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Wumpus Gollum Forum von
Wumpus Welt der (alten) Radios

Kapazitätsänderung durch Alterung
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23.02.17 16:50
ingodergute 

Moderator

23.02.17 16:50
ingodergute 

Moderator

Re: Kapazitätsänderung durch Alterung

Hallo zusammen,

bei Geräten mit parallel geheizten Röhren (also mit Heiztrafo, nicht bei seriengeheizten Allströmern) teste ich Koppelkondensatoren auf Leckströme, indem ich die Röhren ziehe bis auf die Gleichrichterröhre, wenn vorhanden, und dann an den g1-Kontakten der Röhrenfassungen den Strom gegen Masse messe, der natürlich Null sein muß. Mit hochohmigem Voltmeter (10MOhm) läßt sich noch messen, ob an g2 und Anode die gleiche Spannung wie auf der Plusschliene ist, oder ob wegen Leckströmen in Kondensatoren ein Spannungsabfall am Widerstand zur Plusschiene existiert. Das ist ein Test unter verschärften Bedingungen, weil die Anodenspannung ohne Röhrenlast den höchstmöglcihen Wert annimmt. Damit sind dann natürlich nur die statischen Gleichstromeigenschaften der Kondensatoren erfasst.

Viele Grüße

Ingo.
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23.02.17 17:47
joeberesf 

500 und mehr Punkte

23.02.17 17:47
joeberesf 

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Re: Kapazitätsänderung durch Alterung

Hallo zusammen,

ich denke Christian weiß das er die Spannungsfestigkeit eines C's überprüfen muss und wie so etwas technisch einfach umzusetzen ist.
Das sind gute Tipps und Infos die hier gut platziert sind. Den Link von Walter fand ich ja nun auch sehr interessant. Ein echtes zeitgeschichtliches Dokument. Was es alles im www. gibt ...man muss es nur finden.

Christian geht es nicht darum den Kondensator wieder einzusetzen. Der fliegt raus nach der von Oldie beschriebenen Praxis. Die unterschiedlichen Messergebnisse erweckten hier den Forschergeist. Woran liegt das? Wenn Messfrequenz und Mess-Spannung gleich sind und die Ergebnisse bei unterschiedlichen Geräten stark voneinander abweichen. Wenn wir von einer beschädigten Isolation ausgehen....ob nun zerbröselt und / oder eingedrungener Feuchtigkeit...dann müssten, bei gleichem Messverfahren, eigentlich die gleichen Werte gezeigt werden. Das Messverfahren ist das Problem und das fällt halt nur auf, wenn ein C schon nicht mehr 100% in Ordnung ist. Trotzdem sind seine Messgeräte ja vollkommen ausreichend und Bastler tauglich und müssen nicht ersetzt werden.

Ich hätte aufgrund eurer Anmerkungen noch einen Testvorschlag für Christian. Wenn sein gezeigter Kondensator noch spannungsfest ist, was zu prüfen wäre, sollte eine Kapazitätsmessung vor der Beschaltung mit Nennspannung und nach der Beschaltung durchgeführt werden. (Achtung! C unbedingt entladen)

Sind die gemessenen Werte dann noch identisch? Hat sich der Kondensator etwa weiter verändert? Dann wirklich mal die Höhe des Leckstroms messen ( z.B. Ingo Methode).

Gruß

Joerg

Zuletzt bearbeitet am 23.02.17 17:48

23.02.17 18:39
oldie 

250-499 Punkte

23.02.17 18:39
oldie 

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Re: Kapazitätsänderung durch Alterung

Hallo zusammen,

den historischen Link finde ich auch interessant. In der Folge gab es mehrere Meßgeräte dieser Art. Selber verwende ich eines von Heathkit, das Modell IT-11 mit magischem Auge, Gleichspannung stufig von 0 bis 600V. Empfindlichkeit einstellbar für dicke Elkos, kleine Elkos, Folienkondensatoren. Meine weitere Erfahrung nachdem ich ein teures digitales Multimeter von HP mit Hochspannung abgeschossen habe. Wenn mit Hochspannung und Röhren gearbeitet wird, dann Meßgeräte aus dieser Zeit. Die haben Eingänge für diese Spannungen und gehen nicht sofort kaputt wenn mal eine Überlastung aus Versehen passiert.

Mit besten Grüßen

Sven

23.02.17 19:30
olli031971 

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23.02.17 19:30
olli031971 

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Re: Kapazitätsänderung durch Alterung

Hallo,

ich denke das Problem de alten Papierkondensatoren liegt einfach nur an der aufgenommenen Luftfeuchtigkeit.
Ich habe derartige Kondensatoren schon erfolgreich zerlegt und die Wickel in Wachs aufgekocht. Dabei steigen viele Blasen auf die das verdamofende Wasser anzeigen.
Wenn das aufhört ist der Wickel oft wieder brauchbar. Die Kapazität passt wieder zum Aufdruck und einer Isolationsprüfungt mit bis zu 3x U Nennen hält er nach dem Abkühlen auch Stand.

