콘덴서 기술

[이흥선]

콘덴서 설계기술
 

필름콘덴서는 제조공정상 모두 권취형 이며 세라믹콘덴서는 평판형이다.

권취형(두루말이형)은 동일 대향면적에서도 평판형에 비하여 2배의 용량을 낼수 있다.

권취형 콘덴서의 용량산정 기본식은 다음과 같다.

기본식은 M.K.S단위를 기준으로 하므로 실제 제품설계시에는 단위 환산에 주의해야한다.
 

       

예제 1)  두께 10㎛, 폭 100mm의 증착필름으로 30㎌ 용량의 콘덴서를 만들 때 필요한

전극장은 얼마인가? (비유전율은 2.1, 증착 margin 은 2mm, 엇갈림은 무시한다)

필름폭이 100mm이므로 전극폭은 96mm가 된다. 마진이란 절연거리를 유지하기 위하여

전극폭을 유전체폭보다 좁게하는 것을 말하며 마진이 적을수록 경제적인 방법이다.

마진은 사용전압에 따라 달라지고 공정기술과도 관련이 된다.

기본식에 대입을 해보면,

30×10-6 =	(8.854×10-12×2.1×96×10-3×전극장)	÷(10×10-6)×2
∴ 전극장은 약 84m 가 된다.


증착필름제품의 경우 실제 현장에서는 엇갈림을 고려하여 엇갈림만큼 전극폭을  

좁게하여 계산하고 있으나 원리는 같다.

복합유전체의 유전율 및 전위경도, 손실계산

전기,전자기기용 콘덴서의 경우는 복합유전체로 생산되는 경우가 거의 없으나 전력용이나

특수용 콘덴서는 대부분 복합유전체를 적용하고 있다. 고분자필름은 절연유를 흡수하지 않으나

종이유전체는 절연유를 흡수하여 종이의 유전율과 절연유의 유전율이 복합된 복합유전율로

설계하여야 한다.

[복합유전율 계산식]

복합유전율 =

E : 유전율, θ : 점유율

예제) 절연지 유전율은 6, 절연유의 유전율은 2.5 이고 절연지의 공극율은 30%이다. 

        유침지의 복합유전율은?

 공극부분이 절연유로 채워지므로 절연유 점유율은 30%이다

 복합유전율 = 6*2.5/6*0.3+2.5*0.7 = 4.225

[전위경도]

전위경도란 유전체 단위두께당 부담전압을 말한다. 용량이 다른 콘덴서를 직렬 연결하면

총용량은 각 용량의 합이 아니라 (C₁+C₂) /C₁*C₂ 가 된다. 이것은 유전율이 높을수록

상대적으로 전위경도가 낮아진다는 의미가 된다.

설계 전위경도를 10%높이면 제품체적은 21%만큼 적어진다.

전위경도의 계산식은 비교적 간단하므로 생략한다.

예제) 250V, 10㎌ 제품을 유전율 2.1인 5㎛의 유전체와 유전율 3.1인 6㎛의 유전체로

        설계시 제품크기는 어떻게 되는가?

제품크기는 유전율과 전위경도의 제곱에 반비례하므로 6㎛로 설계한 제품이 약 2%작다.

[복합유전체의 손실]

복합유전체의 총손실은 각 유전체 손실과 두께비에 따라 결정되며 다음식으로 계산한다.

여기에서 s=t₁/(t₁+t₂)이다.

예제)  cp=14㎛ 1매, pp=12㎛ 2매로 제조되는 전자렌지용 콘덴서의 손실을 계산하라.

cp의 손실은 0.4%, pp의 손실은 0.1%이고 기타 손실은 무시한다.

단, pp의 유전율은 2, cp의 유전율은 4로 가정한다.

s = 12*2/(14+12*2)=0.63 이므로 윗 식을 이용하면 콘덴서의 손실은 약 0.168%가

된다. 실제로 이와같은 계산값은 측정값과 별 차이가 없음을 알수 있다.

콘덴서 온도상승

온도상승은 손실에 의하여 발생되며 발열량과 방열량의 평형이 무너지면 절연파괴를 초래한다.

전기적으로 tanδ= watt/volt*ampere의 관계가 성립한다. 100KVA의 전력용 콘덴서의 손실이

0.1%라고 하면 100W의 손실이 발생한다. 즉, 100와트 백열전구를 콘덴서 내부에 설치한 것과

같은 열이 발생한다고 보면 된다.

