used for energy storage in intermediate DC circuits, e.g. in frequency converters for poly-phase drives, transistor and thyristor converters. They must be able to absorb and release very high currents within short periods, the peak value of the current being substantially greater than the rms value. Der Anwendungsbereich für GLEICHSPANNUNGSKONDENSATOREN ist ebenso weit gefächert: Als Glättungskondensatoren dienen sie der Verringerung des Wechselspannungsanteils pulsierender Gleichspannung, zum Beispiel in Stromversorgungen der Rundfunk- und Fernsehtechnik (Sender), Hochspannungs-Prüfgeräten, Gleichspannungsreglern, in der Mess- und Regeltechnik, in Kaskadenschaltungen zur Erzeugung hoher Gleichspannung, u.v.a. Stütz-, Gleichspannungsfilter- oder Zwischenkreiskondensatoren werden eingesetzt als Energiespeicher in Gleichspannungszwischenkreisen, z.B. in Frequenzumrichtern von Drehstromantrieben, Transistor- und Thyristorumrichtern. Dabei müssen sie kurzzeitig sehr hohe Ströme abgeben und aufnehmen können. Surge (Pulse) discharge capacitors are also capable of supplying or absorbing extreme short-time current surges. They are usually operated in discharge applications with non-reversing voltages, and at low repetition frequencies, e.g. in laser technology and lightning generators. Auch Stoßentladekondensatoren sind in der Lage, kurzzeitig starke Stoßströme abzugeben; sie werden vor allem bei Entladevorgängen mit nicht durchschwingendem Spannungsverlauf eingesetzt, und meist mit niedrigen Folgefrequenzen betrieben, z.B in der Lasertechnik und in Blitzgeneratoren. Series E63, E50, E51, E56, E59, E61 but also E62, E65, E53 and E57 can be used for DC applications. Die Typenreihen E63, E50, E51, E56, E59, E61 sowie E62, E65, E53 und E57 sind für den Einsatz in Gleichspannungsanwendungen geeignet. winding element Wickelkörper margin, uncoated Randstreifen unmetallisiert INTERNAL CONSTRUCTION INNERER AUFBAU contact layer Stirnkontaktschicht polypropylene film, metal deposit on one side Polypropylenfolie, einseitig metallisiert Dielektrikum MKP-type capacitors are based on a low-loss dielectric formed by pure polypropylene film. A thin self-healing mixture of zinc and aluminium is metallized directly on one side of the PP-film under vacuum. In some cases, additional unmetallized layers are added between the metallized ones. Kondensatoren in MKP-Technologie basieren auf einem verlustarmen Dielektrikum aus reiner Polypropylenfolie. Eine dünne, selbstheilende Mischung aus Zink und Aluminium wird unter Vakuum direkt auf eine Seite der Polypropylenfolie aufgedampft. Bei zweilagigem Aufbau werden zwischen den metallisierten Bahnen zusätzlich unmetallisierte Bahnen angeordnet. The plastic film is wound into stable cylindrical windings on the most modern automated equipment. The ends of the capacitor windings are contacted by spraying with a metal contact layer, facilitating a high current load and ensuring a low-inductance connection between the terminals and windings. Die auf modernsten Maschinen hergestellten einphasigen Wickel werden an beiden Enden durch Aufsprühen einer Metallschicht kontaktiert. Hierdurch wird eine hohe Strombelastbarkeit sowie eine niederinduktive Verbindung zwischen den Anschlüssen und den Wickeln garantiert. Our long-term experience as well as on-going research and improvements in this technology ensure the excellent self-healing characteristics of the dielectric and a long operating life of our capacitors. Unsere langjährigen Erfahrungen, ständige Forschungen und eine stetige Weiterentwicklung dieser Technologie sind Grundlage für die lange Betriebsdauer und die guten Selbstheileigenschaften unserer Kondensatoren. The link between PP-film and zinc contact layer is highly stressed during high surge or rms currents and therefore considered very critical for operating life and reliability of the capacitor. By cutting the film in a wavelike manner, our well-proven SineCut™- technology increases the contact surface between film and zinc layer and reduces this strain substantially. Die Verbindung zwischen Folie und Stirnkontaktschicht wird bei hohen Stoßund Effektivströmen außerordentlich hoch belastet und gilt als besonders kritisch für Lebensdauer und Funktionssicherheit des Kondensators. Diese relative Belastung reduzieren wir durch unser bewährtes SineCut™-Verfahren, indem wir durch wellenförmiges Schneiden der Folienbahnen die Auflagefläche der Stirnkontaktschicht deutlich vergrößern. Impregnants Füllstoffe The use of filling materials in capacitors is necessary in order to insulate the capacitor electrodes from oxygen, humidity, and other environmental interference. Without such insulation, the metal coating would corrode, an increasing number of partial discharges would occur, the capacitor would lose more and more of its capacitance, and suffer increased dielectric losses and a reduced operating life. Die Verwendung von Füllstoffen ist unerlässlich, um die Elektroden des Kondensators vor Sauerstoff, Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen abzuschirmen. Ohne eine solche Isolation würden die Metallbeläge korrodieren und die Anzahl von Teilentladungen würde zunehmen. Ständige Kapazitätsverluste, steigende dielektrische Verluste und eine verkürzte Lebensdauer wären die Folge. Therefore, an elaborate vacuum-drying procedure is initiated immediately after insertion of the winding elements into the capacitor case and biologically degradable plant oil, solid PUR resin or inert insulation gas are introduced. That protects the winding from environmental influence and provides an extended life-expectancy and stable capacitance. Nach dem Einbau der Wickel in das Kondensatorgehäuse und sorgfältiger Vakuumtrocknung wird dieses daher mit biologisch abbaubarem Pflanzenöl bzw. aushärtendem Polyurethanharz oder mit neutralem Isoliergas aufgefüllt. Das schützt den Wickel vor Umwelteinflüssen und verhilft dem Kondensator zu einer langen Lebensdauer und stabiler Kapazität. SINECUT™ INTERNAL CONSTRUCTION_INNERER AUFBAU Dielectric BIO 7 SAFE OPERATION BETRIEBSSICHERHEIT Protection Against Overvoltages and Short Circuits: Self-Healing Dielectric Schutz gegen Überspannungen und Kurzschlüsse: Selbstheilendes Dielektrikum All dielectric structures used in our capacitors are ”self-healing”: In the event of a voltage breakdown the metal layers around the breakdown channel are evaporated by the temperature of the electric arc that forms between the electrodes. They are removed within a few microseconds and pushed apart by the pressure generated in the centre of the breakdown spot. An insulation area is formed which is reliably resistive and voltage proof for all operating requirements of the capacitor. The capacitor remains fully functional during and after the breakdown. Alle in unseren Kondensatoren eingesetzten dielektrischen Strukturen sind selbstheilend. Im Falle eines Kurzschlusses (Spannungsdurchschlag) verdampfen die Metallbeläge um den Durchschlagspunkt herum aufgrund der Temperatur des Lichtbogens, der sich zwischen den Elektroden bildet. Innerhalb weniger Mikrosekunden wird der Metalldampf durch den beim Durchschlag entstehenden Überdruck vom Zentrum des Durchschlages weggedrückt. Auf diese Weise bildet sich eine belagfreie Zone rings um den Durchschlagspunkt, wodurch dieser vollständig isoliert wird. Der Kondensator bleibt während und nach dem Durchschlag voll funktionsfähig. Self-healing breakdown Selbst heilender Durchschlag Protection Against Accidental Contact Berührungssicherheit All capacitors are checked by routine test: voltage test between shorted terminations and case in accordance with IEC 61071. Accessible capacitors must be earthed at the bottom stud or with an additional earthing clamp. Alle Kondensatoren werden 100%ig der Isolationsprüfung zwischen kurzgeschlossenen Anschlüssen und Gehäuse mit einer Prüfspannung unterzogen, welche mindestens den Werten nach IEC 61071 entspricht. Trotzdem sind zugängliche Kondensatoren mittels des Bodenbolzens oder einer Metallschelle zu erden. Das Anschlusselement der Bauformen K, L und M (1/3) weist einen Schutzgrad IP20 auf, d.h. es ist vor Berührung mit dem Finger geschützt, so dass spannungsführende Teile nicht berührt werden können. Alle anderen Anschlussarten sind nicht berührungsgeschützt. SAFE OPERATION_BETRIEBSSICHERHEIT The terminal block of designs K, L and M (1/3) is rated IP20, i.e. it is protected against accidental finger contact with live parts. All other capacitors are not protected against accidental contact. Protection Against Overvoltages and External Short Circuits Sicherheit bei Überspannungen und äußeren Kurzschlüssen As shown above, the capacitors are self-healing and regenerate themselves after breakdowns of the dielectric. For voltages within the permitted testing and operating maximum the capacitors are overvoltage-proof. They are also proof against external short circuits as far as the resulting surge discharges do not exceed the specified current limits (IS). Die Kondensatoren sind aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus überspannungsfest, da sich die Kondensatoren nach einem Durchschlag im Dielektrikum selbst regenerieren, sofern die zulässigen Prüf- und Betriebsspannungen nicht überschritten werden. Sie sind außerdem sicher gegen äußere Kurzschlüsse, sofern bei den dabei entstehenden Stoßentladungen die zugelassenen Grenzströme (IS) nicht überschritten werden. 1.1 × UN 30% of the service period der Betriebszeit 1.15 × UN 30 min/d 1.2 × UN 5 min/d 1.3 × UN 1 min/d 1.5 × UN 8 100 ms no more than 1000 times max. 1000 mal IEC 61071 Permitted Overvoltages Zulässige Überspannungen Protection Against Overload and Failure at the End of Useful Service Life Schutz gegen Überlastung und Fehlfunktionen am Ende der Lebensdauer In the event of overvoltage or thermal overload or ageing at the end of the capacitor’s useful service life, an increasing number of self-healing breakdowns may cause disintegration of the dielectric film and rising pressure inside the capacitor. To prevent it from bursting, the capacitors of series E62, E63 and E65 are fitted with an obligatory «break action mechanism» (BAM). This safety mechanism is based on an attenuated spot at one of the connecting wires inside the capacitor. With rising pressure the case begins to expand, mainly by opening the folded crimp and pushing the lid upwards. As a result, the prepared connecting wire is separated at the attenuated spot, and the current path is interrupted irreversibly. It has to be noted that this safety system can act properly only within the permitted limits of loads and overloads. Bei spannungsmäßiger oder thermischer Überlastung bzw. am Ende der Lebensdauer kann durch zahlreiche Selbstheildurchschläge und Zersetzung des Dielektrikums ein Überdruck im Kondensator entstehen. Um ein Bersten der Gehäuse zu verhindern, sind die Kondensatoren der Baureihen E62, E63 und E65 generell mit einer Überdruck-Abreißsicherung (BAM) versehen. Diese Sicherung besteht aus einer Sollbruchstelle in einem der Anschlussdrähte. Bei einem Überdruck im Kondensator verlängert sich das Gehäuse durch das Öffnen der gestauchten Sicke bzw. Wölbung des Metalldeckels und die Stromzufuhr zu den Kondensatorwickeln wird an der Sollbruchstelle irreversibel unterbrochen. Es ist zu beachten, dass dieses Sicherungsprinzip nur innerhalb der zulässigen Be- und Überlastungsgrenzen zuverlässig wirken kann. Principle of the break action mechanism (BAM) Prinzip der Überdruck-Abreißsicherung (BAM) ! MIND HAZARDS OF EXPLOSION AND FIRE SAFE OPERATION_BETRIEBSSICHERHEIT Break action spot Sollbruchstelle ! BERSTRISIKO UND BRANDLAST BEACHTEN Capacitors consist mainly of polypropylene (up to 90%), i.e. their energy content is relatively high. They may rupture and ignite as a result of internal faults or external overload (e.g. temperature, overvoltage, harmonic distortion). It must therefore be ensured, by appropriate measures, that they do not form any hazard to their environment in the event of failure or malfunction of the safety mechanism. Kondensatoren bestehen zu bis zu 90% aus Polypropylen, d.h. ihre Brandlast ist relativ hoch. Infolge von internen Fehlern oder externen Faktoren (z.B. Temperatur, Überspannung, Oberschwingungen) können sie platzen und sich entzünden. Deshalb ist durch geeignete Maßnahmen dafür zu sorgen, dass sie im Fehlerfall bzw. bei einem Versagen der Sicherungsmechanismen kein Risiko für ihre Umgebung darstellen. FIRE LOAD: approx. 