Análisis de la tecnología de latas de aluminio del condensador de derivación de CA cilíndrico de película metalizada: aplicaciones industriales de componentes de carcasa de aluminio cilíndrico de película delgada metalizada-

Con el desarrollo de equipos electrónicos de potencia hacia frecuencias más altas y mayores capacidades, la contaminación armónica del lado de CA y los problemas de interferencia electromagnética se están volviendo cada vez más prominentes. Como componente clave de filtrado pasivo, la lata de aluminio del condensador de derivación de CA cilíndrico de película metalizada, debido a sus propiedades de autorreparación, baja pérdida y alta capacidad de manejo de corriente de ondulación, se ha utilizado ampliamente en transmisión de corriente continua de alto-voltaje, inversores fotovoltaicos, ferrocarriles electrificados y sistemas de suministro de energía ininterrumpida. Este artículo analiza el principio de funcionamiento, las características técnicas y los puntos de selección de este tipo de condensador desde una perspectiva de aplicación industrial.

Los condensadores de filtro de CA normalmente se conectan en serie con reactores para formar una rama de filtro. En frecuencias específicas, crean una ruta de baja-impedancia, absorbiendo armónicos de alto-orden en la red eléctrica y mejorando así la calidad de la energía. Al mismo tiempo, los condensadores del convertidor de potencia (latas de aluminio) proporcionan potencia reactiva capacitiva durante el filtrado de armónicos, compensando las caídas del factor de potencia causadas por cargas inductivas. Para cargas no lineales, como convertidores de frecuencia o fuentes de alimentación conmutadas, estos condensadores también pueden suprimir eficazmente el ruido de alta-frecuencia en el lado de entrada de CA, evitando que la interferencia se transmita a los equipos aguas arriba.

Este producto cuenta con una carcasa cilíndrica de aluminio que ofrece alta resistencia mecánica, excelente disipación de calor y fácil instalación. El dieléctrico interno es una película de polipropileno metalizado con -propiedades de autocuración- en caso de una avería local, la capa metálica alrededor del punto de avería se evapora instantáneamente, restaurando el aislamiento y evitando fallos del condensador y cortocircuitos. En la transmisión de corriente continua de alto-voltaje o convertidores de alta-potencia, las latas de aluminio con condensadores de película están reemplazando gradualmente a los condensadores electrolíticos tradicionales debido a su falta de-polaridad, su gran margen de voltaje y su baja resistencia en serie equivalente.

1. Transmisión de corriente continua de alto voltaje (HVDC) y compensador de var estático (SVC):Los condensadores de filtro de CA del banco de filtros deben soportar la tensión fundamental más la tensión armónica y, al mismo tiempo, transportar grandes corrientes armónicas. Las latas de aluminio para condensadores de película de alto voltaje suelen emplear una estructura paralela de varias-series y están equipadas con fusibles internos o externos para protección.
2. Inversores fotovoltaicos y generación de energía eólica:El lado de salida de CA del inversor necesita filtrar la frecuencia de conmutación y sus armónicos. Si bien las latas de aluminio para condensadores de filtro de CC de película metalizada están diseñadas específicamente para el filtrado de CC, su plataforma tecnológica también es aplicable al lado de CA. La diferencia radica en la necesidad de considerar adicionalmente la inversión de polaridad y la acumulación de aumento de temperatura en los capacitores de CA.
3. Locomotoras ferroviarias electrificadas:El lado de CA del rectificador de cuatro-cuadrantes del convertidor de tracción está sujeto a fuertes corrientes de irrupción y armónicos de banda ancha, lo que requiere condensadores con alta capacidad de resistencia dv/dt. En este caso, se pueden seleccionar latas de aluminio con condensadores enfriados por aire-o estructuras enfriadas por aire-forzado para garantizar la estabilidad térmica.
4. Sistema de alimentación ininterrumpida (UPS):Tanto las etapas de filtrado de entrada como de salida requieren condensadores de filtro de CA. La lata de aluminio de condensadores de seguridad de CA mejora el nivel de seguridad del equipo a través del diseño de membrana de seguridad y una estructura a prueba de explosiones-sobretensión.

1. Clasificaciones de voltaje y corriente:La tensión nominal del condensador del filtro de CA debe ser al menos 1,2 veces la tensión máxima máxima del sistema, y ​​la corriente nominal debe cubrir la suma de los valores efectivos de la corriente fundamental y todas las corrientes armónicas.
2. Aumento de temperatura y enfriamiento:Se deben preferir los condensadores de latas de aluminio-enfriados por agua o las soluciones de refrigeración indirecta por agua en gabinetes cerrados para prolongar la vida útil.
3. Auto-reparación y seguridad:Para aplicaciones de alta-confiabilidad, se recomienda utilizar un modelo derivado del condensador de filtro de impulsos de almacenamiento de energía cilíndrico de aluminio con un mecanismo de protección interno, que muestra una lenta caída de capacidad después de una sobrecarga y no falla repentinamente.

Con los crecientes estándares para la transmisión flexible de energía de CC y la nueva conexión a la red de energía, los requisitos de miniaturización, bajas pérdidas y alta confiabilidad de los capacitores de filtro de CA se fortalecen constantemente. El aluminio del condensador de derivación de CA cilíndrico de película metalizada ha evolucionado de una categoría de condensador de potencia tradicional a una sub-categoría independiente y continuará desarrollándose hacia rangos de temperatura de funcionamiento más amplios (-55 grados ~ 105 grados) y densidades de corriente de ondulación más altas. Los fabricantes están trabajando para optimizar el diseño de los bordes metalizados de los electrodos para reducir la probabilidad de descarga parcial, mientras desarrollan condensadores inteligentes con carcasa de aluminio que integran sensores de temperatura e indicadores de fallas para facilitar el mantenimiento predictivo en los sistemas electrónicos de potencia.

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