Xコンデンサは1次側に接続されているコンデンサです。
そのため、Xコンデンサには電源系統で発生するサージ電圧が直接印可されます。
よって、このサージ電圧に耐えることができるXコンデンサを使用しなければなりません。
XコンデンサはサブクラスX1とサブクラスX2という分類があり、この分類が重要となります。
例えば、商用電源の電圧(日本ではAC100V)にサージ電圧を足したピーク電圧が2.5kVより大きい場合はX1のXコンデンサを使用し、2.5Vより小さい場合にはX2のXコンデンサを使用するのです。
ではこれからこのサブクラスについて説明します。
Xコンデンサのサブクラス
商用電源の電圧(日本ではAC100V)にサージ電圧を足したピーク電圧によって、2種類のサブクラスにXコンデンサは分類されます (昔はX3がありましたが、2013年に第4版として発行された、IEC60384-14ではX3廃止されました)。
この分類は、規格JIS C 5101-14(国際規格IEC60384-14)によって決まっています。表で表すと以下のようになります。
Xコンデンサの容量CRが1uFを超える場合には、試験時に印可するピークパルス電圧UPが低下しますが、これは、Xコンデンサに加わるエネルギー
$$ W= {\frac{1}{2}}{C_R}{U_P}^2$$
を一定にするようにしているからです。
図でサブクラスの分類を表すとこんな感じです。重要なのは系統から印可されるピーク電圧VPEAKが4.0kV以下の場合にはX1となり、2.5kV以下の場合にはX2となることです。なお、X2コンデンサは『X2コンデンサの定格電圧を超えるX1コンデンサ』で代用が可能です。
最後に、グラフでXコンデンサの容量に対する試験時に印可するピークパルス電圧UPとXコンデンサに印可されるエネルギーを示してみます。このグラフからXコンデンサの容量が1uFを超える場合、Xコンデンサに印可されるエネルギーが一定となっていることが分かりますね。
【その他】サージ電圧の発生源
サージ電圧の発生源には、電源系統による雷、コンデンサを使用する装置内のスイッチの開閉などがあります。