고압콘덴서의 경우에는 콘덴서 내부에 방전용 저항을 설치하므로 콘덴서 자체의 손실뿐만

아니라 저항에 의한 손실과 이에따른 온도상승의 문제를 반드시 고려해야 한다.

온도상승이 규정치를 초과하면 방열면적을 키우기 위하여 제품크기를 불가피하게 크게하는

경우도 있다. 방열면적이란 제품의 표면적을 말한다.

Heat Run(온도상승) =	용량(KVA)*손실(tanδ)*860/α*S	로 계산한다.
α : 방열계수 (철판의 경우 6.5)     S : 제품표면적(m2)

여기에서 온도상승이란 제품표면에서 가장 온도가 높게 나타나는 부위의 온도를 말한다.

콘덴서 내부온도는 당연히 계산값보다 온도가 높아진다.

방전시간

콘덴서는 여타 전기제품과 달리 전원을 차단하여도 자체적으로 전하량을 보유하여 잔류전압이

나타난다. 강제적으로 잔류전하를 방전시키지 않으면 감전사고 등 위험한 요소를 내포하고 있다.

용량 C인 콘덴서에 V의 전압을 인가하면 0.5CV²(Joule)의 에너지가 저장된다. 전기적인 사고로

콘덴서가 절연파괴될 경우 심한 폭발과 화재가 발생하는 것도 내부 축적에너지가 일시에 외부로

방출되기 때문이다.

방전시간에 따른 잔류전압 계산식은 다음과 같다.

예제) 저압 진상용 콘덴서의 잔류전압 기준은 전원차단 3분이내 75V이다. 220V, 500㎌,

         단상제품의 경우 필요한 방전저항값을 계산하라.

윗식을 적용하면 약 3.95(MΩ)임을 알수 있다. 저항값이 낮을수록 방전시간은 짧아지나

저항에 의한 손실값은 증가한다.  

콘덴서 제조기술

제조기술은 공정순서대로 주요 관리포인트를 설명하고자 한다. 알미늄 박전극 콘덴서와

증착전극 콘덴서의 공정이 달라 구분하여 살펴보도록 하자.

박전극 콘덴서

[ 권취 공정]

권취공정은 콘덴서 소자를 생산하는 공정으로 클린룸에서 작업하여야 한다

• 환경조건 : 온도 5∼35 ^oC, 상대습도 45∼65% 청정도 10,000 Class
                 ( Cubic feet당 0.5㎛이하의 먼지가 만개이하일 것)

  관리포인트

  1) 권취 tension : 유전체 주름방지, 특히 종이유전체는 주름발생시 크랙이 생긴다

  2) margin 확인

  3) 권취기에 정전기 제거장치 부착 : 불순물 흡착방지, 유전체간 부착이나 밀림방지

  4) Roller 세정은 아세톤으로 하고 맨손으로 롤러를 만지면 땀에의한 오염이 된다

  5) 소자보관기간은 3일 이내로 한다

  6) 전극절단 칼날의 관리 : Burr의 크기는 20㎛이하로 관리한다
  

[소자조립 공정]

1) 소체 Press 압력관리 : 전극이 Embossed foil 일 경우에는 압력을 최대한 가한다

2) 소자에 인가되는 설계전압 확인

3) 내부 결선용 도체의 절연상태 확인

4) 소체를 밴딩할 경우 최대한 단단히 해야한다. 함침후 소체의 부피가 증가하므로 

밴딩재료는 신축성이 있어야한다. 단단히 고정시키지 않으면 전압인가시 맥스웰 응력에 의하여

소체가 이완되고 진동에 의한 소음이 발생한다

5) 소체조립후 용량측정, 내압검사 실시후 방전실시

    내압검사는 유전체 단위두께당 직류 100V 인가, 1분

6) 소체 절연작업중 절연지나 프레스 보드의 접힘부분에서 크랙발생이 없어야한다

7) 소체를 케이스에 넣고 케이스, 애자 조립후 밀폐검사(Sealing Test)을 실시한다.

 밀폐검사는 헬륨 개스를 이용하는 것이 바람직하나 비용상 문제로 국내에서는 

질소개스를 사용하는 정도이다.  

케이스 용접시 열에의한 내부 절연재의 손상이 없도록 주의해야한다.

[함침 공정]

박전극콘덴서에서는 권취공정과 함침공정이 콘덴서 성능을 좌우하는 핵심공정이다.