40 MJ/kg BRANDLAST: ca. 40MJ/kg EXTINGUISH WITH: solid extinguishing agent, CO2, foam LÖSCHMITTEL: Trockenlöschmittel, CO2, Schaum 9 DEFINITIONS AND SELECTION CRITERIA BEGRIFFE UND AUSWAHLKRITERIEN The terms and abbreviations used in this brochure are based mainly on the actual standard for power electronics capacitors, IEC 61071, however, minor deviations may occur. Die in diesem Heft verwendeten Begriffe und Abkürzungen orientieren sich weitestgehend an der gültigen Norm für LeistungselektronikKondensatoren, IEC 61071. Geringfügige Abweichungen sind jedoch möglich. Rated capacitance CN Bemessungskapazität (Nennkapazität) CN Capacitance value rated at 20°C / 50 Hz. Nennwert der Kapazität, bezogen auf 20°C, 50 Hz. CN Rated Voltage UN U (t) The maximum or peak voltage of either polarity of a reversing or nonreversing type wave form for which the capacitor has been designed and rated (unlike other standards for AC capacitors, the rated voltage is not the rms value). US Bemessungsspannung (Nennspannung) UN Größtwert bzw. Scheitelwert der Spannung, für die der Kondensator dimensioniert und benannt ist (abweichend von anderen Normen für Wechselspannungskondensatoren nicht der Effektivwert!) S rms r t Non recurrent surge voltage US Stoßspitzenspannung US Voltages beyond the rated voltage induced by switching or faults of the system or any part of it. Maximum count 1000 times with a duration of not more than 100 ms each. Höchster Spitzenwert, der vereinzelt kurzzeitig im Störungsfall auftreten darf. Maximale Anzahl 1000 mal mit einer Höchstdauer von jeweils 100 ms. rms voltage Urms Effektive Wechselspannung Urms Root mean square of max. permissible value of sinusoidal AC voltage in continuous operation. In power electronics, the RMS voltage is usually not the rated voltage value of the capacitor. Maximal zulässiger Effektivwert von sinusförmiger Wechselspannung im Dauerbetrieb. In der Leistungselektronik ist der Effektivwert in der Regel nicht der Nennwert des Kondensators. Ripple voltage Ur Überlagerte Wechselspannung Ur Maximum value of the peak-to-peak alternating component of the uni-directional voltage. This value is stated only for DC-capacitors. The peak-to-peak value of AC- and AC/DC-types is always 2 × UNAC. Maximalwert des dauernd zulässigen Spitze-Spitze-Wertes der einer DCSpannung überlagerten Wechselspannung. Dieser Wert wird nur bei DCKondensatoren angegeben. Bei AC und AC/DC –Typen beträgt der zulässige Spitze-Spitze-Wert 2 × UNAC. Ripple Voltage Ur Überlagerte Wechselspannung U DEFINITIONS_BEGRIFFE UN Rated voltage UN Nennspannung DC voltage Gleichspannung t 10 Voltage test between terminals UBB Prüfspannung Belag/Belag UBB Routine test of all capacitors conducted at room temperature, prior to delivery. A further test with 80% of the test voltage stated in the data sheet may be carried out once at the user’s location. Prüfspannung, mit der alle Kondensatoren als Stückprüfung zwischen den Anschlüssen vor der Auslieferung geprüft werden. Beim Anwender ist eine Wiederholung dieser Prüfung mit dem 0,8fachen Wert der Prüfspannung zulässig. Voltage test between terminals and case UBG Prüfspannung Belag/Gehäuse UBG Routine test of all capacitors between short-circuited terminals and case, conducted at room temperature. May be repeated at the user’s location. Prüfspannung, mit der alle Kondensatoren zwischen den kurzgeschlossenen Anschlüssen und dem Gehäuse als Stückprüfung vor der Auslieferung geprüft werden. Beim Anwender ist eine Wiederholung dieser Prüfung zulässig. Insulation voltage Ui Isolationsspannung Ui rms value of the AC voltage for which the terminals to case insulation has been designed and tested. Based on the test voltage UBG stated in the catalogue, Ui can be calculated as follows: Effektivwert der Wechselspannung, nach der die Isolation zwischen den Anschlüssen und dem Gehäuse bemessen und geprüft ist. Aus der im Katalog angegebenen Prüfspannung UBG lässt sich der Wert Ui wie folgt berechnen: Ui = Ui UBG – 1000V 2 Rate of voltage rise (du/dt)max Flankensteilheit der Spannung (du/dt)max Maximum permitted repetitive rate of voltage rise of the operational voltage. Periodisch zulässiger Maximalwert der Flankensteilheit der Betriebsspannung. Es gilt der Zusammenhang: (dudt) max Î = CN x (du/dt)max Peak rate of voltage rise that may occur non-repetitively and briefly in the event of a fault. IS = CN x (du/dt)s Stoß-Flankensteilheit (du/dt)S Höchster Spitzenwert der Flankensteilheit der Spannung, der vereinzelt im Störungsfall auftreten darf. Es gilt der Zusammenhang: (dudt) s IS = non-repetitive peak current Stoßspitzenstrom Maximum current Imax Maximalstrom Imax Maximum rms value of permissible current in continuous operation. The values given in the data sheets are related to either the specified maximum power dissipation or the current limits of the connection terminals. Maximaler Effektivwert des im Dauerbetrieb zulässigen Stromes. Die im Datenblatt angegebenen Werte ergeben sich entweder aus der maximal zulässigen Verlustleistung oder der Stromtragfähigkeit der Anschlüsse. Peak current Î Spitzenstrom Î Maximum permitted repetitive current amplitude during continuous operation. Periodisch zulässiger Scheitelwert des Stromes. DEFINITIONS_BEGRIFFE Maximum non-repetitive rate of voltage rise (du/dt)S Î 11 RS Non-repetitive peak current (surge) IS Stoßspitzenstrom IS Maximum current that may occur non-repetitively and briefly in the event of a fault. Maximum count 1000 times with a duration of not more than 50 ms each. Höchster Spitzenwert, der vereinzelt kurzzeitig im Störungsfall auftreten darf. Maximale Anzahl 1000 mal mit einer Höchstdauer von jeweils 50 ms. Series resistance RS Serienwiderstand RS Equivalent resistance representing the sum of the Ohmic resistances occurring inside the capacitor. Essential for calculation of the current dependent losses. Ersatzwiderstand, welcher die Summe der im Kondensator auftretenden Ohmschen Widerstände repräsentiert. Maßgebend für die Berechnung der Stromwärmeverluste. PVR = I2eff x Rs Equivalent Series Resistance RESR RESR Represents the sum of all loss resistances occurring in the capacitor (incl. ohmic resistance RS). It depends on frequency and is essential for the calculation of the capacitor’s total power losses PV . PVR = current dependent losses Stromwärmeverluste Serienersatzwiderstand RESR Repräsentiert die Summe aller im Kondensator auftretenden Verlustwiderstände (einschließlich Ohmsche Widerstände RS). Er ist frequenzabhängig und maßgebend für die Berechnung der Gesamtverluste des Kondensators PV . tanδ0 RESR = RS + 2 πƒ x CN PV = capacitor’s total power losses Geamtverluste des Kondensators PV = I rms x RESR 2 Le fres Self-inductance Le Eigeninduktivität Le Resonant frequency fres Resonanzfrequenz fres Represents the sum of all inductive elements which are – for mechanical and construction reasons – contained in any capacitor. The capacitance and self-inductance of any capacitor form a series resonant circuit. Above the resonant frequency, the inductive part of this LC-circuit prevails. The capacitor would then behave as an inductor. DEFINITIONS_BEGRIFFE fres = Kapazität und Eigeninduktivität eines jeden Kondensators bilden de facto einen Reihenresonanzkreis. Oberhalb der Resonanzfrequenz überwiegt in diesem LCKreis der induktive Anteil, der Kondensator wirkt dann nicht mehr als Kapazität. 1 2 π √Le x CN Rated energy contents WN Nennenergiegehalt WN Energy stored in the capacitor when charged at rated voltage. Bei Nennspannung im geladenen Kondensator gespeicherte Energie. WN WN = 12 Repräsentiert die Summe aller induktiven Bestandteile, die konstruktionsbedingt in jedem Kondensator enthalten sind. CN 2 × U²N Humidity classes Feuchteklassen %RH Class C Klasse C °C ambient temperature Umgebungstemperatur max. relative humidity 95% annual means 100% occasional condensation permitted 60 50 35 33 40 30 max. relative Luftfeuchte 95% Jahresdurchschnitt, 100% gelegentlich Betauung zulässig 25 10 %RH 0 20 10 30 40 50 60 80 70 100 % 90 humidity Luftfeuchte 95 Class F Klasse F °C max. relative humidity 75% annual means 95% 30 days/year condensation not permitted ambient temperature Umgebungstemperatur 60 50 40 25 max. relative Luftfeuchte 75% Jahresdurchschnitt 95% 30 Tage/Jahr Betauung nicht zulässig 30 23 21 10 %RH 0 10 20 30 40 50 60 80 70 humidity Luftfeuchte 100 % 90 85 75 95 Class G Klasse G °C ambient temperature Umgebungstemperatur 50 40 27 25 24 DEFINITIONS_BEGRIFFE max. relative humidity 65% annual means 75% occasional 85% 60 days/year condensation not permitted 60 30 10 %RH 0 10 20 30 40 50 humidity Luftfeuchte 60 80 70 65 75 90 85 100 % max. relative Luftfeuchte 65% Jahresdurchschnitt, 75% gelegentlich 85% 60 Tage/Jahr Betauung nicht zulässig 13 L K tanδ0 tanδ Clearance in air L Luftstrecke L The shortest distance between conducting parts of the terminals or between terminals and case. In this catalogue, we state only the shorter. Kürzeste Strecke zwischen leitenden Teilen der Anschlüsse bzw. zwischen Anschlüssen und Gehäuse. In diesem Katalog wird stets die kürzere von beiden angegeben. Creepage distance K Kriechstrecke K The shortest distance along an insulated surface between conducting parts of the terminals or between terminals and case. In this catalogue, again we state only the shorter. Kürzeste Strecke entlang der Isolierung zwischen leitenden Teilen der Anschlüsse bzw. zwischen Anschlüssen und Gehäuse. In diesem Katalog wird stets die kürzere von beiden angegeben. Dielectric dissipation factor tanδ0 Dielektrischer Verlustfaktor tanδ0 Constant dissipation factor of the dielectric material for all capacitors at their rated frequency. The typical loss factor of pp film is tanδ0 = 2 x 10-4. Konstanter Verlustfaktor des Dielektrikums für alle Kondensatoren bei Nennfrequenz. Der typische Verlustfaktor von Polypropylenfolie beträgt tanδ0 = 2 x 10-4. Loss factor of the capacitor tanδ Verlustfaktor des Kondensators tanδ Loss factor of the capacitor at sinusoidal ac voltage and applied frequency. It is calculated as follows: Verlustfaktor