Jump to content
desel170300

Помогите подобрать диэлектрик для самодельного высоковольтного конденсатора

Recommended Posts

Posted (edited)

Мне нужно сделать компактный и лёгкий конденсатор на 100 кВ для мобильной небольшой установки питания.
Там их будет много, и из-за этого надо их размеры и вес минимальные. Я их хочу сделать из пищевой алюминиевой фольги и диэлектрика.
Но Вот проблема. Не могу подобрать диэлектрик для компактности и лёгкости этого самодельного конденсатора:unknw:.

Если взять например, диэлектрик с максимальной электрической прочностью, то он получится тонким на 100 кВ. Но у него низкая диэлектрическая проницаемость, и тогда, что бы нагнать ёмкость конденсатора, мне его придётся сделать на несколько квадратных метра, и из-за этого он ещё станет и тяжёлым:(.

А если я возьму диэлектрик с высокой диэлектрической проницаемостью, то он у меня получится толстый, потому что имеет низкую электрическую прочность, хотя и маленький, но будет из-за толщины своей иметь большой вес :(.
Большая диэлектрическая проницаемость даёт же большую ёмкость конденсатору, при его маленьких размерах.

Так какой диэлектрик лучше взять, что бы была и большая у него электрическая прочность и большая диэлектрическая проницаемость. Или наилучший баланс между двумя этими характеристиками, для минимального размера и веса С.

Примечание: частотные характеристики диэлектрика не надо, конденсаторы будут постоянные.

Edited by desel170300

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Лёгкими такие конденсаторы по любому  не получаться... На 100kV... я бы сделал из полипропиленовых водопроводных труб, армированных алюминием... который будет служить наружной обкладкой.  А внутренняя обкладка - раствор электролита, например щёлочи. Такие трубы можно расположить вплотную и соединить в  параллель, обеспечив общее заполнение электролитом. 

Edited by Алебастр

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Я посмотрел диэлектрическую проницаемость и электрическую прочность полипропилена по таблице, эти параметры точно такие же как у скотча. Проницаемость 2,2 а прочность 25 кВ на миллиметр. На скотче конденсатор сделать легче. Тем более толщина пищевой фольги всего 0,01 миллиметра. А существует правило, чем тоньше пластины конденсатора тем выше его ёмкость. И ещё из-за этого он будет легче.

Вот у слюды не плохая электрическая прочность,  120 кВ на миллиметр, а диэлектрическая проницаемость 6. В три раза будет больше ёмкость конденсатора, и толщина этой изоляции будет в 5 раз меньше. Значит конденсатор слюдяной получится в 15 раз меньше и в столько раз легче. У меня как раз в кладовке стоит большой рулон слюды.

Edited by desel170300

Share this post


Link to post
Share on other sites

Интеллектуальные ключи верхнего плеча семейства PROFET™+2 12V от Infineon

омпания Infineon представила новое семейство защищенных силовых ключей PROFET™+2 12V. Изделия объединяют в себе функции диагностики и различные защиты. Ключи PROFET™+2 12V имеют одно из самых низких в отрасли сопротивлений в открытом состоянии RDS(ON) (от 2,6 мОм) и выпускаются в миниатюрном корпусе TSDSO-14 с шагом выводов 0,65 мм. Благодаря функции ReverseON все семейство соответствует строгим требованиям по защите от обратной полярности питания, впервые реализованной в одном чипе.

Подробнее

ты еще не дошел до механической прочности влияющей на диэлектрическую и на сопротивление самого диэлектрика, влияющего на ток утечки который прямо пропорционален площади поверхности и обратно пропорционален толщине диэлектрика, далее пойдет гигроскопичность и прочие нюансы ВВ напряжений.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар «Экосистема MEAN WELL. Решения для любых задач электропитания» (20.05.2021)

Приглашаем 20 мая на вебинар, посвященный линейке поставок компании MEAN WELL и ее подходу к производству источников питания — как экосистемы продукции и услуг, которая позволяет подобрать оптимальный источник питания для любых задач электропитания. Рассмотрим весь спектр выпускаемой продукции MEAN WELL в области AC/DC-, DC/DC- и DC/AC-преобразователей с подробным разбором интересных и уникальных новинок, их применении и многое другое.