Gruß
Oliver

23.02.17 19:52
Airwaves 

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23.02.17 19:52
Airwaves 

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Re: Kapazitätsänderung durch Alterung

Hallo Ingo,

das sind gute Tips, danke! Ich hatte mir immer die Mühe gemacht die Kondensatoren einseitig abzulöten und dann auf ihre Spannungsfestigkeit zu prüfen. So ist es natürlich um einiges einfacher. In der Regel werfe ich die Kondensatoren die hart an der Betriebsspannung hängen eh raus. Ebenso Koppelkondensatoren. Man darf ja nicht vergessen, das selbst die noch vermeintlich "guten" Kondensatoren auch schon recht betagt sind. Das bedeutet eine erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit. Da will ich mir nicht immer die Mühe machen, jedes Mal das Gerät wieder zerlegen zu müssen, geschweige denn Folgebeschädigungen anderer Bauteile zu riskieren.

Mich interessiert das Ganze nur aus reiner Neugier, was sich neben Kapazität und Feinschluss an einem gealterten Kondensator noch alles verändern kann. Ich will diese Kondensatoren nicht weiter betreiben.

Jörg, Du darfst diese Kondensatoren gerne nach Messung noch einmal mit Spannung quälen. Aktuell sind die nicht auf Spannungsfestigkeit geprüft. Die lagen jahrelang neben etlichen anderen Ausbaukondensatoren in einer Kiste. In diesem Zustand dürften also auch Kondensatoren sein, die sich in einem Gerät befinden, das Jahrelang ungenutzt irgendwo herumstand. Mir ging es bei denen bislang nur rein um eine Kapazitätsprüfung. Lediglich eine Kurzschlussprüfung mit dem Ohmmeter hatte ich vorher durchgeführt.

Viele Grüße,
Christian

Zuletzt bearbeitet am 23.02.17 19:54

25.02.17 00:20
joeberesf 

500 und mehr Punkte

25.02.17 00:20
joeberesf 

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Re: Kapazitätsänderung durch Alterung

Hallo Christian, hallo zusammen,

Die alten Kondensatoren sind angekommen und erst einmal zu Deiner Beruhigung......
Deine Messgeräte sind kein Schrott und messen sehr ordentlich. Es liegt wirklich an der Alterung der Kondensatoren. Ich hatte Dir ja schon geschrieben das ich die Ergebnisse mit einer guten Messbrücke erst ab Montag verifizieren kann. Hier zu Haus hatte ich mein Escort EDC- 110R am Start. Bei dem Escort ist es so, dass die Messbereiche in 10er Schritten über einen Wahlschalter eingestellt werden. -200pF-2nF-20nF-200nF-2uF-20uF-200uF-2000uF-20mF

-200pF- 2uF werden mit 1kHz gemessen.
20uF mit 100Hz
200uF- 20mF mit 50Hz.

Die Kapazitätsunterschiede zeigten sich auch beim Escort frequenzabhängig. Dies war mit meinen Kondensatoren und auch mit Seriell- und Parallelwiderstand mit Messbrücke im Bereich <20kHz nicht auffällig. Dies gilt auch für das Escort <= 1kHz

Hier die ersten Ergebnisse. Diese stimmen mit Deinen Messungen bei 800Hz/80Hz überein.

0,1uF / 500V bei 1kHz 0,24uF ; bei 100Hz= 0,48uF; bei 50Hz = 0,8uF
0,22uF / 250V bei 1kHz 0,32uF ; bei 100Hz= 0,37uF; bei 50Hz = 0,6uF
0,5uF / 500V bei 1kHz 0,85uF ; bei 100Hz= 1,07uF; bei 50Hz = 1,5uF

Also Dein gezeigtes Beispiel C KR 0,5uF / 500V / 20% verhält sich genau so wie Du es beschrieben und auch gemessen hast.
Nun kommt die HAMEG Messbrücke an den Start. Automode, Cp, Cs, Rp, Rs bei verschiedenen Frequenzen messen. Vergleich mit dem 4,7uF MP aus meiner Messreihe. Dann stufenweise auf Nennspannung bringen und schauen ob die Kondensatoren das überhaupt noch aushalten. Ich vermute nicht... Wenn ja, widerum die Kapazität ausmessen. Gibt es eine Veränderung?
Die 250VDC / 500VDC lege ich mit einem Isolationsmessgerät an und kann dann den Isolationswiderstand direkt ablesen. Auch hier interessant die Vergleichsmessung zu einem neuwertigen C.

Bis dann...

Joerg

P.S. Aus meiner Sicht werden die frequenzabhängigen Abweichungen auf Nebenschlüsse hinweisen. D.h....dass Du mit einem einfachen Messgerät und mit nur 1V Mess- Spannung auf eine nicht mehr ausreichende Spannungsfestigkeit schließen kannst.

Zuletzt bearbeitet am 25.02.17 01:24

25.02.17 07:28
Airwaves 

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25.02.17 07:28
Airwaves 

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Re: Kapazitätsänderung durch Alterung

Hallo Jörg,

ich danke Dir für Deine Bemühungen! Das ging ja fix .

Dann bin ich ja beruhigt, das meine Messgeräte doch nicht völlig unbrauchbar sind, und ich die anscheinend auch richtig bedient habe .