des Kondensators bei sinusförmiger Wechselspannung und Einsatzfrequenz. Er errechnet sich wie folgt: tanδ (ƒ) = tanδ0 + RS x 2πƒ x CN DEFINITIONS_BEGRIFFE Rth 14 f = operating frequency Einsatzfrequenz Thermal resistance Rth Thermischer Widerstand Rth The thermal resistance indicates by how many degrees the capacitor temperature at the hotspot rises above the ambient temperature per Watt of the heat dissipation losses. It depends on a variety of factors. Hence the values shown in our data sheets refer to one single operating point only which is valid for still air/natural convection cooling. With forced cooling, Rth is reduced. Mind that the maximum Hotspot-temperature must not be exceeded even with active cooling. Depending on the size of the capacitor, it takes between a few minutes and several hours until this temperature balance is finally reached. We recommend a test set-up with PT100 thermal elements for exact values, or to contact ELECTRONICON’s staff for detailed support. Der Thermische Widerstand gibt an, um wieviel Grad sich der Kondensator im Hotspot gegenüber der Umgebungstemperatur je Watt Verlustleistung erwärmt. Der Wert gilt für ruhende Luft / Selbstkühlung. Der thermische Widerstand hängt von einer Vielzahl verschiedener Faktoren ab. Daher stellt der Wert in den Datentabellen nur einen Arbeitspunkt dar, welcher für ruhende Luft/Selbstkühlung gilt. Bei aktiver Luftkühlung wird der thermische Widerstand kleiner. Die Einhaltung der maximalen Hotspot-Temperatur ist jedoch auch bei aktiver Kühlung stets zu gewährleisten. Je nach Größe des Kondensators dauert es Minuten bis mehrere Stunden, bis der Kondensator diese Endtemperatur erreicht hat. Zur Ermittlung exakter Werte empfehlen wir einen Versuchsaufbau mit PT100-Thermoelementen oder die Kontaktaufnahme mit ELECTRONICON. Ambient temperature ΘU Umgebungstemperatur ΘU Temperature of the surrounding air, measured 10 cm away and at 2/3 of the case height of the capacitor. Temperatur der umgebenden Luft, gemessen in ca. 10 cm Abstand vom Kondensator in etwa 2/3 der Gehäusehöhe. Lower category temperature Θmin Untere Grenztemperatur Θmin Lowest permissible ambient temperature at which a capacitor may be used. Niedrigste Umgebungstemperatur, bei der der Kondensator in Betrieb genommen werden darf. Upper category temperature Θmax Obere Grenztemperatur Θmax Highest permissible temperature during continuous operation, i.e. temperature at the hottest point of the capacitor case. It is, however, not sufficient to monitor the surface temperature. Life-span and safe operation crucially depend on the observance of the hotspot temperature. Höchste zulässige Temperatur an der heißesten Stelle der Kondensatoroberfläche, bei der der Kondensator dauerhaft betrieben werden darf. Es ist jedoch nicht ausreichend, die Oberflächentemperatur zu kontrollieren. Entscheidend für Lebensdauer und sicheren Betrieb ist die Einhaltung der Hotspot-Temperatur. Hotspot temperature ΘHOTSPOT Hotspot-Temperatur ΘHOTSPOT Temperature at the hottest spot inside the capacitor. It has to be noted that, depending on the thermal power dissipation generated inside the capacitor, there is always a temperature difference between hotspot and surface. As the hotspot is usually not accessible for measurement, ΘHOTSPOT must be calculated based on the data stated in the catalogue or data sheet: Temperatur der heißesten Stelle im Kondensatorinneren. Es ist zu beachten, dass in Abhängigkeit der im Kondensatorinneren generierten Verlustleistung stets ein Gefälle zwischen Hotspot und der Oberfläche besteht. Da die Hotspot-Temperatur der Messung nicht zugänglich ist, muss die Ermittlung rechnerisch mit Hilfe der Angaben im Datenblatt/Katalog erfolgen. Es gilt: PV = I2rms × RS + Q × tanδO Es ist zu beachten: Wenn der Kondensator bei einer Umgebungstemperatur gleich der oberen Grenztemperatur betrieben werden soll, ist keine Verlustleistung mehr zulässig, d.h. Irms und Q müssen = 0 sein (reiner Gleichspannungsbetrieb)! Maximum power dissipation Pmax Höchste Verlustleistung Pmax Maximum permitted power dissipation for the capacitor’s operation. Maximal zulässige Verlustleistung, mit der der Kondensator betrieben werden darf. Pmax = Θmax Θ HOTSPOT PV: thermal power dissipation Verlustleistung Q: reactive power of the capacitor Blindleistung des Kondensators Irms: rms value of operating current Effektivwert des Betriebsstroms RS , tanδO: acc. to data sheet/catalogue nach Datenblatt/Katalog Important: No thermal dissipation losses are admissible when operating a capacitor at an ambient temperature equal to the upper category temperature, i.e. Irms and Q shall be zero (operation at pure DC voltage) ! ΘHOTSPOT – ΘU Θmin DEFINITIONS_BEGRIFFE ΘHOTSPOT = ΘU + PV × Rth ΘU Pmax Rth 15 LIFETIME Statements vs. Failure Rate Lebensdauerangaben vs. Ausfallrate Statements on lifetime can become misleading as they may imply unreasonable assumptions; with clever de-rating of temperatures and operating voltages, one may create the illusion that a capacitor should last a million hours or more, while such statement would be purely theoretical and impossible to prove (even more so that most of the design features used in modern capacitors have not been in use for more than 20 years and would therefore not be backed up by any empirical references). Another problem with lifetime statements is that they do not inform about failures during the “rated” lifetime, and – in turn – may create the impression that after the expiration of the “rated” lifetime, the capacitor shall be exhausted, or fail. Any engineer will agree from own experience that in reality, there are components which may last much longer even under harder conditions, whilst others may fail prematurely. Angaben zur Lebensdauer können in die Irre führen, da sie unrealistische Annahmen einschließen können: mit einer geschickten Kombination von Betriebstemperaturen und -spannungen ließe sich so die Illusion von einer Million und mehr Betriebsstunden erzeugen, eine rein theoretische und schwerlich nachweisbare Angabe (umso mehr, als die meisten technischen Merkmale moderner Kondensatoren nicht länger als 20 Jahre im praktischen Einsatz erprobt und längere Lebensdauerangaben somit kaum durch empirische Daten unterlegt sind). Ein weiteres Problem von Lebensdauerangaben ist, daß sie keine Auskunft über Ausfälle während der “Nenn”lebensdauer geben und im Gegenzug den Eindruck erwecken können, daß nach Ablauf der angegebenen Lebensdauer der Kondensator „verbraucht“ wäre oder ausfiele. Ein jeder Ingenieur weiß aber aus eigener Erfahrung, daß es in der Praxis Komponenten gibt, welche selbst unter härteren Einsatzbedingungen die angegebene Lebenserwartung bei weitem überdauern, während andere vorzeitig ausfallen können. In the lifetime graphic (1), statements for more than 300,000 hrs are cut off as they are technically unreasonable. For higher HOTSPOT temperatures, no statements are made regarding operation at overvoltage: the simultaneous operation at limit values results in unpredictable conditions. Here, the statement of a FIT rate - that reflects the growing risk at such extreme conditions - would be of far better use. In der Lebensdauerkurve (1) sind Angaben zu mehr als 300.000h abgeschnitten, da sie technisch unvernünftig sind. Für höhere HOTSPOT-Temperaturen werden keine Angaben mehr zum Betrieb bei Überspannung getroffen: der gleichzeitige Betrieb unter Grenzbedingungen mündet in unvorhersagbaren Verhältnissen. Hier ist die Angabe einer FIT-Rate, welche die wachsenden Risiken bei derartigen Extrembedingungen reflektiert, wesentlich nutzbringender. DEFINITIONS_BEGRIFFE FIT FIT rates (Failures In Time): FIT rates (Failures In Time): By reflecting the probability (in other words: risk) of failures during the operating period under selected operating conditions, it provides information on what effects to expect when de-rating (or over-loading) a capacitor. Widerspiegelt die Wahrscheinlichkeit (mit anderen Worten: das Risiko) von Ausfällen während der Nutzungsdauer unter bestimmten Betriebsbedingungen und liefert Informationen über die zu erwartenden Konsequenzen aus einer übermäßigen oder schonenderen Belastung eines Kondensators. The failure probability of a component is a statistical value which is described by a log-normal distribution: Die Ausfallwahrscheinlichkeit eines Bauelementes ist eine statistische Größe, die mit Hilfe einer Normalverteilung beschrieben wird. Es gilt: λt N = No × e¯ 16 N = number of functional components after period t Anzahl der nach der Zeit t intakten Bauelemente No = total number of components at time t = 0 Gesamtzahl der Bauelemente zum Zeitpunkt t = 0 λ = failure rate Ausfallrate Dabei ist λ die Ausfallrate, die alternativ auch als FIT –Rate angegeben wird (FIT = Failures In Time = λ×109). Zur Berechnung von Wartungszyklen wird mitunter auch der sogenannte MTBF (mean time between failures) verwendet. Hier gilt die Beziehung: MTBF = 1/λ As standard, our FIT rates are related to a realistic (from a technical and statistical point of view) operating interval of t=100,000 hours, assuming a capacitor hotspot temperature of 70°C. Hotspot is the only reliable criterion in relation to the capacitor’s temperature stress. The outside temperatures may be comparably low, however with high electrical stress the temperature rise in the capacitor may be substantial due to the power dissipation losses produced inside. This could result in the same temperature stress as a generally high ambient temperature. Die Ausfallrate ist stark abhängig von der Temperatur und der Betriebsfeldstärke. Die FIT-Raten im Katalogsortiment beziehen sich auf ein aus technischer und statistischer Sicht realistisches Betriebsintervall von 100.000 Stunden bei Nennspannung, unter Annahme einer Dielektrikumstemperatur (=Hotspot-Temperatur) von 70°C. Der Hotspot ist in diesem Zusammenhang bedeutsam, da er das einzige zuverlässige Kriterium in Bezug auf die thermische Belastung des Kondensators liefert. So kann die Außentemperatur verhältnismäßig niedrig sein, während im Innern des Kondensators die infolge der elektrischen Belastung freigesetzte Verlustleistung einen erheblichen Temperaturanstieg bewirken kann. Dies führt u.U. zur selben thermischen Belastung wie eine allgemein hohe Umgebungstemperatur. The simultaneous operation of capacitors at highest permissible voltage and operating temperature should be avoided; otherwise, failure rates may increase beyond reasonable technical reliability. Der Betrieb von Kondensatoren mit der höchsten zulässigen Spannung und der höchsten zulässigen Betriebstemperatur sollte deshalb vermieden werden, andernfalls können die Ausfallraten so hoch werden, dass keine technisch sinnvollen Zuverlässigkeiten mehr gewährleistet sind. In fact, a FIT rate of 50 would mean, for example: “If 10,000 capacitors are operated simultaneously for 100,000 hours at rated voltage and with a hotspot temperature of no more than 70°C, then out of this batch no more than 50 pcs may fail during the entire period.” Any period during which the hotspot temperature is lower than 70°C, or the voltage is less than rated voltage, will contribute to a reduction of the 50 FIT. De facto bedeutet eine FIT-Rate von 50 beispielsweise: “Wenn 10.000 Kondensatoren