Подробнее

Posted (edited)

Вообще да, в сайтах заводов изготовителей акцент описания диэлектрических материалов делается больше на описание их механических и температурных их характеристик. Я так понял, что чем лучше эти характеристики тем больше понижаются электрические, так же добавляется и масса диэлектрика.

А на счёт сопротивления, спасибо, что напомнили. Это надо то же учесть. Потери на 100а кВ, из-за этого большого напряжения, будут очень большие по закону Ома. Конденсаторов у меня в установке будет много, значит потери будут большие. Сопротивление диэлектрика надо взять как можно больше.

 

Edited by desel170300

Share this post


Link to post
Share on other sites

Изолированный помехоустойчивый трансивер RS-485 ADM2795E Analog Devices

Оборудование на промышленных предприятиях подвергается воздействию кондуктивных, излучаемых и магнитных помех, а также скачков напряжения, и должно соответствовать требованиям стандартов серии IEC 61000. ИС ADM2795E производства Analog Devices сертифицирована на устойчивость к ЭСР по стандарту IEC 61000-4-2, и подходит для эксплуатации в жестких условиях. Представляем результаты испытаний на устойчивость к кондуктивным и излучаемым радиопомехам, а также устойчивость к магнитному полю.

Подробнее

И ещё забыл добавить. Может написать письмо на завод изготовитель изоляции для конденсаторов, и сказать в нём что куплю у вас диэлектрик, и такой, что бы конденсаторы из него были самые компактные и лёгкие. Там наверно специалисты посоветуют какой:unknw:

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 минуты назад, desel170300 сказал:

Там наверно специалисты

поржут знатно над тобой.


"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Share this post


Link to post
Share on other sites

Весна...весна... что же ты творишь :rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
3 часа назад, Dr. West сказал:

поржут знатно над тобой.

 

Почему пржут:unknw:.

Вон например, во сколько раз отличаются размеры советских конденсаторов от импортных. Чуть ли в не раз десять. А потому что там типы диэлектриков лучше по характеристикам проницаемости и эле-ой прочности.  А вот например постоянный конденсатор на много меньше переменного.      Там наверно в постоянном используются два диэлектрика, но надо узнать какие. А мне надо именно постоянные конденсаторы.      И вообще я сколько раз видел импортные ёмкости по размерам разные. Наверно там диэлектрики разные. В том котором меньше, диэлектрик наверно стоит дороже.

Edited by desel170300

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Вот нашёл таблицу электрической прочности:

283355559_.png.ef15d9542d36ce0c8940b2e765dc03fb.png

Но там сомнительные данные. Прочность например полипропилена, из которого сделан скотч аж в 4 раза больше чем у слюды, в районе 378 кВ на миллиметр. Так же электрическая прочность колеблется в этих пределах полисульфона.

Если например из скотча конденсаторы будут весить 10 килограмм, то из слюды они будут весить 1 килограмм и 10 раз будут меньше. А если сделать из этих двух диэлектриков из таблицы, с прочностью в 3 - 4 раза больше прочности слюды, то конденсаторы будут весить из них 400 грамм и будут по размерам в 25 раз меньше.

Тем более мне ещё нужен диэлектрик с высокой электрической прочностью для высоковольтного трансформатора. Хорошо бы его взять из этой таблицы.

Но мне кажется это палённая таблица:unknw:

Edited by desel170300

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, desel170300 сказал:

Может написать письмо на завод изготовитель изоляции для конденсаторов, и сказать в нём что куплю у вас диэлектрик

Если тонн двадцать хотя бы купишь - тебе пойдут навстречу. И то будешь считаться мелкорозничным покупателем.

