Различия в нормировании наиболее популярных силовых конденсаторов

Анонс: Силовые шунтирующие «косинусные» и силовые конденсаторы для двигателей переменного тока. Как устанавливаются, в чем различия и что общего между конденсаторами для коррекции коэффициента мощности и для двигателей переменного тока.

ГОСТ IEC 60050-436-2014 относит к «силовым» конденсаторы, работающие в силовой сети (п. 436-02-01), а среди них наиболее популярными остаются:

• шунтирующий (шунтовой по п. 436-02-02 стандарта) конденсатор с параллельным подключением к сети и, как правило, используемый для компенсации реактивной мощности (на сленге «косинусный»);
  Справка: разработчики ГОСТ IEC 60050-436 выделили отдельным пунктом фильтровый (п. 436-02-06), но по факту тот же шунтирующий конденсатор, применяемый для формирования колебательных контуров (вместе с реакторами, на сленге – дросселями) для подавления гармонических искажений.
• рабочий (п. 436-02-05) и пусковой (п. 436-02-04) конденсаторы для двигателей переменного тока.

Т.е. и конденсаторы для коррекции коэффициента мощности сетей переменного тока с номинальным напряжением не более 1000 В, а также для использования в цепях фильтров гармоник, и аналогичные им по электрическим параметрам (емкости, напряжению, частоте) конденсаторы для непрерывной работы и/или запуска двигателей переменного тока в сетях того же низкого напряжения безусловно силовые, но не могут не иметь отличий, ведь предназначены для решения разных задач.

Добавил (условно) проблем с идентификацией и ГОСТ Р 57440-2017, хотя в отличие от «торговых» названий конденсаторов стандарт позволяет сразу по маркировке определить тип и диэлектрик конденсатора. Так, например, если речь идет о популярных сегодня силовых «сухих» металлизированных пленочных конденсаторах с полипропиленовым диэлектриком для коррекции коэффициента мощности, фильтров гармоник, двигателей переменного тока, цепей газоразрядных ламп и т.д., то по стандарту и технически грамотно — это К78, где К – подкласс конденсаторов постоянной емкости, а 78 – группа конденсаторов по пленочному диэлектрику из полипропилена. А значит ND-VAR Normal Duty, ND-VAR Normal Duty+, HD-VAR (Heavy Duty MPP Capacitor), BOX-VAR Series (Normal Duty и Heavy Duty) от Shreem Electric Ltd., NORMAL (STANDARD), HEAVY DUTY, ULTRA HEAVY DUT от Zez Silko, s.r.o., КС-101 (или 102) от «ДИН Электро Крафт» (DIN Elektro Kraft) – это те же К78 по действующему отечественному стандарту, хотя заявлены с разными названиями и эксплуатационными характеристиками.

Как устанавливаются, в чем различия и что общего между конденсаторами для коррекции коэффициента мощности и для двигателей переменного тока.

Если, например, абстрагироваться от маркетинга с торговыми названиями и технически корректно называть силовой металлизированный конденсатор с пленочным полипропиленовым диэлектриком К78, то отличия между аналогичными по емкости, напряжению, частоте, но разными по целевому использованию К78 будут определяться нормативно-правовой базой – стандартами и техническими условиями (ТУ), разработанными именно на базе целевых стандартов.

Так, К78 для:

• коррекции коэффициента мощности сетей напряжением не более 1000 В, а также для использования в цепях фильтров гармоник – шунтирующие, как правило самовосстанавливающиеся с металлизированным диэлектриком (self healing metallized dielectric capacitor по п.3.8 ГОСТ IEC 61071) из полипропилена, которые должны выпускаться производителем по ТУ, разработанном на базе международных технических регламентов IEC 60831-1, IEC 60831-2, отечественных федеральных стандартов ГОСТ1282, ГОСТ IEC 61071, ГОСТ Р 56744 и др., а также СТО 34.01-3.2.11-012 ПАО «РОССЕТИ» в положениях, нормах, параметрах, не противоречащих требованиям IEC 60831-1 и IEC 60831-2;
• применения в качестве рабочих и/или пусковых конденсаторов (пп. 1.3.1 и 1.3.2 ГОСТ IEC 60252-1) для непрерывной работы и запуска (п. 1.3.13 ГОСТ IEC 60252-2) двигателей переменного тока должны выпускаться производителем по ТУ, разработанном на базе международных технических регламентов и отечественных федеральных стандартов ГОСТ IEC 60252-1, ГОСТ IEC 60252-2, ГОСТ IEC 61048, ГОСТ1282, ГОСТР 51317.6.1–6.4, причем определяющими будут именно целевые ГОСТ IEC 60252-1-2011 и ГОСТ IЕС 60252-2-2011.