eines Loses gleichzeitig 100.000 h bei Nennspannung und mit einer HOTSPOT-Temperatur von nicht mehr als 70°C betrieben werden, dann ist während der gesamten Betriebsdauer mit dem Ausfall von nicht mehr als 50 Stück dieses Loses zu rechnen.” Jeder Zeitraum, während dem die HOTSPOT-Temperatur weniger als 70°C beträgt, oder die Spannung unter der Nennspannung liegt, trägt zu einer Reduzierung der FIT-Rate bei. After the reference interval, the capacitors will continue operating; however the probability of failures may change. It shall be noted that the statements on FIT rates are based mainly on long-year empirical experience; at ELECTRONICON, we are conducting numerous and regular reliability tests to verify and back up our empirical knowledge. However dedicated studies designed to prove FIT rates would require the test of thousands of capacitors, over hundreds of thousands of hours, which is technically and commercially impossible. Even the use of statistical methods and accelerated ageing factors encounters physical and chemical limits. Nach Ablauf des Referenzzeitraums werden die Kondensatoren auch weiterhin funktionieren, allerdings kann sich die Ausfallwahrscheinlichkeit ändern. Es ist zu beachten, daß die FIT-Angaben vor allem auf langjährigen empirischen Erfahrungen beruhen; daneben führen wir bei ELECTRONICON zahlreiche regelmäßige Zuverlässigkeitsprüfungen durch, um unsere empirischen Erkenntnisse zu überprüfen und zu untermauern. Spezielle Studien, um FIT-Raten zu beweisen, würden jedoch den gleichzeitigen Test von Tausenden Kondensatoren über hunderttausende Stunden erfordern, ein technisch und kommerziell unmögliches Unterfangen. Selbst die Verwendung statistischer Methoden und beschleunigter Alterungsfaktoren hat hierbei physikalische und chemische Grenzen. Hence lifetime formulas such as Daher sollten Lebensdauerformeln wie Lifetime (U) = Uworking Urated n and Lifetime (Θ) = 2 Θworking - Θrated 7K should not be used to calculate absolute figures of expected lifetime. These rules and formulas are mainly designed to give an approximate feeling for the importance of voltage and temperature. Lebensdauer (U) = UBetrieb UNenn n und Lebensdauer (Θ) = 2 MTBF DEFINITIONS_BEGRIFFE λ is the failure rate, which alternatively is also stated as the so-called FIT-rate (FIT = Failures In Time = λ×109). Service cycles may be calculated based on the so-called MTBF value (mean time between failures): MTBF = 1/λ. The failure rate is very closely linked with the operating temperature and the operating voltage applied to the capacitor. ΘBetrieb - ΘNenn 7K nicht verwendet werden, um absolute Werte für erwartete Lebensdauerangaben zu errechnen. Derartige Regeln und Formeln sind hauptsächlich dafür geschaffen, einen ungefähren Eindruck für die Bedeutsamkeit der Einflußfaktoren Temperatur und Spannung zu vermitteln. 17 All standard items of ELECTRONICON are designed and dimensioned to comply with their FIT rate as stated in the catalogue or special data sheet. FIT rate statements related to longer reference intervals can be made on request. Further, capacitor designs can be adapted on request to achieve lower FIT at the intended operating conditions. Alle Standardtypen von ELECTRONICON sind so konstruiert und ausgelegt, daß sie den im Katalog oder speziellem Datenblatt angegebenen FIT-Raten gerecht werden. FIT-Raten-Angaben zu längeren Betrachtungszeiträumen sind auf Anfrage erhältlich. Darüber hinaus können Kondensatoren speziell angepasst werden, um die FIT-Rate für die beabsichtigten Einsatzbedingungen zu beeinflussen und zu verbessern. Based on our current state of knowledge derived from test data and experience, we quote the following FIT rates for our standard products at the a.m. conditions: Basierend auf unserem in Tests und aus Erfahrungswerten gewonnenen derzeitigen Erkenntnisstand geben wir für die o.a. Bedingungen folgende FIT-Raten an: 50 FIT usually applicable to DC ranges E50, E51, E57, E63, E53-H, E55, E61 zutreffend auf Baureihen E50, E51, E57, E63, E53-H, E55, E61 50 FIT F IT ΘHOTSPOT 10000 85°C 80°C 1000 75°C 70°C 65°C 60°C 55°C 100 10 1 DEFINITIONS_BEGRIFFE 0 0.6 × U N 18 0.7 × U N 0.8 × U N 0.9 × U N 1.0 × U N 1.1 × U N 1.2 × U N 100 FIT usually applicable to AC ranges E62, E65, E53-LI, E12, E33, E51 zutreffend auf Baureihen E62,E65, E53-LI, E12, E33, E51 ΘHOTSPOT 100 FIT 10000 85°C F IT 80°C 75°C 1000 70°C 65°C 60°C 55°C 100 10 1 0 0.6 × U N 0.7 × U N 0.8 × U N 0.9 × U N 1.0 × U N 1.1 × U N 1.2 × U N 300 FIT usually applicable to DC and AC ranges E56, E59 zutreffend auf DC und AC Baureihen E56, E59 10000 F IT 85°C 80°C 75°C ΘHOTSPOT 300 FIT 70°C 65°C 60°C 55°C 1000 DEFINITIONS_BEGRIFFE 100 10 1 0 0.6 × U N 0.7 × U N 0.8 × U N 0.9 × U N 1.0 × U N 1.1 × U N 1.2 × U N 19 20 SELECTION GUIDE_BERECHNUNGSBEISPIELE SELECTION GUIDE BERECHNUNGSBEISPIELE SELECTION GUIDE BERECHNUNGSBEISPIELE When selecting the proper capacitor for an application, the criteria voltage, current and dissipation losses have to be evaluated step by step as follows: Bei der Auswahl des geeigneten Kondensators für eine Anwendung werden nacheinander die Kriterien Spannung, Strom und Verlustleistung wie folgt abgeprüft: Select required voltage range Auswahl der erforderlichen Spannungsreihe Select required capacitance from the data chart Auswahl der gewünschten Kapazität aus der Datentabelle Imax > Irms dU dt max > of the application_der Anwendung? dU dt no nein parallel connection of smaller capacitances Parallelschaltung kleinerer Kapazitäten of the application_der Anwendung? yes ja no nein Θhotspot < 85 ˚C no nein next higher voltage range (bigger can surface = better heat dissipation) nächsthöhere Spannungsreihe (größere Gehäuseoberfläche = bessere Wärmeableitung) no nein SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_AC yes ja can active cooling improve the heat balance? verbessert aktive Kühlung der Wärmebilanz? (air/water Luft/Wasser) yes ja Review of selected capacitor Überprüfung des/der favorisierten Kondensator(s)en: Mounting environment, creepage and clearance distances, etc. (Is the permitted ambient temperature obeyed? Unhindered cooling and air circulation?) Einbauverhältnisse und Isolationsstrecken im eingebauten Zustand. (Einhaltung der zulässigen Umgebungstemperatur. Ist die Konvektion ungehindert?) 22 no nein Typically the selection of capacitors for a special application should be as demonstrated in the examples below. Der Ablauf der Berechnung für die Auswahl eines Kondensators für einen speziellen Einsatzfall wird hier anhand von typischen Beispielen dargestellt. A. Evaluation of a capacitor for an AC application Kondensator für Wechselspannungsanwendung A capacitor with a capacitance of 20 μF is needed for a trapezoidal voltage waveform. Ein Kondensator mit einer Kapazität von 20 μF soll bei einer linear umschwingenden Trapezspannung betrieben werden. U1 = 1000 V U2 = 500 V peak voltage of each polarity_Spitzenspannung ac frequency_Wechselspannungsfrequenz time of voltage reversal_Umschwingzeit f0 = 1/T0 = 120 Hz τ = dt = 100 μs τ U1 U2 Choice of the rated voltage: The rated voltage of the capacitor must be equal to or bigger than the higher one of the two voltages U1 and U2, i.e.: UN 1000 V. An AC capacitor, e.g. from the E62 series will have to be selected (a). Note: Short-term non-periodical voltage peaks beyond U1 or U2 must not exceed the permitted Non recurrent surge voltage US stated in the data charts. Voltage peaks counting more than 1000 or exceeding US shall be considered as rated voltage. Achtung: Nichtperiodische kurzzeitige Spannungsspitzen über U1 oder U2 hinaus dürfen die zulässige Stoßspitzenspannung (US) nicht überschreiten. Spannungsspitzen, welche mehr als 1000 mal auftreten oder US übersteigen, müssen als Nennspannung berücksichtigt werden. Wahl der Nennspannung: Die Nennspannung des Kondensators muss größer oder gleich der größeren der beiden Spannungen U1 oder U2 sein, d.h.: UN 1000 V. Es ist ein Wechselspannungskondensator, z. B. aus der Baureihe E62 zu wählen (a). US SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_AC T0 = 1/f0 1 τ U1 U2 T0 = 1/f0 23 2 Calculate the rate of voltage rise for proper determination of current ratings. Um die Strombelastung kalkulieren zu können, muss zunächst die Flankensteilheit der Spannungsänderung bestimmt werden: du = U1 + U2 = 1500 V = 15 V /μs dt 100 μs dt 3 Determine repetitive peak current and rms current, based on the calculated du/dt-value and the given data of f0 and τ. (b) Î = C × (du/dt) = 20 μF × 15 V/μs = 300 A Aus dem errechneten Wert du/dt und den bekannten Größen f0 und τ lassen sich der periodisch auftretende Spitzenstrom und der Effektivstrom bestimmen: (b) Ieff = Î × √2 × f0 × τ = 300 × √2 × 120 × 100 × 10-6 = 46.5 A Note: In a mix of sinusoidal and rectangular current pulses (see pic.), the rated value Imax must not be exceeded. Achtung: Bei einer Mischung aus rechteck- und sinusförmigen Stromimpulsen (siehe Bild) darf der zulässige Wert für Imax nicht überschritten werden. E62.XXX AC/DC 420...4000V AC / 700...5000V DC (a) Î1 Î4 τ1 τ3 τ4 τ2 SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_AC Î3 Î2 T0 Imax = 4 24 1 T0 2 × Î1 2 2 × τ1 + Î2 2 × τ2 + Î32 × τ3 + Î42 × τ4 Verify the compliance of the Imax and Î ratings of the selected capacitor. Imax of the intended capacitor must at least correspond to the calculated rms current of the application. CN RS fres Rth Imax Î IS D1 x L1 (μF) (mΩ) (kHz) (K/W) (A) (kA) (kA)) (mm) AC Urms 720V UN 1680V DC / 1000V US 2 2500V 500V 1.5 5.3 530 26 10 0.3 0.9 30 x 58 5 2.2 4.6 440 22 16 0.25 0.8 5 35 x 58 3 6.9 320 18 10 0.35 1.055 8 30 x 81 4 5.6 280 16 10 0.45 1.355 8 35 x 81 5 4.8 250 14 20 0.6 1.8 8 40 x 81 6.8 3.9 220 12 20 0.8 2.4 8 45 x 81 8 4.4 170 12 16 0.5 1.4 8 45 x 85 10 3.8 159 10 32 0.6 1.7 8 50 x 85 12 5.9 139 10 16 0.7 2.1 8 55 x 85 15 5.5 124 8.7 16 0.9 2.6 8 60 x 85 16 3.6 120 7.2 40 0.95 2.9 9 65 x 95 18 2.7 119 7.2 40 1.0 3.1 9 65 x 95 20 1.7 95(b) 5.7 50 1.2 3.5 75 x 1 28 1.3 80 5.0 50 1.6 4.9 85 x 1 33 1.1 74 4.5 50 1.9 5.7 95 x 1 38 41 4.1 70 43 4.3 20 20 10 1.0 30 3.0 1 65 x 16 53 3.7 60 3.7 20 1.4 4.2 1 75 x 16 Überprüfen Sie den ausgewählten Kondensator auf ausreichendes Imax und Î. Der Wert Imax des geplanten Kondensators muss mindestens dem errechneten Effektivstrom der Anwendung entsprechen. The rate of voltage rise of the application must not exceed the maximum permitted rate of voltage rise of the selected capacitor: dU < dt max Der Spannungsanstieg der Anwendung darf nicht den maximal zulässigen Spannungsanstieg des gewählten Kondensators übersteigen: Î 15 CN 5 V 1200 A V < = 60 μs 20μF μs Above all, the operating life of the capacitors depends on the internal temperature during operation, and the field strength in the dielectric. The capacitors have been designed for a minimum service life of 100.000 hrs. These values are rated for the hotspot temperatures specified in the selection charts. It must therefore be verified whether the selected capacitor can be operated as intended under the expected ambient conditions. Die Lebensdauer der Kondensatoren hängt vor allem von der Betriebstemperatur im Inneren des Kondensators, sowie von der Feldstärkebeanspruchung im Dielektrikum ab. Die Kondensatoren sind dimensioniert für eine Lebensdauer