Elektrolytkondensatoderen mit Schraubanschluss nutzen eine dünne dielektrische Aluminiumoxidschicht zwischen der Anoden- und Kathodenfolie, die als Energiespeichermedium dient. Wenn eine vorübergehende Spannungsspitze auftritt, erfährt der Kondensator einen plötzlichen Anstieg des elektrischen Feldes über diesem Dielektrikum. Bei Spitzen innerhalb der Nennspannungs- und Transiententoleranz kann das Dielektrikum die überschüssige Energie vorübergehend ohne Verschlechterung absorbieren und so die Spannung für nachgeschaltete Schaltkreise effektiv glätten. Oft sind hochwertige Kondensatoren verbaut interne Druckentlastungsöffnungen or Sicherungen die einen zusätzlichen Sicherheitsmechanismus bieten und eine kontrollierte Energiefreisetzung ermöglichen, wenn das Dielektrikum kurz vor dem Durchbruch steht. Wiederholte oder längere Spannungsspitzen, die die angegebene Spannung überschreiten, können jedoch zu einem dielektrischen Durchschlag führen, was zu einem erhöhten Leckstrom, einer Teilentladung oder einem katastrophalen Ausfall führen kann. Die richtige Auswahl der Nennleistung mit angemessenen Sicherheitsmargen ist daher von entscheidender Bedeutung, um eine zuverlässige Leistung unter Übergangsbedingungen sicherzustellen.
Einschaltströme treten beim Systemstart auf, wenn der Kondensator zunächst aus einem entladenen Zustund aufgeladen wird. Elektrolytkondensatoren mit Schraubklemmen ziehen zunächst einen hohen Strom, bis ihre Spannung ansteigt, um dem angelegten Potenzial zu entsprechen. Der Kondensator Äquivalenter Serienwiderstand (ESR) Konstruktion, Konstruktion und Innengeometrie bestimmen, wie effektiv es diese Überspannung ohne übermäßige Erwärmung bewältigen kann. Designs mit niedrigem ESR reduzieren I²R-Verluste, während ein angemessenes Elektrolytvolumen und eine ausreichende Folienoberfläche dazu beitragen, die bei Einschaltereignissen erzeugte Wärmeenergie zu absorbieren. Externe Schutzmaßnahmen wie Vorwiderstände oder Sanftanlaufschaltungen können integriert werden, um Spitzenströme zu begrenzen, mechanische und thermische Belastungen zu reduzieren und eine Verschlechterung der Dielektrizität zu verhindern. Richtig konstruierte Kondensatoren behalten trotz wiederholter Einschaltströme ihre Maßhaltigkeit und elektrische Leistung bei und gewährleisten so eine langfristige Zuverlässigkeit in Industrie- oder Hochleistungsanwendungen.
Kurzfristige Überlastungen, einschließlich kurzzeitiger Überschreitungen der Nennspannung oder des Nennstroms, werden vom Dielektrikum und dem internen Elektrolyten des Kondensators absorbiert. Elektrolytkondensatoren mit Schraubklemmen sind speziell konstruiert Nennwerte für Stoßspannungen and Welligkeitstoleranzen die es ihnen ermöglichen, diese vorübergehenden Ereignisse ohne dauerhafte Schäden zu überstehen. Bei einer Überlastung kommt es zu einer lokalen Erwärmung, die zu einer geringfügigen thermischen Ausdehnung des Elektrolyten und der Folien führt. Das robuste mechanische Design, einschließlich verstärkter Schraubklemmen und interner Stützen, verhindert physische Verformung oder interne Kurzschlüsse. Während eine einzelne kurzzeitige Überlastung im Allgemeinen toleriert wird, beschleunigen wiederholte oder anhaltende Überlastungen den Elektrolytabbau, erhöhen den Leckstrom und können schließlich zu Entlüftung, Ausbeulung oder einem katastrophalen Ausfall führen. Die Auswahl von Kondensatoren mit geeigneten Überspannungswerten und die Implementierung von Schutzmaßnahmen auf Systemebene gewährleisten einen sicheren Betrieb bei vorübergehenden Überlastungen.
Vorübergehende Ereignisse, einschließlich Spannungsspitzen, Einschaltströme und kurzzeitige Überlastungen, erzeugen aufgrund von I²R-Verlusten im ESR-Pfad und dielektrischer Erwärmung thermische Spannungen im Kondensator. Elektrolytkondensatoren mit Schraubklemmen sind mit dicken, mechanisch robusten Anschlüssen ausgestattet, um thermischer Ausdehnung, mechanischen Vibrationen und Kontaktbelastungen bei solchen Ereignissen standzuhalten. Die interne Elektrolyt- und Folienstruktur nimmt geringfügige Wärmeausdehnungen auf, ohne die dielektrische Integrität zu beeinträchtigen. Durch die richtige Montage und Anwendung des Drehmoments wird verhindert, dass sich die Klemmen bei Temperaturschwankungen oder mechanischen Vibrationen lösen, wodurch sowohl die elektrische als auch die mechanische Zuverlässigkeit erhalten bleibt.