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 часов назад, desel170300 сказал:

мне кажется это палённая таблица

а какая тебе разница? У тебя будут СЕРТИФИКАТЫ на приобретенный диэлектрик? Не будет ... а значит эта таблица и реальные образцы - цена на дрова .....

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
02.05.2021 в 11:46, Огонёк сказал:

Если тонн двадцать хотя бы купишь - тебе пойдут навстречу. И то будешь считаться мелкорозничным покупателем.

Почему. Я например написал на завод диэлектриков письмо, что мне нужен диэлектрик с самым большой степенью сопротивления. Так я о количестве я не говорил, которое мне надо. Но от туда меня замучили звонками.

Почему не идут на встречу:unknw:

KRAB  написал:      а какая тебе разница? У тебя будут СЕРТИФИКАТЫ на приобретенный диэлектрик? Не будет ... а значит эта таблица и реальные образцы - цена на дрова .....

Почему, я пойду на хитрость. Закажу кусочек, сделаю из него проверочный небольшой конденсатор, например, 10 пик х 5 кВ. Если тестер не покажет расчётную ёмкость обещанную из формул, и прошибёт искра расчётную толщину из формул 5 кВ, то я этот диэлектрик покупать не буду.

Не одни дураки на земле живут:)

Edited by desel170300

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 минут назад, desel170300 сказал:

замучили звонками

Что говорят? Сколько брать будете - вагон или всего лишь фуру?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

 Огонёк написал: Что говорят? Сколько брать будете - вагон или всего лишь фуру?

 

Про количество ни чего не говорят, просто говорят когда покупать будете.

 

А вообще спасибо за ответы:)

Идёт бомбордировка мозгов. Вот я по расчётам выяснил, что просто надо найти диэлектрик с максимальной электрической прочностью. Заметил, что проницаемость диэлектриков меняется на единицы, а прочность меняется на десятки единиц. Так, что надо просто найти диэлектрик с максимальной электрической прочностью. Я вскользь когда то видел два таких диэлектрика, с прочностью примерно одинаковой и вроде самой максимальной. Один из них был вроде органическое стекло, второй я забыл. Органическое стекло кстати выпускается и гибкое, наматывать конденсаторы пойдёт.

Но чего то я сейчас не могу найти данные электрической прочности органического стекла:(

Edited by desel170300

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

 LazyEd написал:  Ищи полиметилметакрилат.

 

Искал, но электрическую прочность чего то не нашёл на него:(. Все характеристики приведённые в таблицах на него, это физические. Что его ставят на военных самолётах и т.д.. А надо электрические.

Я так понял это орк стекло?

Edited by desel170300

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Спасибо. Но это низкая прочность у оргстекла, ниже даже чем у скотча. Толщина его со скотч держит всего 1 кВ:(. Скотч держит 1,2 кВ. Мне тогда чего то показалось не то.

Вообще пока я вижу, из всех диэлектриков самый лучший это слюда (мусковит). У неё прочность если взять толщину со скотч 0,04 мм, 5400 Вольт и проницаемость не плохая, равна 6ти.