von mindestens 100.000 Stunden. Diese Werte gelten für die in den Auswahltabellen angegebenen Hotspot-Temperaturen. Es muss daher überprüft werden, ob der ausgewählte Kondensator bei der zu erwartenden Umgebungstemperatur wie beabsichtigt betrieben werden kann. Determine the heat dissipation losses of the capacitor under the intended operating conditions; acc. to IEC 61071: Zunächst ist die Verlustleistung des Kondensators bei den beabsichtigten Einsatzbedingungen zu bestimmen; nach IEC 61071 berechnet sie sich wie folgt: 6 PV = PVD + PVR = Û2 π × f0 × C × tanδ0 + Ieff2 × RS Für Û ist im Falle einer unsymmetrischen Spannung der Wert (U1+U2)/2 * zur Leistungsberechnung zu verwenden. Es ergibt sich für den angegebenen Betriebsfall eine Verlustleistung von PV = PVD + PVR = 0.85 W + 2.59 W = 3.44 W **, wobei für die Berechnung die Werte tanδ0 = 2 ⋅ 10-4 und RS = 1.2 mΩ aus der Datentabelle E62 verwendet wurden (c), (d). * Û = 1000 V + 500 V = 750 V 2 (d) ** PV = 7502 V 2 × 3.1416 × 120 Hz × 0.00002F × 2 ⋅10-4 + 46.52 A2 × 0.0012 Ω = 0.85 W + 2.59 W = 3.44 W CN (μF) RS (mΩ) (e) fres (kHz) Rth (K/W) UN 1680V DC / 1000V AC CN Toleranz tolerance Isolationsgüte insulation strength C x Ris ±10% (optional ±5%) 5000 s tanδ0 2 x10-4 (c) Imax Î IS D1 x L1 Maßbild ßbilld m (A) (kA) (kA) (mm) Design ign ( Urms 720V US 2500V Ui 1250V UBB 1.5 5.3 530 26 10 0.3 0.9 30 x 58 E1 / E4 E4 0 2.2 4.6 440 22 16 0.25 0.8 35 x 58 E22 0 3 6.9 320 18 10 0.35 1.05 30 x 81 E4 E11) / E4 0 4 5.6 280 16 10 0.45 1.35 35 x 81 E22 1) 0 1) Grenztemperaturen operating temperatures Θmin ... Θmax ΘHOTSPOT -25 ... +85°C 85°C 5 4.8 250 14 20 0.6 1.8 40 x 81 D11 1) 0 6.8 3.9 220 12 20 0.8 2.4 45 x 81 D11 1) 0 Lagertemperatur storing temperature -40 ... +85°C 8 4.4 170 12 16 0.5 1.4 45 x 85 B1 B1 0 Failure rate 100 FIT 10 3.8 159 10 32 0.6 1.7 50 x 85 G11 0 12 5.9 139 10 16 0.7 2.1 55 x 85 B1 B1 0 15 5.5 124 8.7 16 0.9 2.6 60 x 85 D11 1) 0 16 3.6 120 7.2 40 0.95 2.9 65 x 95 G11 0 18 2.7 119 7.2 40 1.0 3.1 65 x 95 G11 0 20 1.2 1.7 95 5.7 50 1.2 3.5 75 x 105 C2 C2 0 28 13 1.3 80 50 5.0 50 50 16 1.6 49 4.9 85 x 105 105 85 C2 C2 0 (f) reference service life_Referenzbetriebsdauer 100000 h, ΘHOTSPOT 70° SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_AC For non-symmetric voltages, Û has to be defined as (U1+U2)/2*. In our example, the power dissipation factor is PV = PVD + PVR = 0.85 W + 2.59 W = 3.44 W **. The values tanδ0 = 2 x 10-4 and RS = 1.2 mΩ were taken from the E62 data chart (c), (d). 25 7 Use the value of thermal resistance Rth taken from the capacitor chart (e) to calculate the temperature difference between the ambient temperature and the hottest spot inside the capacitor: Mit Hilfe des thermischen Widerstandes Rth aus der Kondensatorentabelle (e) lässt sich die Temperaturdifferenz zwischen Umgebungstemperatur und dem heißesten Punkt im Kondensatorinneren ermitteln. ΔT = Rth× PV = 5.7 K/W × 3.44 W = 20 K Calculate the maximum ambient temperature for the target FIT-Rate during 100.000 h. (f) Für die Erreichung der gewünschten FIT-Rate bei 100.000h Betriebsdauer wird die maximal zulässige Umgebungstemperatur wie folgt berechnet: (f) ΘU = ΘHOTSPOT – ΔT = 50 °C 8 Determination of the failure rate for varying voltage and temperature conditions: Berechnung der Ausfallrate für geplantes Spannungs-/Temperaturspektrum des Kondensators: share of operation period Anteil an Betriebsdauer operating voltage Betriebsspannung Θambient ΘHOTSPOT UB / UN FIT Rate* FIT × share_Anteil 80 % 1000 V 45 °C 65 °C 1.0 ca. 60 48 20 % 900 V 55 °C 75 °C 0.9 ca.160 32 total 80 * taken from diagram “100 FIT”_entnommen aus Diagramm „100 FIT” SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_AC The FIT rate for this load is 80, λ = 8 × 10-8 h-1. This failure rate is vaild for a reference period of 100.000 hrs and may rise afterwards. 26 Die FIT-Rate beträgt für diese Belastung 80, λ = 8 × 10-8 h-1. Diese Ausfallrate gilt für einen Betrachtungszeitraum von 100.000 h und kann danach ansteigen. B. Capacitor for a DC link application DC Kondensator für einen Zwischenkreis The DC link of a converter shall provide an rms current of 500A. The DC link voltage is expected to be 1073V DC1. The converter is working with a pulse frequency of 2 kHz. The DC link capacitance shall be 6000 μF. The ambient temperature inside the converter is expected not to exceed 55°C. (690 Vrms × 2 + 10% = 1073 V) Determination of the ripple voltage Ur Ermittlung der überlagerten Wechselspannung Ur I = Urms × ω × C → Urms = 1 I 500 A = = 6.6 V → Ur = 6.6 V × 2 × 2 = 18.7 V ω × C 2π × 2000 Hz × 6000 μF Choice of the rated voltage: The rated voltage of the capacitor must be equal to or bigger than the applied DC voltage plus ripple voltage, i.e.: UN UDC + Wahl der Nennspannung: Die Nennspannung des Kondensators muss größer oder gleich der anliegenden Gleichspannung zzgl. der überlagerten Wechselspannung sein, d.h.: 2 Ur = 1073 V + 9.4 V 2 A DC capacitor with a rated voltage of 1100 V will have to be selected. For DC link applications, we recommend our range PK16TM. Es ist ein Gleichspannungskondensator mit einer Nennspannung von 1100 V DC zu wählen. Für die Verwendung in Zwischenkreisen empfiehlt sich unsere Baureihe PK16TM. Pre-selection of the capacitor from the catalogue: The rms current of 500A cannot be handled by one single catalogue item. The current load per capacitor can be reduced by dividing the total capacitance into several capacitors. Vorauswahl des zu verwendenden Kondensators aus dem Katalogsortiment: Der Effektivstrom von 500A läßt sich nicht durch einen einzelnen Katalogtyp abdecken. Durch eine Aufteilung auf mehrere Kondensatoren lässt sich die Strombelastung je Kondensator reduzieren. For demonstration purposes we have picked the following two combinations out of the numerous options available for achieving the required capacitance of 6000 μF: Aus den zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten zur Erreichung der gewünschten Kapazität 6000 μF werden hier zwei gegenübergestellt: SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_DC 1 Der Zwischenkreis eines Umrichters soll einen Effektivstrom von 500A liefern. Es wird von einer Zwischenkreisspannung von 1073V DC1 ausgegangen. Der Umrichter arbeitet mit einer Pulsfrequenz von 2 kHz. Die Zwischenkreiskapazität ist auf 6000 μF geplant. Die Umgebungstemperatur innerhalb des Umrichters soll 55°C nicht überschreiten. 3 9 × E50.N21-654NZ0 (PK16 XC 650 μF 1100V DC, 85 × 210mm) 5 × E50.R23-125NT0 (PK16 XI 1200 μF 1100V DC, 116 × 230mm) 27 PK16 XITM CN RS Rth Imax Î IS WN Le D1 x L1 (μF) (m1) (K/W) (A) (kA) (kA) (Ws) (nH) (mm)) UN 1100V DC PK16 XCTM UBB 1650V DC 1.1 3.7 50 4.8 14.4 272 45 85 x 1555 800 0.61 2.3 80 8.6 25.8 484 40 116 x 1665 830 1.7 2.3 60 4.8 14.4 502 60 85 x 252 1200 0.6 1.7 100 13.0 39.0 726 50 30 116 x 2230 1600 0.63 1.3 100 17.2 51.6 968 70 116 x 295 2000 0.82 1.1 100 12.9 38.7 1210 70 116 x 345 24.8 74.4 1392 70 136 x 295 RS Rth Imax Î IS WN Le D1 x L 1 (μF) (m1) (K/W) (A) (kA) (kA) (Ws) (nH) (mm) US 1650V Ur 250V 450 CN UN 1100V DC 4 US 1650V Ur 250V UBB 1650V DC 195 3.2 5.8 20 1.5 5.0 118 50 67x 114 325 1.8 5.2 30 2.4 7.2 197 60 85 x 110 420 2.0 4.2 40 2.5 15.0 254 55 85 x 136 455 2.3 3.9 40 2.4 14.8 275 40 85 x 146 595 2.8 3.1 40 2.4 14.8 360 60 85 x 181 650 1.3 2.7 60 4.8 14.4 393 60 85 x 210 930 930 1.33 2.33 40 44 4.4 13.22 13 563 563 40 116 x 165 165 Important Notice: In large batteries of paralleled capacitors, the inductance of bus bars and other means of interconnection may cause interactions between various capacitors within the installation, resulting in an uneven distribution of currents and unpredictable self-resonances. In extreme cases, deviations of up to 50% from the calculated currents have been observed in practice. Wichtiger Hinweis: In großen Batterien parallelgeschalteter Kondensatoren kann die Induktivität von Sammelschienen und anderen Verbindungselementen Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Kondensatoren der Installation hervorrufen, welche in ungleicher Stromverteilung und unvorhersehbaren Eigenresonanzen resultieren können. In der Praxis wurden in Extremfällen Abweichungen von bis zu 50% vom errechneten Kondensatorstrom beobachtet. We therefore strongly recommend • connection by bus bars with minimized inductance • current measurements of the individual capacitors of the battery, e.g. with Rogowski coils. Wir empfehlen daher • den Anschluß mittels besonders niederinduktiver Sammelschienen • individuelle Strommessungen an den einzelnen Kondensatoren einer Batterie, z.B. mittels Rogowski-Spulen. Calculation of the power losses of the capacitor Now, the heat dissipation losses of the capacitor under the intended operating conditions need to be determined; the procedure is similar to that in example A: Berechnung der Verlustleistung des Kondensators Nun ist die Verlustleistung des Kondensators bei den beabsichtigten Einsatzbedingungen zu bestimmen; die Vorgehensweise ähnelt der in Beispiel A: SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_DC PV = PVD + PVR = Û2 × π × fO × C × tanδO + Ieff2 × RS Û has to be defined as Ur /2 here. For Ieff, only a fraction of the total value calculated above is inserted as the current is diverted to several capacitors in parallel. Für Û wird hier der Wert Ur /2 verwendet. Für Ieff ist jeweils ein Bruchteil des Gesamtstromes einzusetzen, da sich der Strom jetzt auf mehrere parallel geschaltete Kondensatoren aufteilt. In our example, the power dissipation factor is as follows: Es ergibt sich für den angegebenen Betriebsfall folgende Verlustleistung: 9 × PK16 XC 650 μF 1100V DC 5 × PK16 XI 1200 μF 1100V DC series resistance Serienwiderstand RS dielectric power losses dielektrische Verluste PVD resistance power losses Ohmsche Verluste PVR 1.3 mO 0.07 W 4.01 W 0.6 mO 0.13 W 6.00 W Total power losses Gesamtverlustleistung PV 4.08 W 6.13 W The values tanδ0 = 2 × 10-4 and RS = 1.3 and 0.6 mO were taken from the E50 data charts. 28 Die Werte tanδ0 = 2 × 10-4 und RS = 1.3 and 0.6 mO wurden aus den Datentabellen E50 entnommen. Calculation of the temperature rise inside the capacitor By using the value of thermal resistance Rth taken from the capacitor chart we can calculate the temperature difference between the ambient temperature and the hottest spot inside the capacitor: 9 × PK16 XC 650 μF 1100V DC 5 × PK16 XI 1200 μF 1100V DC Berechnung des Temperaturanstiegs im Kondensator Mit Hilfe des thermischen Widerstandes Rth aus der Kondensatorentabelle lässt sich die Temperaturdifferenz zwischen Umgebungstemperatur und dem heißesten Punkt im Kondensatorinneren ermitteln. 5 AT = Rth × PV = 2.7 K/W × 4.08 W = 11 K AT = Rth × PV = 1.7 K/W × 6.13 W = 10.4 K Evaluation of the ambient temperature Nine capacitors of 650 μF 1100V DC each or, alternatively, five capacitors of 1200μf 1100 V DC each can be used for the intended application. Based on the reference HOTSPOT temperature for the basic FIT rate (70°C for 50FIT), the expected ambient temperature of 55°C is acceptable for both options: 9 × PK16 XC 650 μF 1100V DC 5 × PK16 XI 1200 μF 1100V DC Determination of the Failure Rate Expected voltage and temperature conditions (nearly identical for both options): Bewertung der Umgebungstemperatur Für die geplante Anwendung können neun Kondensatoren mit je 650 μF 1100 V DC oder alternativ fünf Kondensatoren mit je 1200μF 1100V DC verwendet werden. Ausgehend von der Referenz-HOTSPOT-Temperatur für die Basis-FITRate (70°C für 50FIT) ist die erwartete Umgebungstemperatur von 55°C für beide Varianten akzeptabel. 