특히 부분방전에 의한 절연파괴를 효과적으로 제거하기 위해서는 함침공정의 관리가 필수적이다.

핵심관리 포인트는 절연유 정제, 온도관리, 진공도 관리라 할 수 있다. 절연유는 절연성능뿐만

아니라 대류에 의한 방열효과를 무시할수 없다.

1) 절연유 정제

세계적으로 박전극콘덴서(고압진상 콘덴서)의 절연유는 95%이상 PXE 와 M/DBT Oil이

사용되고 있다. 절연유의 성능을 개선시키기 위하여 Epoxide 등 첨가제를 적용하는 사례가

많으나 국내에서는 활용기술이 보편화 되어있지 못하다.

절연유 정제란 불순물 제거, 수분함유량 관리를 통하여 절연저항을 최대한 높이는 작업을 말하며

수분관리는 백토를 사용하고 있다.

콘덴서는 밀폐형으로 제품완성후 절연유의 교환이 불가능하여 변압기유에 비해 특성이 월등히

우수해야만 한다.

      콘덴서 절연유로 갖추어야 할 조건은 다음과 같다.

• 절연내력이 우수할것( PXE는 72KV/2.5mm 수준)
• 내부 도전재료와 화학반응이 없을것(PXE 와 Cu는 반응)
• 점도가 낮을 것
• 개스흡수성이 좋을 것
• 유전체 필름에 침투율이 적을 것(팽윤성이 적을 것)
• 유동점 온도가 낮고 인화점 온도가 높을 것
• 내산화성이 좋을것(산가가 낮을 것)
• 열팽창계수가 적고 증기압이 낮을것(증기압이 높을수록 증발이 잘된다)
• 환경오염 물질이 아닐 것

2) 온도 관리

함침공정이란  유전체 및 내부절연재에 함유된 수분(특히 콘덴서지 사용시)을 증발시키기 위하여

고온상태에서 진공처리를 한다음 절연유를 주입시키는 공정이므로 온도관리란 각 세부과정에서

설정해야할 적정온도를 말한다.

최근에는 수분함유량이 극히 적은 고분자 유기절연물을 사용하여 상온상태에서 함침하는

방법도 일반화 되어 있다.

유침지는 140 ^oC 정도에서도 문제가 없으나 PP필름은 100 ^oC을 넘으면 수축등 문제가 되므로

현장에서는 콘덴서 내부온도가 95 ^oC를 넘지않도록 관리해야 한다.

진공탱크 내부에서는 복사에 의한 열전달은 적고 대부분 전도에 의존한다. 따라서 온도편차가

발생하여 제품성능이 불균일한 경우가 발생할수 있는데 이때는 질소개스를 투입하여 온도 평형을

유지하도록 한다. 기압이 낮을수록 절연유 증발온도가 낮아지므로 주유시 온도의 설정도 중요한

문제이다.

PXE Oil의 경우 0.1Torr에서는 80 ^oC에서 증발하고 0.01Torr에서는 60 ^oC에서 증발한다.

3) 진공도 관리

진공단위를 살펴보면

1 기압 = 1013 mb = 760 mmHg = 760 Torr = 1Kg/cm² = 10⁵ Pa 이다.

콘덴서의 함침공정에서 진공도는 0.01Torr 정도로 높은 것은 아니다.

필름 증착공정에서의 진공도는 10^-4 Torr 수준이다. 현장에서는 대부분 Torr단위를 사용한다.

진공탱크의 진공도 관리를 위해서는 탱크의 공기누설정도를 알아야 한다. 누설량은 탱크체적,

내.외부압력차, 시간과 연관되며 누설량이 크면 아무리 오래 진공펌프를 가동하여도 요구되는

진공도에 도달할 수가 없게된다.

실제 현장에서는 함침공정을 시간과 진공도, 온도에 대한 관리그래프를 만들어  활용하며

제조회사별로 많은 차이가 난다.

4) 세척작업 : 함침후 제품표면의 오일을 제거하기 위하여 세척작업이 필요하다.

세척력 및 경제성을 고려하여 세척제를 선택한다. 현장에서는 T.C.E를 많이 사용하고 있다.

[검사공정]

검사공정이란 전기적 시험공정을 말하며 일부 육안에의한 외관검사도 포함된다.

시험에는 일반시험(Routine test) 과 형식시험(Type test)이 있으며 규격에 명시된다.

