Los condensadores de seguridad se clasifican según los valores nominales X e Y. Definamos bien todo, y entonces debería quedar claro cómo esos condensadores pueden estar clasificados para X e Y al mismo tiempo.
Condensadores de clase X: Estos son condensadores son sólo para su uso en situaciones en las que su El fallo no supondría un riesgo de descarga eléctrica, pero podría provocar un incendio. Eso es todo. No hay ninguna especificación sobre su modo de fallo, si falla abierto o cerrado, o si es a través de la línea o no.
Sin embargo, esto equivale en última instancia a que estos condensadores se utilicen en situaciones a través de la línea, ya que las situaciones de línea a tierra conllevan el potencial de riesgo de descarga eléctrica si esos condensadores fallan en cortocircuito.
Ahora bien, nadie quiere que un condensador falle en cortocircuito, ya que rara vez es una forma segura de fundir un fusible antes de que el condensador explote o se incendie. Cuando fallan cerrados, a menudo siguen presentando varios ohmios de resistencia, en lugar de ser un cortocircuito. Por lo tanto, los condensadores X no están realmente diseñados para fallar en circuito abierto o cerrado per se, sino que están diseñados para soportar una gran cantidad de sobretensiones sin fallar en absoluto.
Hay 3 subclases de condensadores X, X1, X2 y X3. Corresponden a tensiones de servicio de pico, que suelen ser muy superiores a la tensión nominal continua. Son las siguientes:
$$\begin{array}{|c|c|c|} \hline Class & Service \, Voltage & Peak \, Voltage \\\hline X1 & >2500V ≤ 4000V & 4kV \, (C<1.0µF) \quad \frac{4}{\sqrt{C}}kV \, (C > 1.0µF)\\\hline X2 & ≤2500V & 2.5kV \, (C<1.0µF) \quad \frac{2.5}{\sqrt{C}}kV \, (C > 1.0µF)\\\hline X3 & ≤1200V & Not \, rated\\\hline \end{array}$$
Condensadores de clase Y: Estos condensadores están clasificados para su uso en situaciones en las que El fallo presentaría un riesgo de descarga eléctrica. Lo que esto significa es que los condensadores de clase Y están diseñados para no fallar en absoluto, o para ser auto-reparables, lo que les permite recuperarse de un evento de arco eléctrico. Básicamente, los requisitos para un condensador de clase Y son más estrictos y más altos que los de un condensador X. Y los condensadores Y son los únicos condensadores clasificados para ser utilizados con seguridad en situaciones de "línea a tierra". Sin embargo, de nuevo, no se menciona su modo de fallo, la clasificación Y sólo implica que se cumplen ciertos requisitos mínimos. Esto equivale a no fallar en absoluto en general o, como se ha mencionado, a ser autorreparables.
Sólo los condensadores de clase Y son suficientes para su uso en aplicaciones de "línea a tierra". Debido a los valores nominales de seguridad más estrictos, es aceptable utilizar condensadores de clase Y en lugar de condensadores de clase X, pero no a la inversa. Los condensadores clasificados explícitamente para ambas clases no son infrecuentes, y nada impide que un condensador sea de ambas clases a la vez.
Hay 4 subclases de condensadores Y, Y1, Y2, Y3 e Y4. Estas son las diferencias:
$$\begin{array}{|c|c|c|} \hline Class & Service \, Voltage & Peak \, Voltage \\\hline Y1 & ≤500V & 8kV\\\hline Y2 & ≥150V < 300V & 5kV \\\hline Y3 & ≤250V & Not \, rated\\\hline Y4 & ≤150V & 2.5kV\\\hline \end{array}$$
Ambas tablas son generalizaciones, y dependiendo de la norma que se haya utilizado al designar un condensador como clase X o Y, los detalles pueden variar ligeramente. Si realmente quieres entrar en detalles, lo mejor es que leas la norma específica para un condensador determinado. Esta es la lista de las distintas normas, aunque puede no ser una lista completa.
- UL 1414 Normativa americana
- Ul 1283 Normativa americana
- CSA C22.2 No.1 Norma canadiense
- CSA C22.2 No.8 Norma canadiense
- EN 132400 Norma europea
- IEC 60384-14 Normativa internacional
Por último, aunque no se menciona en su pregunta, me gustaría añadir el actual propósito de estos condensadores. Se utilizan para filtrar la EMI. No sólo bloquean una buena cantidad de basura de la red eléctrica que entra en su dispositivo, sino que también evitan que su dispositivo vierta basura en la red eléctrica. En general, estarán presentes en las fuentes de alimentación conmutadas por necesidad de pasar la FCC/CE/lo que sea, pero normalmente estarán ausentes en las fuentes lineales de la vieja escuela (un transformador de red por sí solo realiza el aumento o disminución de la tensión). Esto se debe a los importantes armónicos de conmutación que son un efecto secundario inevitable de los rápidos tiempos de subida y bajada que se observan en los conmutadores, mientras que un transformador lineal es comparativamente poco ruidoso y poco armónico. El puente rectificador provoca algunos armónicos, pero el núcleo de lámina de hierro los disipa prácticamente todos antes de que puedan volver al devanado primario.
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Según KEMET, puede tener ambos "Los condensadores de disco de seguridad de la serie 900 de KEMET se ofrecen con una designación de combinación como X1/Y1. Esto simplemente indica que el condensador puede utilizarse como un condensador X1 en una aplicación de línea a línea, o como un condensador Y1 en una aplicación de línea a tierra. KEMET ofrece combinaciones de clase X1/Y1 y X1/Y2". Enlace aquí : kemet.com/Listas/Tienda de archivos/
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La imagen de arriba es de un servomotor que ha sufrido una subida de tensión, quizás un rayo. Las tapas no fallan habitualmente. Sin embargo, me alarmó ver daños en el grupo de fases y en el grupo de tapas a tierra.