6 ΘU = ΘHOTSPOT − AT = 59°C ΘU = ΘHOTSPOT − AT = 59.6°C Berechnung der Ausfallrate Geplantes Spannungs-/Temperaturspektrum des Kondensators (annähernd gleich für beide Beispiele): share of operation period Anteil an Betriebsdauer operating voltage Betriebsspannung ΘU ΘHOTSPOT UB / UN FIT Rate* FIT × share_Anteil 80 % 10 % 10 % 975 V 1000 V 1200 V 55 °C 55 °C 60 °C 66 °C 66 °C 71 °C 0.89 0.91 1.09 ca. 12 ca. 14 ca. 144 10 1.4 15 ca. 26 total 7 Under these circumstances, the FIT rate is appox. 26, λ = 26 × 10-9 h-1. This failure rate is valid for a reference period of 100.000 hours and may rise afterwards. Die FIT-Rate beträgt unter diesen Betriebsbedingungen 26, λ = 26 × 10-9 h-1. Diese Ausfallrate gilt für einen Betrachtungszeitraum von 100.000 h und kann danach ansteigen. Attention: The a.m. example does not consider variations of the power losses resulting from changing current loads. Use an average value of power losses for the calculation of the HOTSPOT temperature if substantial and frequent fluctuations apply. Achtung: Die o.a. Beispielrechnung berücksichtigt nicht eine sich infolge unterschiedlicher Strombelastung ändernde Verlustleistung. Bei häufigen und deutlichen Änderungen sollte eine durchschnittliche Verlustleistung ermittelt und für die Berechnung der HOTSPOT-Temperatur angesetzt werden. SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_DC * taken from diagramm “50 FIT”_entnommen aus Diagramm „50 FIT” 29 C. AC Filter capacitors (calculation acc. to IEC 61071) Kondensatoren für Wechselspannungsfilter (Berechnung nach IEC 61071) U1 (AC) U1 (eff) Ui (AC) Ui (eff) Ti = 1/fi SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_AC-FILTER A capacitance of 3 x 50 μF is required for a filter application in a 480 V 60 Hz mains which is distorted by 17th (9%) and 25th harmonic (5%). The peak value of the resulting voltage has been measured to be 774 V (1). In einem Netz mit 480 V 60 Hz wird eine Kapazität von 3 x 50 μF für ein Filter benötigt. Die Grundwelle wird durch die 17. (9%) und die 25. Oberwelle (5%) überlagert. Als Scheitelwert der resultierenden Spannung wurde 774 V gemessen (1). 800 600 774 750 400 200 700 0 -200 -400 650 600 -600 -800 30 550 (1) For AC filter capacitors, the AC voltage rating UN AC is not determined by the rms value Ueff, but by the peak value of the resulting voltage (as measured by an oscilloscope or calculated from available harmonic data.) In any case, UN AC must be above. A three-phase AC-capacitor from the E62.*** series shall be selected. The voltage rating of 850 V would be appropriate (E62.R16-503L30). (a) UN 850V AC 120 120 (a) 2.1 2.1 2. 3 x 80 Urms 600V 3x2 3x2 100 100 7.6 7.6 3 x 9.0 3 x 11 3 x 12 3 x 14 3 x 19 3 x 25 3 x 30 3 x 37.5 3 x 50 3 x 86 3 x 1.7 3 x 1.8 3 x 1.7 3 x 1.3 3 x 1.2 3 x 1.1 3 x 0.7 3 x(b) 0.8 3 x 0.4 3 x 0.5 100 100 105 130 100 100 100 100 100 100 6.9 3 x 16 6.9 3 x 16 6.3 3 x 16 4.7 3 x 56 4.7 3 x 56 4.1 3 x 56 3.7 3 x 56 3.5 (c) 3 x 56 (f) 3.0 3 x 56 2.1 3 x 56 3 x 4.7 4.77 3 x 1.8 1.88 3 x 16 3 x 16 7.6 7.66 UBB BB 0.25 0.3 1.25 0.9 0.37 0.45 0.5 0.6 0.75 1.0 1.2 1.5 2.0 2.8 1.11 1.35 1.5 1.8 2.25 3.0 3.6 4.5 6.0 8.4 US 2300V Urms 760V 100 100 6.6 6.66 US 1820V 3 x 6.0 3 x 6.7 UN 1080V AC 2.2 2.2 2. 3 x 1166 00.5 .55 UBB BB 1.5 1.55 The hotspot temperature ΘHOTSPOT is crucial for the operating life of a filter capacitor. For determination of the hotspot temperature, the exact harmonic load must be calculated using the formulas and values stated below. Maßgebend für die Lebensdauer eines Wechselspannungsfilterkondensators ist seine Hotspot–Temperatur ΘHOTSPOT. Für ihre Bestimmung ist die konkrete Oberwellenbelastung wichtig, welche mit Hilfe der nachfolgenden Formeln und Werte berechnet werden kann. Calculation of the capacitor current for each occurring frequency fi Berechnung des Kondensatorstromes für jede auftretende Frequenz fi Ii = Ui × 2πfi × C Determination of the reactive power of the capacitor Qi = Ui × Ii 1 2 SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_AC-FILTER 3 x 100 100 3 x 0.6 0.6 0. Ausschlaggebend für die Bestimmung der Kondensatornennspannung UN AC ist nicht der Effektivwert Ueff, sondern der Scheitelwert der Spannung (gemessen mit Oszilloskop bzw. berechnet aus vorhandenen Angaben zu überlagerten Oberschwingungen); UN AC muss in jedem Fall darüber liegen. Es ist ein dreiphasiger Wechselspannungskondensator aus der Reihe E62.*** zu wählen. Als geeignete Nennspannung kommt 850 V in Betracht (E62.R16-503L30). (a) Ui = voltage of the respective harmonic Spannung der jeweiligen Oberwelle C = total capacitance (3-phase capacitors: 3 x Cphase) Gesamtkapazität (bei dreiphasigen Kondensatoren 3 x Cphase) fi = harmonic frequency_Oberwellenfrequenz Bestimmung der Blindleistung des Kondensators 3 Qi = reactive capacitor power at harmonic frequency fi Kondensatorblindleistung bei Oberwellenfrequenz fi 31 4 Calculation of the dielectric power losses Berechnung der dielektrischen Verluste PVD = Qi × tanδ0 5 tanδ0 = 2 x 10-4 Calculation of the current losses Ermittlung der Stromwärmeverluste RS = equivalent series resistance of the capacitor, per phase Serienwiderstand des Kondensators, je Phase (b) PVR = Ii2 × RS 6 Finally, all values must be added together: Im Anschluss sind die Teilwerte zu addieren: Oberwellen Harmonics Ui (eff) fi (eff) Ii (V) (Hz) (A) (kvar) (W) (W) (W) H1 480 60 27.1 13.03 2.61 0.29 2.90 H17 43 1020 41.5 1.79 0.36 0.69 1.05 H25 24 1500 33.9 0.81 0.16 0.46 0.62 60.1* 15.64 3.13 1.44 4.57 ∑ SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_AC-FILTER * Itotal = 7 2 Qi 3 PVD 4 PVR 5 PV n ∑ Ii2 i=1 Calculation of the temperature rise inside the capacitor Berechnung der Eigenerwärmung des Kondensators ΔT = PV × Rth = 4.6 W × 3 K/W = 13.8 K (c) 8 Determination of the maximum admissible ambient temperature Bestimmung der maximal zulässigen Umgebungstemperatur ΘAMBIENT = ΘHOTSPOT – ΔT = 85°C – 13.8 K = 71.2°C (d) 32 Important notice: Calculation of temperature rise and HOTSPOT temperature is most essential for proper evaluation of the intended operating conditions and their effect on the FIT rate. For the majority of cases, the above calculation will be sufficient. In certain filter applications, however, the very nature of the harmonic currents may cause an inhomogeneous distribution of the created power losses, resulting in the occurrence of various and destructive “hot spots”. We therefore recommend checking the following characteristics before proceeding further; standard catalogue items may not be suitable for your intended application if one or both of the following conditions apply: 1. Total current harmonic distortion (THDI) based on the data computed in column 4 of the chart in step 6: Wichtiger Hinweis: Die Berechnung der Eigenerwärmung und der HOTSPOT - Temperatur ist für die ordentliche Bewertung der Einsatzbedingungen und deren Einfluß auf die FIT-Rate unumgänglich. Für die Mehrheit der Fälle ist die oben angeführte Berechnung ausreichend. In bestimmten Filteranwendungen rufen speziell geartete Oberwellenströme jedoch eine ungleichmäßige Verteilung der entstehenden Verlustleistungen hervor, welche zur Bildung verschiedener schädlicher „hotspots“ im Kondensator führen können. Wir empfehlen daher, im Rahmen der Bewertung auch die folgenden Kennwerte zu überprüfen; die Standardwerte aus unserem Katalog reichen für Ihre geplante Anwendung möglicherweise nicht aus, wenn eine oder beide der folgenden Bedingungen gegeben sind: 9 1. Gesamtklirrfaktor des Stromes (THDI) basierend auf den Daten aus Spalte 4 der Tabelle in Schritt 6: ∞ ∑ Ii2 H=2 THDI[%] = I1 2. Ratio between total current power losses PVR and total dielectric power losses PVD (columns 6 and 7 of the chart in step 6): × 100 > 200% 2. Verhältnis zwischen Gesamtstromverlusten PVR und den dielektrischen Gesamtverlusten PVD (Spalte 6 und 7 aus Tabelle in Schritt 6): Please turn to ELECTRONICON for individual support and detailed evaluation of your application requirements if any of the above conditions apply. Bitte wenden Sie sich an ELECTRONICON für detaillierte Bewertung Ihrer Anwendung und individuelle Beratung, wenn eine der o.g. Bedingungen auftritt. Determination of the Failure Rate for varying voltage and temperature conditions: Berechnung der Ausfallrate für verschiedene Spannungs-/ Temperaturspektren des Kondensators: share of operation period Anteil an Betriebsdauer operating voltage Betriebsspannung Θambient ΘHOTSPOT U B / UN FIT Rate* FIT × share_Anteil 50 % 800 V 50 °C 64 °C 0.94 ca. 30 15 20 % 850 V 50 °C 64 °C 1.0 ca. 60 12 20 % 800 V 60 °C 74 °C 0.94 ca. 290 60 10 % 850 V 65 °C 79 °C 1.0 ca. 2000 SELECTION_BERECHNUNGSBEISPIELE_AC-FILTER PVR > 1.5 PVD 10 200 total 287 * taken from diagramm “100 FIT”_entnommen aus Diagramm „100 FIT” The FIT rate for this example is 287, λ = 2.87 × 10-7 h-1. The comparably high failure rate in this case is resulting from the share of time when the capacitor is operated with high voltage at a temperature close to the upper limit. This failure rate is vaild for a reference period of 100.000 hrs and may rise afterwards. Für dieses Beispiel beträgt die FIT-Rate ca. 287, λ = 2.87 × 10-7 h-1. Die relativ hohe Ausfallrate resultiert in diesem Fall aus dem Anteil, bei dem der Kondensator mit hoher Spannung in der Nähe der oberen Grenztemperatur betrieben wird. Die Ausfallrate gilt für einen Betrachtungszeitraum von 100.000 h und kann danach ansteigen. 