•  일반시험 : 제품의 기본성능을 확인하기 위한 시험(용량, 손실, 밀폐시험, 내전압시험 등)
•  형식시험 : 제품의 신뢰성 및 설계요구 성능과 실제성능과의 합치여부를 확인하기 위한 시험
  (고온 손실, 열안정성, 단락방전, 충격전압, 터미널 케이스간 내전압 시험 등)

일반시험은 비파괴시험이며 형식시험은 파괴시험인 경우가 많다.

자세한 시험방법은 제품의 신뢰성 항목을 참조바란다.

[도장 및 정품공정]

도장이란  부식방지를 위한 제품표면의 페인팅 작업을 말하며, 정품이란 제품의 규격표시  

스티커 부착 등 마무리공정이다. 제품의 전기적 성능과는 무관하므로 세부적인 내용은 줄인다.

증착전극 콘덴서

[권취공정]

환경조건 : 박전극 콘덴서와 동일하다. 다만 보관기간이 길면 증착막이 비산되므로

아연 증착필름은 3개월, 알미늄 증착필름은 6개월이내가 일반적이다.

관리포인트

1) 권취 tension : 권취기 롤러 가,감속시 불균형에 주의한다. tension 기준은

   필름두께*필름폭*α이며 α는 공정조건에 따라 1∼1.5가 적합하다.

2) 필름 엇갈림 : 1mm이상이면 절연거리는 충분하다. 엇갈림을 크게하면 metal spray후

   공극부가 존재하여 부분방전 유발요인이 된다.

3) 권취완료후 소자 경도측정 확인

4) 소자의 양 단면을 맨손으로 만지지 말 것

[metal spray공정]

metal spray공정(금속 용사)은 증착필름 콘덴서의 품질을 좌우하는 가장 중요한 공정이다.

공정의 품질을 좌우하는 요소는 입자크기, 두께, 소자에 부착될때의 접착온도, 침투깊이이다.

각각의 요소는 spray설비의 setting과 관계되며 반복된 시험으로 적정치를 찾아야한다.

• 전압, 전류 : 용사 금속재료에 따라 결정
• 공기 압력 : 용사 입자의 크기를 좌우하며 압력이 셀수록 입자가 작아진다
• 소자와 GUN의 거리 : 부착온도 및 침투깊이와 관계된다.

1. 입자가 크면 접착강도가 저하되고 너무 작으면 납땜성이 떨어진다.
2. 열처리 작업 : metal spray후 공극부위의 공기를 제거하기 위하여 항온조에서 소자를 일정시간 방치시킨다.
3. 소자 정품 : 용사후 금속에 의한 도전로를 제거시키는 작업이다
4. 단락 내용 시험 : metal spray 작업상태를 확인하기 위한 시험으로 일정한 간격으로 써지 전압을 충,방전시키는 시험을 말하며 성능검증의 좋은 방법이다.

[소자검사 및 clearing 공정]

• 소자 검사 : 박전극 콘덴서와 달리 대량생산품으로 검사는 자동라인으로 실시한다.
  박전극콘덴서는 상용주파수의 전압을 인가하나 증착전극 소자검사는 10V, 1KHz로 용량과 손실을 검사하므로 합.부에 대한 보정을 별도로 해야한다. 인가전압 및 주파수에 따라 용량과 손실값의 편차가 발생하기 때문이다.
• clearing : 증착전극 콘덴서의 자기회복 작용을 응용하여 전기적 취약부분을 사전에 제거하기 위하여 실시하며 유전체 단위두께당 100VDC 전압을 1분간 인가한다.
  소자를 케이스 내부에 밀폐후 clearing을 실시하면 발생개스(금속증기, H₂, CH₄ 등)가 내부에 존재하여 품질이 저하되므로 사전에 실시해야만 한다.

[조립공정]

조립공정의 대부분은 납땜공정이다. 예열이 불충분하여 접착강도가 저하되지 않도록 주의한다.

 현장에서는 납파편이 내부에 남아 절연파괴를 유발하는 경우가 종종 발생하며 납땜시간을

너무 길게하여 열전달로 인한 필름수축 현상이 발생될수 있다.

[처리공정]

박전극 콘덴서와 근본적으로 다른 것은 없다. 다만 사용하는 절연유가 다를뿐이다.

PXE나 M/DBT Oil은 증착전극을 박리시킬 우려가 있어 사용하지 않으며 왁스,polybutene oil,

castor oil(피마자유), 기타 식물 종자유를 주로 사용한다.