Bin schon auf die weiteren Ergebnisse gespannt......

Interessanterweise habe ich in meinem "Uraltfundus" noch einen baugleichen Kondensator wie den 0,5uF 500V 20% gefunden. Gleiche Aufmachung, gleicher Aufdruck. Dieser lässt sich wesentlich deutlicher als 0,5 uF mit meinen Messgeräten identifizieren. Es liegt also keinesfalls an der Bauart.

Kannst Du Widerstände grösser als 20 Megaohm ausmessen? Der Widerstandswert war auf jeden Fall über 20 M. Ich kann mir irgendwie nicht so recht vorstellen, das ein Nebenschluss für die Fehlmessungen verantwortlich ist. So gewaltig groß sind die Spannungen an den Messgeräten ja nicht. Und wie wir ja herausgefunden haben, hat eine Parallelschaltung von Widerständen ja nicht den ursprünglich vermuteten Einfluss.


Viele Grüße,
Christian

Zuletzt bearbeitet am 25.02.17 11:09

25.02.17 11:24
Airwaves 

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25.02.17 11:24
Airwaves 

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Re: Kapazitätsänderung durch Alterung

Hallo zusammen,

ich habe noch einige Bilder von der "gesünderen Verwandtschaft" 0,5uF 500V 20% gemacht.



Im ersten Bild Messungen mit 80/800Hz mit leichten Abweichungen






Im zweiten Bild mit LCR40 gemessen bei 1kHz




Man sieht, dieser Kondensator ist wesentlich deutlicher, dichter am "Sollwert" in Bezug auf die Kapazität auszumachen. Ich habe diesen Kondensator nach den Messungen für etwa 10 min mit 400V Gleichspannung belastet. Die Stromaufnahme war unter 1mA. Nach anschließender Entladung und erneuter Messung war keine Abweichung vom Ursprungswert feststellbar.

Viele Grüße,
Christian

Zuletzt bearbeitet am 25.02.17 11:43

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CM.png CM.png (244x)

Mime-Type: image/png, 525 kB

CM1.JPG CM1.JPG (255x)

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25.02.17 18:08
joeberesf 

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25.02.17 18:08
joeberesf 

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Re: Kapazitätsänderung durch Alterung

Hallo Christian,

ich sitze gerade mit einem einfachen Multimeter an Deinen alten Kondensatoren. Sehr auffällig ist, dass die Ladezeit sehr langsam ist. Der Wickel hat nicht mehr die volle Isolationsfähigkeit und daher fließen zwischen den Wickellagen Parallelströme die die Kapazität sehr viel größer erscheinen lassen als sie wirklich ist. Die Kondensatoren schaffen nur so um 10-20MOhm. Das lässt auf einen sehr hohen Leckstrom schließen. Mit meinen Kondensatoren aus den DDR- 80ern sieht das völlig anders aus. Gleichwertge Kapazitäten erreichen hier Werte bis zum Messmaximum und das sind 2GOhm. Die Ladezeit bis zum Maximum ist dagegen sehr klein. Aber warum ist das bei den geschädigten Teilen so stark frequenzabhängig? Im Bild siehst Du einen weiteren Testaufbau. Zwei Kondensatoren sind in Reihe geschaltet. Über einen davon wird ein Widerstand gelegt. 10kOhm in diesem Fall. Das Ergebnis 1,68uF gemessene Reihenschaltung ohne Widerstand bei drei Messfrequenzen. Mit Widerstand ergab sich folgendes Bild.

1kHz = 1,68uF
100Hz = 1,70uF
50Hz = 2,28uF



Mal sehen was mit einer Isolationsmessung bei Nennspannung passiert. Da bin ich wieder total gespannt.

Gruß

Joerg

Zuletzt bearbeitet am 25.02.17 18:36

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Test C.jpg Test C.jpg (245x)

Mime-Type: image/jpeg, 41 kB

25.02.17 19:34
Airwaves 

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Airwaves 

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Re: Kapazitätsänderung durch Alterung

Hallo Jörg,

die deutlich verlangsamte Ladezeit im Vergleich zu dem baugleichen und besseren Kondensator kann ich voll und ganz bestätigen. War mir auch aufgefallen. So wie Du nun den Versuchsaufbau gemacht hast, fällt ein Einfluss eines Widerstandes wohl auf jeden Fall deutlicher aus. In den Kondensatoren ist der Wickel sicherlich auch unterschiedlich von Feuchtigkeit betroffen. Möglicherweise entspricht der Versuchsaufbau somit eher der "Realität" in dem Kondensator??

So und nun kommt meine Erleuchtung . Durch die Feuchtigkeit im Kondensator, können sich die Elektronen nur gebremst fortbewegen. Man kennt das ja, wenn man bis zum Bauchnabel durch eine Pfütze watet, dann kommt man nicht so schnell voran als auf trocken Land .

Naja warten wir einmal die weiteren Ergebnisse ab, bis Du die anderen Messgeräte hast. Die Stromaufnahme dürfte sicherlich deutlich erhöht sein.

Viele Grüße,
Christian

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