Именно согласно требованиям определяющих целевых стандартов:

• в маркировке К78 для коррекции коэффициента мощности (по п. 26.1 IEC 60831-1, п. 8.1 ГОСТ EC 61071) указан:
  - изготовитель;
  - порядковый номер и дата изготовления, которая может составлять часть - порядкового номера или наноситься в форме кода;
  - номинальная мощность Q_n в киловарах (кВАр);
  Справка: для трехфазных конденсаторов должна быть указана общая мощность, которая находится согласно приложению В IEC 60831-1 по формуле: Q = 2/3*(C_a + C_b + C_c)*ω*U_n^2*10-12, где C_a, C_b, C_c в микрофарадах (мкФ), U_n в вольтах (В), Q в мегаварах (МВАр).
  - номинальное напряжение Un в вольтах (В);
  - ω – круговая частота, равная ω = 2π*f_n, а f_n – фундаментальная частота силовой сети в герцах (Гц);
  - температурная категория или климатическое исполнение;
  - разрядное устройство, если оно внутреннее, указывается полностью или символом , или номинальным сопротивлением в килоомах (кОм) или мегаомах (МОм).
  - обозначение способности самовосстановления: «SH» или «self-healing» или специальным символом;
  - специальный символ соединения конденсаторных элементов в сборке (кроме однофазных конденсаторов;
  - наличие внутренних предохранителей полностью или специальным символом;
  - указание на разъединители избыточного давления или тепловые разъединители;
  - предельную минимальную Q_min и максимальную Q_max температуру корпуса (указывать не обязательно);
  - максимальный момент затяжки (Нм) (указывать не обязательно);
  - уровень изоляции U_i в киловольтах (кВ) (только для конденсаторов, все клеммы которых изолированы от корпуса).
  Справка: уровень изоляции должен быть отмечен двумя цифрами, разделенными чертой, первая цифра указывает среднеквадратичное значение напряжения промышленной частоты в киловольтах, а вторая цифра указывает пиковое значение испытательного напряжения в киловольтах;
  - знак соответствия по ГОСТ Р 50460 при наличии сертификата соответствия;
  - ссылка на IEC 60831 (с указанием года издания).
• в маркировке К78 двигателей переменного тока согласно п. 5.1 ГОСТ IEC 60252-1 указывают:
  - наименование (можно сокращенное) изготовителя или торговую марку;
  - обозначение типа конденсатора, присвоенное изготовителем;
  - номинальную емкость С_n в микрофарадах и допускаемое отклонение в процентах;
  - номинальное напряжение U_n в вольтах;
  - допуск;
  - номинальную частоту f_n в герцах, если она не равна 50 Гц;
  - климатическую категорию (из трех пар цифр по п. 1.4.1 ГОСТ IEC 60252-1);
  - дату изготовления (или код);
  - обозначение специальным символом или SH для самовосстанавливающихся конденсаторов;
  - разрядное устройство, которое при наличии, должно быть описано полностью или обозначено специальным символом;
  - класс защиты (Р0, Р1, Р2 по ГОСТ IEC 60252-1);
  - маркировку утверждения соответствия;
  - наполняющий материал (не требуется для «сухих» конденсаторов);
  - класс эксплуатации или длительность срока службы.

Реальные электрические свойства во время эксплуатации К78 определяют тоже именно целевые стандарты, формализующие методики испытаний (см. таблицу ниже).

Вместе с тем, есть «общее» между конденсаторами К78 для коррекции коэффициента мощности и двигателей переменного тока – это обязательная верификация по ГОСТ 24297-2013 свойств полипропиленовой пленки, по факту являющейся ключевым компонентом конденсаторного элемента.