33 11 Verify the current load capability: Abschließend sollte die Stromtragfähigkeit überprüft werden: 1 ph.: Ieff = n ∑ Ii2 i=1 3 ph.: Ieff = n ∑ Ii2 i=1 3 34 In the example above, the current per phase is 34.7 A which is well within the permitted rating for type E62.R16-503L30 (acc. to catalogue 56 A). (f) Für das vorliegende Beispiel ergibt sich ein Strom von 34.7 A je Phase, dies liegt innerhalb des zulässigen Maximalstromes für den Typ E62.R16-503L30 (laut Katalog 56 A). (f) If the calculated power dissipation is too high Mögliche Lösungen bei zu hoher Verlustleistung • reduction of the permitted ambient temperature acc. to the diagram on page 18/19, leading to an increase in the permitted power dissipation, forced cooling • connection of a bigger number of capacitors with smaller capacitance values (increase of the surface area and improved heat dissipation) • application of capacitors with a rated voltage higher than required by the operating voltage (larger dimensions, greater surface area and power dissipation) • reduction of the series resistance RS by changes to the capacitor’s internal construction. • Selection of alternative models with lower RS (eg. PK16XI instead of PK16XC) • Reduzierung der zulässigen Umgebungstemperatur entsprechend Diagramm auf Seite 18/19, damit Erhöhung der zulässigen Verlustleistung, Anwendung von Zwangskühlung • Parallelschalten von mehreren Kondensatoren kleinerer Kapazität (Oberflächenvergrößerung für bessere Abführung der Verlustwärme) • Verwendung von Kondensatoren höherer Nennspannung, als die Betriebsspannung es erfordert (größere Abmessungen, dadurch größere Oberfläche und Abführung von Verlustleistung) • Beeinflussung des Serienwiderstands RS über Änderungen des inneren Aufbaus der Kondensatoren durch den Hersteller • Auswahl von alternativen Modellen mit geringerem Serienwiderstand RS (z.B.: PK16XI an Stelle von PK16XC) ANNEX_ANHANG ANNEX ANHANG MOUNTING AND OPERATING INSTRUCTIONS VORSCHRIFTEN ZU EINBAU UND BETRIEB Starkstromkondensatoren MOUNTING AND OPERATION_EINBAU UND BETRIEB see also pg. 40 siehe auch Seite 42 36 Safe operation of the capacitors can be expected only if all electrical and thermal specifications as stated on the label, in the data sheets or catalogues and the following instructions are strictly observed. Grundsätzlich ist ein sicherer Betrieb der Kondensatoren nur gewährleistet, wenn die elektrischen und thermischen Grenzwerte gemäß Typenschild, Datenblatt bzw. Katalog und die nachfolgenden Anweisungen eingehalten werden. ELECTRONICON does not accept responsibility for whatever damage may arise out of a non-observance. ELECTRONICON übernimmt keine Verantwortung für Schäden, welche aus einer Nichteinhaltung erwachsen. Please mind the general safety recommendations and requirements of power capacitor manufacturers organized in the ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik und Elektronik e.V. (German Electrical and Manufacturers’ Association), updated: August 2010. Bitte beachten Sie die allgemeinen Sicherheitshinweise der im ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik und Elektronik e.V. – organisierten Hersteller von Starkstromkondensatoren, Stand August 2010. Mounting Position Einbaulage MKP capacitors with liquid or viscous filling shall be installed upright with terminals facing upwards. Please consult our technical department if different mounting position is required. Capacitors with gas or solid resin filling can be mounted in any position without restriction. MKP-Kondensatoren mit flüssiger bzw. viskoser Füllung müssen stehend mit dem Anschlusselement nach oben eingebaut werden. Bitte wenden Sie sich an uns, wenn eine andere Einbaulage erforderlich ist. Kondensatoren mit Gas- oder ausgehärteter Harzfüllung können ohne Einschränkung in jeder Lage eingebaut werden. Mounting Location/Cooling Einbauort/Kühlung The useful life of a capacitor may be reduced dramatically if exposed to excessive heat. Typically an increase in the ambient temperature of 7K will halve the expected life of the capacitor, or double the FIT-rate. Die Lebensdauer eines Kondensators kann durch übermäßige Wärme-einwirkung erheblich verringert werden. Im allgemeinen führt eine Erhöhung der Umgebungstemperatur um 7K zu einer Verringerung der Lebensdauer des Kondensators um 50% bzw. einer Verdopplung der FIT-Rate. To avoid overheating the capacitors must be allowed to cool unhindered and should be shielded from external heat sources. If attenuating circumstances give cause for doubt, special tests should be conducted to ensure that the permitted maximum temperature of the capacitor is not exceeded even under the most critical ambient circumstances. It should be noted that the internal heat balance of large capacitors is only reached after a couple of hours. Es ist daher zu beachten, dass die Kondensatoren die auftretende Verlustwärme ungehindert abführen können, so dass die obere Grenztemperatur an keiner Stelle des Gehäuses überschritten wird. Insbesondere ist zu vermeiden, dass die Kondensatoren von fremden Wärmequellen zusätzlich erwärmt werden. In Zweifelsfällen ist durch eine Typprüfung zu überprüfen, dass unter den ungünstigsten Umgebungsbedingungen die zulässige Kondensatortemperatur nicht überschritten wird. Dabei ist zu beachten, dass sich das Wärmegleichgewicht bei großvolumigen Kondensatoren erst nach mehreren Stunden einstellt. ! Give at least 20 mm clearance between the capacitors for natural or forced ventilation. Do not place the capacitors directly above or next to heat sources such as detuning or tuning reactors, bus bars, etc. ! Zwischen den und um die Kondensatoren herum sollten mindenstens 20 mm Platz für natürliche oder Zwangslüftung belassen werden. Bringen Sie den Kondensator nie direkt neben oder über Wärmequellen, wie Drosseln u.ä. an. Vibration Stress According to DIN IEC 68-2-6 Schwingungsbelastung nach DIN IEC 68-2-6 The capacitors comply with test standard FC acc. to DIN IEC 68-2-6 as follows: Die Kondensatoren genügen der Prüfung FC nach DIN IEC 68-2-6 mit folgenden Werten: capacitor weight Masse des Kondensators test duration Beanspruchungsdauer frequency range Frequenzbereich max. acceleration Max. Beschleunigung max. displacement amplitude Max. Auslenkung < 0.5 kg 30 cycles Zyklen 10 ... 500 Hz 50 m/s2 0.35 mm 0.5 ... 3 kg 30 cycles Zyklen 10 ... 500 Hz 10 m/s2 0.075 mm information available on request auf Anfrage All cylindrical capacitors can be fixed sufficiently using the mounting stud at the base of the can unless described otherwise in special data sheets. It is recommended to insert the washer which is delivered together with the mounting nut before fixing the nut. M8 5 Nm M12 15 Nm Prinzipiell ist für alle Kondensatoren die Befestigung mittels Bodenbolzen ausreichend. Abweichungen davon werden in separaten Datenblättern dargestellt. Vor dem Befestigen der Mutter ist die Zahnscheibe, die zusammen mit der Befestigungsmutter geliefert wird, aufzuziehen. Permitted max. torque for the mounting studs Zulässiges Drehmoment für die Bodenschrauben Connection Anschluss The soldering must not be exposed to excessive heat. It is not recommended to solder cables to the terminals. Where possible use appropriate tab connectors to connect the cables. Die Lötstellen dürfen nicht übermäßiger Hitze ausgesetzt werden. Es ist nicht empfehlenswert, die Kabel mit den Anschlüssen zu verlöten. Benutzen Sie, wo möglich, passende Steckverbindungen, um die Kabel anzuschließen. Do not bend or turn or move the connecting terminals and the tab connectors in any way. Die Anschlussstücke und Flachstecker dürfen nicht gebogen, gedreht oder in irgendeiner anderen Form bewegt werden. Connection at threaded studs shall be made between two nuts. During connection the lower nut shall be backed up to avoid any transmission of the torque above the a.m. figures to the ceramic body. Der Anschluss an Anschlussbolzen muss zwischen zwei Muttern hergestellt werden. Dabei muss die untere Mutter gegengehalten werden, so dass kein Drehmoment oberhalb der zulässigen Werte auf den Keramikkörper übertragen wird. threaded stud M6 2 Nm M8 4 Nm M10 9 Nm M12 14 Nm M16 25 Nm internal thread M5 2 Nm M6 4 Nm M8 7 Nm screw terminal Type K, Z (M4) 1.2 - 2 Nm Type L, S (M5) 2.5 - 3 Nm Type M (M6) 3.2 - 3.7 Nm MOUNTING AND OPERATION_EINBAU UND BETRIEB > 3 kg From autumn 2011, all CAPAGRIPTM terminals are equipped with Torx (T20). Use of improper screwdrivers may damage the screws and impair reliable fixation. Torx T20 Seit 2011 enthalten alle CAPAGRIPTM Anschlüsse Torx Schrauben (T20). Unpassende Schrauber können die Schrauben beschädigen und die zuverlässige Befestigung gefährden. Recommended torque for screw connections Empfohlene Drehmomente für die Anschlussarten 37 MOUNTING AND OPERATION_EINBAU UND BETRIEB 쇵 38 Capacitors with break-action mechanism shall be connected with sufficiently flexible leads to permit the functioning of the mechanism, and sufficient clearance for expansion of the capacitor case must be accommodated above the terminals. Depending on the specific dimensions of the capacitors the case could expand between 5 and 25 mm. Der Anschluss von Kondensatoren mit Überdrucksicherung muss mit flexiblen Leitern erfolgen, um die Funktion der Überdruck-Abreißsicherung nicht zu beeinträchtigen. Über den Anschlüssen ist genügend Platz für die Ausdehnung des Gehäuses im Fehlerfall zu lassen. Die Gehäuseverlängerung beträgt je nach Baugröße 5 bis 25 mm. • The capacitors shall only be connected with flexible cables or elastic copper bands. • The border crimping must not be held by retaining clamps. • ATTENTION: Required minimum clearances according to applicable voltage category must be maintained even after prolongation of the can! • Schließen Sie diese Kondensatoren nur mit flexiblen Kabeln oder elastischen Kupferbändern an. • Befestigen Sie keine Klemmen an der Sicke. • ACHTUNG: Mindestluftstrecken entsprechend der jeweiligen Spannungskategorie müssen auch nach dem Ansprechen der Sicherung gewährleistet sein. The hermetic sealing of the capacitors is extremely important for a long operating life and for the correct functioning of the break action mechanism. Please pay special attention not to damage the following critical sealing points: Für eine lange Einsatzdauer und das fehlerfreie Funktionieren der Überdrucksicherung ist eine hermetische Abdichtung der Kondensatoren von höchster Bedeutung. Es ist darauf zu achten, dass folgende kritischen Dichtungsstellen nicht beschädigt werden: • • • • • • • • • • the border crimping of the lid the connection between screw terminal and lid (design K, L, M) the rubber seal at the base of the tab connectors (design D, E) the soldering at the base of the tab connectors (design B, D, E) the ceramic insulators (design C) die Deckelkante die Verbindung zwischen Schraubanschluss und Deckel (Bauform K, L, M) die Gummidichtung unterhalb des Flachsteckers (Bauform D, E) die Lötstelle im unteren Teil des Flachsteckers (Bauform B, D, E) die Keramikisolatoren (Bauform C) Do not hit the border crimping and the connecting terminals with heavy or sharp objects or tools (e. g. hammer, screw driver). Bearbeiten Sie die Kanten und die Anschlussteile nicht mit schweren oder scharfen Objekten bzw. Werkzeugen (z. B. Hammer, Schraubendreher). Discharge Entladung If there is no discharge of the capacitors provided by external circuits, the capacitors should be provided with discharge resistors. In any event, the poles of the capacitors must be short-circuited before being touched. Note that capacitors with nominal voltages above 750 V in particular may regenerate new voltage at their terminals after having been short-circuited just for short periods. This condition results from the internal series connection of the capacitor elements and will be avoided by storing them permanently shortcircuited. Falls eine Entladung beim Abschalten der Kondensatoren nicht über Teile der Schaltung gewährleistet ist, so sind Entladewiderstände vorzusehen. Vor dem Berühren der Anschlüsse sind diese in jedem Fall erst kurzzuschließen. Insbesondere bei Kondensatoren mit Nennspannungen über 750 V ist zu beachten, dass sich nach einem kurzzeitigen Kurzschließen durch Ladungsumverteilung erneut Spannungen an den Anschlüssen aufbauen können (bedingt durch die Reihenschaltung von Kondensatorenelementen). Nicht verschaltete Kondensatoren sind daher möglichst immer kurzgeschlossen aufzubewahren. Earthing Erdung Capacitors with a metal case can be earthed at the mounting stud or by means of a separate metal strap or clamp. Kondensatoren mit Metallgehäuse können bei Einbau geerden werden. Hierzu kann die Bodenschraube oder eine Schelle verwendet werden. Umweltverträglichkeit Our capacitors do not contain PCB, solvents, or any other toxic or banned materials. They do not contain hazardous substances acc. to «Chemische Verbotsverordnung» (based on European guidelines 2003/53/EG and 76/769/ EWG), «Gefahrstoffverordnung» (GefStoffV) and «Bedarfsgegenstaendeverordnung (BedGgstV)». Not classified as «dangerous goods» acc. to transit rules. The capacitors do not have to be marked under the Regulations for Hazardous Goods. They are rated WGK 0 (water risk category 0 «no general threat to water»). All capacitors manufactured after 1st January, 2006 are made with lead-free solder tin. Unsere Kondensatoren enthalten kein PCB, keine Lösemittel, oder sonstige giftige oder verbotene Stoffe, keine gefährlichen Inhaltsstoffe gemäß Chemikalien-Verbotsverordnung (ChemVerbotsV), Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) und Bedarfsgegenstände-Verordnung (BedGgstV). Sie stellen kein Gefahrgut im Sinne der Transportvorschriften dar. Es ist keine Kennzeichnung nach Gefahrstoffverordnung erforderlich. Sie unterliegen nicht der TA-Luft und auch nicht der Verordnung für brennbare Flüssigkeiten (VbF). Sie sind eingestuft in die WGK 0 (Wassergefährdungsklasse Null, im Allgemeinen nicht wassergefährdend). Bei sachgemäßer Anwendung gehen vom Produkt keine Gesundheitsgefahren aus. Bei Hautkontakt mit dem Kondensatorfüllmittel sind die betroffenen Hautpartien mit Wasser und Seife zu reinigen. Alle ab 01.01.2006 gefertigten Kondensatoren sind mit bleifreiem Lötzinn gearbeitet. Disposal Entsorgung The impregnants and filling materials contain vegetable oil, polyurethane mixtures or nitrogen. A data sheet about the impregnant utilised can be provided by the manufacturer on request. We recommend disposing of the capacitors through professional recycling centres for electric/electronic waste. Die verwendeten Füllmittel bestehen aus Pflanzenöl, Polyurethan-Mischungen oder Stickstoff. Ein Sicherheitsdatenblatt über die Füllmittel kann bei Bedarf angefordert werden. Wir empfehlen, die Entsorgung über Recyclingeinrichtungen für Elektro-/ Elektronik-Schrott vorzunehmen. The capacitors can be disposed of as follows: • Disposal acc. to European Waste Catalogue 160205 (capacitors filled with plant oil/resin). • Gas filled capacitors do not require any special treatment. • Solid filling materials: acc. to EWC 080404 («solidified adhesives and sealants»). • Liquid filling materials which may have emerged from the capacitor shall be absorbed by proper granules and disposed of in accordance with European Waste Catalogue 080410 (PUR resin residues, not solidified). Die Kondensatoren können wie folgt entsorgt werden: • Entsorgung nach Abfallschlüssel 160205 (Kondensatoren mit Pflanzenöl/ Gießharz gefüllt). • Gasgefüllte Kondensatoren bedürfen keiner besonderen Behandlung. • ausgehärtete Füllmittel: nach Abfallschlüssel-/EAK-Nummer 080404 (PUR-Harzrückstände, ausgehärtet). • Eventuell ausgetretene Füllmittel sind mit ölbindenden Granulaten aufzunehmen und nach Abfallschlüssel 080410 (PUR Harzrückstände, nicht ausgehärtet) zu entsorgen. ! Caution: When touching or wasting capacitors with activated breakaction mechanism, please consider that even after days and weeks these capacitors may still be charged with high voltages ! ! Vorsicht beim Berühren und Entsorgen von Kondensatoren, bei denen die Überdrucksicherung angesprochen hat! Noch nach Tagen und Wochen können gefährliche Spannungen auftreten. Consult your national rules and restrictions for waste and disposal. Grundsätzlich sind die jeweils gültigen nationalen Vorschriften zu beachten. No danger for health if applied properly. In case of skin contact with filling liquids, clean with water and soap. Pb MOUNTING AND OPERATION_EINBAU UND BETRIEB Environmental Compatibility 쇵 39 ZVEI-SAFETY ADVICES Starkstromkondensatoren 40 41 ZVEI-SAFETY ADVICES ZVEI-SAFETY ADVICES Starkstromkondensatoren 42 43 ZVEI-SAFETY ADVICES Überwachte Fertigungsstätte Approved Place of Manufacture ELECTRONICON Kondensatoren GmbH Keplerstraße 2 07549 Gera Fertigungsstättennummer: 30003593 Die Überw achung der Fertigungsstätte erfolgte nach dem europäischen WerksinspektionsVerfahren auf Basis der folgenden Schriftstücke: / This surveillance of the factory w as performed according to the European Factory Inspection Procedure based on the follow ing documents: ECS/CIG 021 - 024 Mai/May 2009 Werksinspektionsverfahren, Harmonisierte Anforderungen/ Factory Inspection Procedure - Harmonized Requirements Die Anforderungen wurden erfüllt./ The requirements have been fulfilled. Datum der letzten Inspektion:/ Date of last inspection: 2012-05-30 Produkt-Kategorie: Siehe Anhang/ Product Category: See Appendix VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut GmbH Werksinspektion und Konformitätsüberw achung VDE Testing and Certification Institute Factory Inspection and Conformity Control i.A. Thomas Bilz Datum / Date: 2012-06-04 Merianstrasse 28, 63069 Offenbach, Deutschland / Germany Telefon / Phone: + 49 69 83 06-0, Telefax / Fax: + 49 69 83 06-555 E-Mail / e-mail: [email protected], http://w w w .vde-institut.com _________________________________________________________________________ Dieses Zertifikat ist nicht übertragbar auf andere Fertigungsstätten und berechtigt nicht zum Führen eines VDE-Zeichens./ This Certificate is not transferable to other places of manufacture and does not authorize to use any VDE Mark. Akkreditierungsstelle DAkkS akkreditiert./ German Accreditation Body DAkkS. Q CERTIFICATES_ZERTIFIKATE INSTITUT 44 PACKING DETAILS VERPACKUNG dimensions Abmessung L x B x H (mm) boxes/pallet Kartons/Palette FB0 383 x 203 x 193 80 FB1 383 x 203 x 173 90 FB2 383 x 203 x 148 80 FB3 383 x 203 x 133 100 FB4 383 x 203 x 113 120 FB6 383 x 203 x 93 130 FB7 383 x 203 x 208 80 FB8 393 x 153 x 270 80 FB9 393 x 153 x 320 70 FB10 393 x 153 x 370 56 FB11 393 x 153 x 404 56 FB12 393 x 153 x 338 70 FB13 393 x 153 x 416 60 FB21 358 x 338 x 533 18 FB22 363 x 363 x 763 12 Box Karton Carton, sealed with paper sticker tape Karton, verschlossen mit Papierklebeband H H FB8...12 FB0...7 L L B B Pallet Palette Standard Euro-Pallet (fumigated if required), wrapped in PP-foil Standard Euro-Paletten, mit PP-Stretch-Folie umhüllt (bei Bedarf vorbehandelt gegen Schädlinge) 1600 (air freight_Luftfracht) PACKING DETAILS_VERPACKUNGEN box type Karton Typ 1800 (sea freight_Seefracht) 1200 800 45 CONVERSION CHARTS UMRECHNUNGSTABELLEN Temperature_Temperatur Celsius Fahrenheit Weight_Masse Gramm CONVERSION CHARTS_UMRECHNUNGSTABELLEN 1°F = 1°C x 9 + 32 5 46 Torque_Drehmoment Ounce Newton-Meter 1 oz = 28.4 g Pound-Force Inches 1 Nm = 8.8 pfi -50 -58 5 0.18 0.5 4 -45 -49 10 0.35 1 8 -40 -40 20 0.71 1.5 13 -30 -22 30 1.06 2 17 -25 -13 40 1.41 2.5 22 -20 -4 50 1.76 3 26 -10 14 60 2.12 3.5 30 0 32 70 2.47 4 35 10 50 80 2.82 4.5 39 20 68 90 3.17 30 86 100 3.53 40 104 5 6 7 44 53 61 45 113 7.5 66 50 122 8 70 8.5 75 9 79 84 88 55 131 60 140 Kilogramm Ibs 1 kg = 2.2 Ibs 65 149 0.5 1.1 9.5 70 158 1 2.2 10 80 176 2 4.41 85 185 3 6.61 90 194 4 8.82 100 212 5 11.02 6 13.23 7 15.43 8 17.64 9 19.84 10 22.05 Length_Länge mm inch 1 inch = 25.4 mm inch mm 1 inch = 25.4 mm inch 1 inch = 25.4 mm 6 2/8 0.24 89 3 4/8 3.5 220 8 5/8 8.66 8 3/8 0.31 90 3 1/2 3.54 230 9 9.06 10 3/8 0.39 93 3 1/2 3.66 240 9 1/2 9.45 13 4/8 0.51 95 3 1/2 3.74 245 9 1/2 9.65 14 4/8 0.55 98 4 3.86 250 9 7/8 9.84 16 5/8 0.63 100 3 7/8 3.94 252 9 7/8 9.92 17.5 6/8 0.69 101 4 3.98 260 10 1/4 10.24 20 3/4 0.79 105 4 1/8 4.13 270 10 5/8 10.63 25 1 0.98 109 4 2/8 4.29 280 11 11.02 30 1 1/8 1.18 110 4 3/8 4.33 290 11 3/8 11.42 32 1 2/8 1.26 116 4 5/8 4.57 295 11 5/8 11.61 35 1 3/8 1.38 120 4 3/4 4.72 300 11 3/4 11.81 37 1 4/8 1.46 122 4 3/4 4.8 310 12 1/4 12.2 40 1 5/8 1.57 125 5 4.92 314 12 1/4 12.36 42 1 5/8 1.65 130 5 1/8 5.12 320 12 5/8 12.6 42.5 1 5/8 1.67 135 5 3/8 5.31 324 12 6/8 12.76 45 1 6/8 1.77 136 5 3/8 5.35 330 13 12.99 48 1 7/8 1.89 140 5 1/2 5.51 340 13 3/8 13.39 49 1 7/8 1.93 141 5 1/2 5.55 345 13 5/8 13.58 50 2 1.97 142 5 1/2 5.59 350 13 3/4 13.78 51 2 2.01 150 5 7/8 5.91 362 14 1/4 14.25 55 2 1/8 2.17 151 6 5.94 380 15 14.96 58 2 2/8 2.28 153 6 6.02 390 15 1/4 15.35 60 2 3/8 2.36 160 6 1/4 6.3 393 15 2/4 15.47 62 2 4/8 2.44 164 6 2/4 6.46 395 15 2/4 15.55 64 2 4/8 2.52 165 6 2/4 6.5 67 2 5/8 2.64 170 6 3/4 6.69 70 2 3/4 2.76 176 7 6.93 75 3 2.95 180 7 1/8 7.09 76 3 2.99 185 7 2/8 7.28 79 3 3.11 190 7 1/2 7.48 80 3 1/8 3.15 200 7 7/8 7.87 81 3 2/8 3.19 205 8 1/8 8.07 85 3 3/8 3.35 210 8 1/4 8.27 CONVERSION CHARTS_UMRECHNUNGSTABELLEN mm 47 NOTES_NOTIZEN NOTES NOTIZEN 48 NOTES_NOTIZEN NOTES NOTIZEN 49 NOTES_NOTIZEN NOTES NOTIZEN 50 29 28 23 24 25 26 27 11“ 10“ 18 19 20 21 22 9“ 8“ 13 14 15 16 17 7“ 6“ 8 9 10 11 12 5“ 4“ 3 4 5 6 7 3“ 2“ 2 1“ 0 1 P 0072*13 Printed by druckspecht GmbH 0 © 03/2013 ELECTRONICON Kondensatoren GmbH. All rights reserved. 200.003-020021 We reserve the right to make technical changes without prior notice. No liability can be assumed for the accuracy of data content. Germany · 07549 Gera · Keplerstrasse 2 Fon +49 365 / 734 61 00 · Fax +49 365 / 734 61 10 E-Mail: [email protected], www.electronicon.com 200.003-020021 are registered trademarks of ELECTRONICON Kondensatoren GmbH. CAPAGRIPTM and SINE CUTTM are trademarks of ELECTRONICON Kondensatoren GmbH. Our experienced development engineers are competent and responsible for both implementing the latest technical trends applicable to our products and ensuring that our products adapt to the challenges of traditional and new markets. The close and intense co-operation between the departments of Marketing & Sales, Research & Development, and Production has become the keystone of our success. ELECTRONICON is continually striving to establish a similarly close and interactive relationship with its distributors and direct clients both in home and overseas markets, to become not just one out of many suppliers, but your preferred partner for ideas and solutions. , In today's globalised competition, we distinguish ourselves by Absolute reliability and safety of our products Close co-operation between manufacturer and client to meet both technical and commercial requirements Improvement and development of our technical expertise in capacitor design and manufacture, as well as film coating, with special attention paid to the MKPg-technology Early identification and incorporation of new trends and methods in the manufacturing of capacitors Flexibility and punctual fulfilment of our commercial obligations , Gera has been a centre of capacitor making since 1938. ELECTRONICON Kondensatoren GmbH which emerged from previous RFT/VEB ELEKTRONIK Gera in 1992, has become one of Europe's leading capacitor manufacturers supplying customers worldwide and being an open and competent partner for manufacturers and users of power factor correction equipment, for many manufacturers of drives, power electronics, home appliances, and for the lighting industry. Regular investments in advanced and environmentally sound technologies guarantee the highest levels in manufacture and quality to modern standards which are approved and monitored by leading certification authorities. c ELECTRONICON Kondensatoren GmbH. All rights reserved. We reserve the right to make technical changes without prior notice. No liability can be assumed for the accuracy of data content. Issue 03/2013 EXCELLENT EXPERIENCE IN CAPACITOR MAKING FOR OVER 70 YEARS