IEC关于抑制电源电磁干扰用电容器的分类_机构动态

IEC关于抑制电源电磁干扰用电容器的分类

发布时间：2015-01-30 10:37:20

IEC关于抑制电源电磁干扰用电容器的分类

王刚张传甲林治

（威凯检测技术有限公司）

摘要：本文详细介绍了标准IEC 60384-14:2013中抑制电源电磁干扰电容器的分类及涉及电气安全的测试项目，强调了抑制电源电磁干扰用电容器在电气安全上的重要性，为企业选用电容器提供指引。

1 电容器介绍

抑制电源电磁干扰用固定电容器主要用于电气和电子设备，并跨接到电源线，且电源线之间的电压不超过1000V直流或交流有效值，或任一电源线与地之间的电压不超过1000V直流或交流有效值，频率不超过100Hz。其作用是降低电气、电子设备或其他干扰源产生的电磁干扰。

1.1 电容器分类

抑制电源电磁干扰用电容器一般分为两类：X类电容器（capacitor of Class X）和Y类电容器（capacitor of Class Y），X类电容器一般跨接在电源线两端，Y类电容器一般是跨接在电源线与地之间（见图1）。所以无论是X类电容器还是Y类电容器都必须满足电气安全规则，尤其是Y类电容器还需要保证电气安全中的人身安全。X类电容器和Y类电容器也因此常被称为安规电容器。家用电器或其他电气设备所采用的X类电容器和Y类电容都必须按照抑制电源电磁干扰用固定电容器的标准通过电气安全测试。

图1 X、Y电容常见连接方式

1）X类电容器（capacitor of Class X）

X类电容器适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合，如跨接电源线两端。X类电容器按叠加到电源电压上的峰值电压（在使用中可能承受的）大小分为两类：X1和X2（注：在最新版标准IEC 60384-14：2013中取消了X3类电容器）。这个脉冲电压可以是由于外部线路受到雷击而引起，也可以是由于开关使用电容器的设备而引起。跨接电源线之间的脉冲电压相对于电源线与地线之间的脉冲电压低，在依据标准对电容器进行耐久性试验前，需要先对进行脉冲电压测试。具体施加的峰值脉冲电压值U_P见表1。

表1 X类电容器分类

小类

使用时的峰值脉冲电压

应用

耐久性试验前施加的峰值脉冲电压

U_P

>2.5kV

≤4.0kV

高脉冲应用

C_N≤1.0μF,

U_P=4.0 kV

C_N>1.0μF,

U_P=4/ kV

≤2.5kV

一般应用

C_N≤1.0μF,

U_P=2.5 kV

C_N>1.0μF,

U_P=2.5/ kV

2）Y类电容器（capacitor of Class Y）

Y类电容器适用于在电容器失效时会导致电击危险的场合，如跨接电源线与地之间，这就要求Y类电容器能够承受更高的脉冲电压。Y类电容器根据不同的应用分为Y1、Y2、Y4三类（注：在最新版标准IEC 60384-14：2013中取消了Y3类电容器）。同样，在依据标准对电容器进行耐久性试验前，需要先对进行脉冲电压测试。具体施加的峰值脉冲电压值U_P见表2。

表2 Y类电容器分类

小类	跨接的绝缘类型	额定电压范围	耐久性试验前施加的峰值脉冲电压U_P
Y1	双重绝缘或加强绝缘	≤500 V	U_P=8.0 kV
Y2	基本绝缘或附加绝缘	一般应用	C_N≤1.0μF, U_P=5 kV C_N>1.0μF, U_P=5/ kV
Y4	基本绝缘或附加绝缘	一般应用	U_P=2.5 kV

一个Y电容器可以跨接基本绝缘也可以跨接附加绝缘。如果用两个Y2电容器或Y4电容器跨接基本绝缘和附加绝缘，则跨接的电容器应是相同的类别，具有相同的额定电压及相同的额定电容值。

2 电气安全测试

2.1 耐电压测试

耐电压测试是X类和Y类电容器电气安全性的必测项目之一，主要是考察电容器在过电压时能否经得住冲击，X类和Y类电容器耐电压测试的电压值如表3所示。其测试条件分为直流试验和交流试验，其中交流电压的条件为：50Hz或60Hz电压，以不超过150 V/s的速率从零升高到试验电压，试验时间从达到试验电压值时开始计算，在试验结束时，试验电压应减少至接近零，并且电容器通过一个适当的电阻放电。

表3 电容器耐电压测试的测试电压

类别	额定电压范围	试验A	试验B或C
X1 X2	≤1000V	4.3U_R (d.c.)	2U_R+1500 V(a.c.) 最小值为2000 V(a.c.)
Y1	≤500V	4000 V(a.c.)	4000 V(a.c.)
Y2	≥150V ≤500V	U_R+1200 V(a.c.) 最小值为1500 V(a.c.)	2U_R+1500 V(a.c.) 最小值为2000 V(a.c.)
Y4	<150V	900 V(a.c.)	900 V(a.c.)
注：试验A为电容器引出端之间耐压测试，试验B或C为引出端与电容器外壳间耐压测试。

2.2 耐久性测试

耐久性测试是在严酷的条件下考核电容器的寿命及容量变化情况。耐久性测试时，电容器在上限温度和1.25U_R（X2）或1.7U_R的电压下承受1000h的耐久性试验，在试验中每隔1h应将电压升高到1000V（有效值），持续0.1s。该试验应通过一个47Ω的电阻施加到每个电容器上，试验电路和电压波形如图5所示。

图5 耐久性试验电路和电压波形图

2.3 自燃性试验

自燃性试验也称主动燃烧试验，主要是电容器在受到叠加在基波交流电压上的随机非同步的高压脉冲冲击时能否自燃。试验电压波形如图6所示。

图6 电容器自燃性试验电压波形

其中，测试的基波交流电压为电容器的额定电压UR±5%，所施加的高压脉冲的峰值Ui根据电容器的类别选定。对于Y2类电容器为5k%，X1类电容器为 4k%，X2类或Y4类电容器为2.5k%。每个电容器样品共承受20测这样电压的冲击。

除以上三项试验，抑制电源电磁干扰用电容器涉及电气安全的测试项目还有绝缘电阻、稳态湿热、阻燃测试等。在此不一一赘述。通过以上的介绍可以看出，抑制电源电磁干扰用电容器的测试条件是非常严酷的，因此用于抑制电源电磁干扰用的电容器必须是专用的X类或Y类电容器，而且需要经过专业的测试，否则电气安全性将得不到保证。

3 结束语

抑制电源电磁干扰用电容器的作用是抑制来自于电气、电子设备或其他干扰源产生的电磁干扰，被广泛应用于一些家用电器、医疗设备、工业控制系统的电子线路中，除了要满足抑制电源电磁干扰的作用，更要满足电气安全标准。国内权威认证检测机构CVC威凯建议企业在选用X、Y类电容器时要不仅要根据不同的应用场合选择合适的类别，更要选择通过电气安全测试的带有认证标志（如VDE、UL、CQC等）的电容器产品。

CVC威凯是国内最早开展电动机电容器与安规电容器CQC以及CB认证测试服务的检测机构之一，也是最早被VDE与TUV等机构直接认可CB报告的测试试验室，CVC威凯有一批在电容器国际及国内认证检测方面有着丰富经验的技术专家和工程师，可为企业提供标准培训、产品测试、实验室构建等多种技术服务，协助企业全面提升技术质量！