Edited by desel170300

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не выйдет у тебя конденсатор на 100 кВ. И дело не в диэлектрике. На острых краях фольги возникает коронный разряд, который постепенно прожжет любой диэлектрик. Делали как-то высокочастотный конденсатор на 10-15 кВ, емкость десятки пФ, в виде печатных обкладок из фольги на диэлектрической плате 1, 5 мм толщиной. Работал несколько часов, потом дуга выжигала пол платы. Устранили, когда напаяли на печатный проводник латунную пластинку толщиной 2 мм с закругленными краями. Купи конденсаторов на 15 кВ и собери батарею, будет надежней. И то проблемы будут. Почитай статью про ВВ-конденсаторы (там есть и про самодельные).
https://mylaser.ucoz.ru/index/vysokovoltnyj_kondensator/0-122
Оттуда:   ... такой конденсатор имеет и существенный недостаток, а именно наличие воздуха между обкладками. Каким бы сильным не было сжатие обкладок, воздух между ними будет всегда. Само по себе наличие воздуха никоим образом не сказывается на энергетических характеристиках конденсатора.  Однако с ростом зарядного напряжения воздух начинает ионизироваться, что проявляется в характерном шипении конденсатора при его подключении к источнику напряжения > 10 кВ. Шипение вызвано возникновением коронных разрядов, которые в конечном итоге приводят к пробою диэлектрика между обкладками конденсатора.  Даже при идеальной поверхности пленки между обкладками конденсатора коронные разряды будут возникать по периметру кромки алюминиевой фольги, как показано на рисунке ниже....
По причине возникновения коронных разрядов коммерческие высоковольтные конденсаторы всегда погружаются в жидкий диэлектрик, который, во-первых, имеет большую диэлектрическую прочность, чем воздух, а во-вторых, повышает емкость конденсатора, поскольку диэлектрическая проницаемость любого жидкого диэлектрика выше, чем у воздуха. Более того, высоковольтные конденсаторы с рабочим напряжением в десятки киловольт никогда не делаются в виде единого рулона или отдельного пакета. Если требуется изготовить высоковольтный конденсатор, то он набирается из нескольких секций (рулонов или пакетов), которые соединяются между собой параллельно для увеличения емкости и последовательно для увеличения рабочего напряжения. Причем рабочее напряжение каждой секции не превышает 10 кВ. 


Отыщи всему начало, и ты многое поймешь!

Share this post


Link to post
Share on other sites

 Alkarn написал: Не выйдет у тебя конденсатор на 100 кВ. И дело не в диэлектрике. На острых краях фольги возникает коронный разряд, который постепенно прожжет любой диэлектрик.

 

Почему, я конечно знаю, что на истончениях, на краях фольги напряжённость поля повышается при котором зазор воздуха например, 5 миллиметров рассчитанный на 4 кВ не проводить, начинает сильно прошибать на этом напряжении. Но так у меня не происходило, если между этими истончениями краёв фольги был проложен диэлектрик, даже такой хреновый как скотч. И эта самодельная фольгированная фольга с истончениями со скотчем лежала заряженная под большим напряжением не один час на опытах, пробоя не было.  А можно для большей надёжности эти острые края завернуть вовнутрь и тогда наружу будут выглядывать круглые края, как советуют на сайтах, что решает проблему на все 100%.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну, дерзай! Киловольт до 10-20, может, еще получится, выше-вряд ли. Интересно, какой величины емкость тебе нужна? Если даже после многих проб и удастся сделать, то 100% такой конденсатор будет больше и ненадежнее, чем собрать батарею из  покупных. В старых кинескопных телевизорах стояли на 30 кВ 470 пФ, может, в телемастерских где валяются. Или новые:
188092747_-.jpg.49c47d67c9f4cdc809c5392bbb73866d.jpg

 

 

 

 

 


Отыщи всему начало, и ты многое поймешь!

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Alkarn написал: Ну, дерзай! Киловольт до 10-20, может, еще получится, выше-вряд ли. Интересно, какой величины емкость тебе нужна? 

Мне надо 200ти конденсаторов на 1 нан х 100 кВ, можно ёмкость и больше, не критично. А с этих, поставив их последовательно по 4ре, что бы получилась ёмкость кВ, получится цена 53 000 рублей. Жена меня за такие расплаты убъёт:(

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Бедная, бедная жена...

Но тебя твой "конденсатор" раньше убъет.

Edited by _abk_

Share this post


Link to post
Share on other sites

Из доступных материалов для самодельных конденсаторов самым подходящим является майларовая пленка. Майлар, он же лавсан, он же PET, он же полиэтилентерефталат. Из него делают пленки для ламинирования, рукава для запекания, упаковочная пленка в цветочных магазинах и пластиковые бутылки - это тоже оно. Дерзай.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

×
×
  • Create New...