[검사 및 정품공정]

• 박전극 콘덴서와 대동소이 하다.
• 자기회복 시험이 추가된다.
• 자기회복 시험은 청각으로 확인하는 방법과 계측기를 사용하는 방법이 있다.

콘덴서 평가기술

여기에서는 제조기술에서 언급된 시험항목중 주요한 내용과 콘덴서의 신뢰성, 수명에 대하여 설명하고자 한다.

고압진상용 콘덴서

내전압 시험	KSC 4802	IEC 871
단자간 (T-T)	AC : 2 Un, 1분  DC : 4 Un, 1분	2.15 Un, 1초  4.3 Un, 10초
단자와 케이스간 (T-C)	상용주파시험, 충격파시험	좌동

[해설]

T-C 내전압 시험은 절연등급에 따라 인가전압이 결정된다. KS규격에서는 회로전압 기준으로 절연등급을 구분하고 있으나 IEC규격에서는 콘덴서 정격전압기준으로 구분한다. 이는 콘덴서뱅크 설치방법상의 차이 때문이다. KS규격에서는 일반시험과 형식시험의 구분이 없으나 IEC규격에서는 구분한다.

형식시험 : 열안정성 시험, 고온 손실시험, T-C내전압 시험, 충격 전압시험, 단락 방전시험

※ 단락 방전 시험이란
2.5 U_n의 직류전압을 가하여 급방전 시키는 시험을 10분 이내에서 5회 실시한다.
완료 5분후 T-T내압시험을 하여 용량을 측정하여 내부소자 파괴 여부를 확인하는 시험이다.

저압진상용 콘덴서

내전압 시험	KSC 4801	IEC 831 (Routine Test)	IEC 831 (Type Test)
T-T	2.15 Un, 1분	1.75 Un, 2초  (소자 시험)	1.75 Un, 10초  (완제품 시험)
T-C	3,000VAC, 1분	3,000VAC, 10초 or 3,600VAC, 2초  (금속 케이스)	3,000VAC, 1분  (케이스 재질에 상관없음)

[해설]

저압의 기준을 KS규격에서는 600V이하, 전극구분이 없으나 IEC규격에서는 660V이하, 증착필름 콘덴서로 한정하고 있다.

일반 시험 : 용량, 손실, 내전압, 내부 방전기구, 밀폐시험
 

형식 시험 : 열 안정성, 고온손실, 내전압, 충격, 방전, 내구성, 자기회복, 파괴시험

전기기기용 콘덴서

관련규격은 KSC 4805, IEC 252/566, VDE 0560-8, UL 810(안전 규격) 등이다. KS규격에서는 전동기용과 방전등용이 동일규격으로 되어 있으나 IEC/VDE 규격에서는 제품용도별로 세분되어 있다.

전기기기용 콘덴서에서는 제품수명시험과 용도별 수명에 대한 규정이 포함되어 있으며 이를 요약하면 다음과 같다. 아래 내용을 보면 상황에 따라 적용조건이 규정된 국가도 있고 생산자나 사용자가 선택하도록 일임하는 국가도 있는 것을 알수 있다.

규격	시험 방법	판정기준의 모호성
KS/JIS	연속 내구성: 1.25 Un, Tmax  시험시간은 보증수명의 2%	1) 용도별 구분 불분명  2) 시험 샘플수량 불포함
	단속 내구성: 1.4 Un, Tmax  105 cycle (2초ON, 2초OFF)
IEC/EIA	1.25 Un,  Tmax + 5 or 10OC  200, 500, 600, 2000 HRS	상동
DIN/VDE	1.25 Un, Tmax  보증수명의 20%	모든 조건 세분 명시됨

가속수명 시험방법

규격	전동기용	방전등용	구분
KS/JIS	2000(2D), 10000(10D)  25000(25D), 40000(40D)	40000(40D)	10D : 가정용 세탁기  25D : 에어콘, 선풍기
IEC/EIA	구분없음	구분없음	시험시간만 구분되어 있음
DIN/VDE	1000(V), 3000(U), 10000(T)  30000(S), 100000(R)		적용제품에 대한 구분 없음

용도별 제품 수명 구분 현황(단위 : HOURS)

콘덴서의 신뢰성과 기대수명

신뢰도란 확율적인 개념으로 정의는 “ 규정된 기간, 규정된 환경하에서, 규정된 기능을 고장없이 수행할수 있는 확률”이다. 이것을 수학적으로 풀면 R(t) = exp^-λt가 되며 λ는 고장율 즉, 잔존 부품 1개당의 순간 고장율이며 역수를  MTBF(고장간 평균시간)라 한다. 고장율이 낮을수록 신뢰도가 높다고 할수 있다.

고장율에 의한 제품의 신뢰도를 구미에서는 제품 카다로그에 표기하고 있으며 특히, VDE규격은 이를 바탕으로 규정되어 있다. 현실적으로 고장율을 확인할수 있는 시험은 많은 시간과 비용이 소요되는 난해한 문제이며 차선책으로 가속수명시험을 통하여 기대수명을 예측하는 것이 일반적이다.

예제) 10,000시간후의 잔존확율 97%인 제품과 25,000시간후의 잔존확율 96%인 제품의 신뢰도는 어느 제품이 좋은가?

계산을 하여보면 각각의 고장율이 3*10^-6 과 1.6*10^-6인 것을 알수 있으며 따라서 잔존율 96%인 제품의 신뢰도가 높은 것을 알수 있다.

콘덴서의 기대수명 확인방법으로 이용되는 보편적인 실험식은 전기 절연재료의 열화특성에 기초를 두고 있다.

1) 과전압에 의한 열화특성

A = Vⁿ*T    A ; 상수,    T : 수명,   V ; 인가전압,   n : 과전압지수
실험결과에 따르면 유침지는 n=7∼8, 필름은 n=10∼12이다

예제) 절연지 콘덴서의 경우 정격전압의 1.2배로 사용하면 수명은?

        과전압 지수를 8로 볼 때 T/T_O=0.23 즉, 수명이 1/4정도로 감소된다

2) 온도에 의한 열화특성

L = A* exp-mθ

A : 상수

m : 재료에 따른 상수

θ : 온도

대략 온도가 10도 증가하면 수명이 반감된다. 이것을 수명 반감의 법칙이라고 하며 아레니우스 법칙이라고도 한다. 실제는 유전체에 따라 차이가 나며 유침지는 12도, 필름은 8도 정도이다.

전압과 온도를 동시에 상승시키면 다음과 같은 일반식을 이용할수 있으며 현장에서 주로 이용하는 식이다.

 L/L_O = (V/V_O)^-n * 2^ -(T-T_O)/10

예제) 6.6KV, 100KVAR, 70^OC 제품을 7.2KV, 80^OC에서 사용하면 수명이 얼마나
        단축되는가?

        (답 :계산결과는 0.21이므로 1/5로 단축된다)

특수용 콘덴서

위에서 언급한 콘덴서 이외에 특수 목적으로 사용되는 콘덴서가 있으며 기본원리는 동일하다고 볼수 있으나 설계, 제조 및 평가방법이 용도별로 다를 수밖에 없다. 이러한 콘덴서는 대부분 국가규격이나 단체규격이 별도로 없고 생산회사 자체적으로 개발된 평가방법을 적용하고 있다.

[직류용 콘덴서]

중전기기 시험설비, 레이져 설비, 의료용 기기, 방송 송출장치 등에 적용되며 에너지 저장용( Energy storage), 충.방전용(Pulse discharge) 콘덴서라고 한다. J = 0.5CV² 의 에너지를 순간적으로 방전시키면 회로조건에 따라 Peak치가 매우 높은 파형 (진동이나 비진동)의 전압,전류를 발생시키는 원리를 응용하는 것이다.

E : 충전전압,  C : 콘덴서 용량    L : 방전회로의 인덕턴스

제품 특성상 용량은 크게, 잔류 인덕턴스는 작게하는 기술이 핵심이다. 제조방법은 리드선의 길이를 최소화하기 위하여 별도의 리드판 없이 전극자체를 리드판으로 이용하는 방식을 채용하고 있다.(Extended foil type) 유전체는 종이/필름 복합체가 많이 사용된다. 또한 급방전시 피크전류에 의한 맥스웰 응력으로 소체가 뒤틀리는 경우도 있으므로 소체 밴딩작업을 튼튼하게 해야만 한다.
 

[써지흡수용 콘덴서]

송.배전 선로의 전력변환장치를 낙뢰로부터 보호하거나 대용량 전동기 등을 스위치 개·폐 써지로부터 보호할 목적으로 사용되는 콘덴서를 말한다. 써지의 급준도를 완화시키기 위하여 무유도 저항을 콘덴서 내부에 단자와 직렬 결선하여 사용하고 있으며 콘덴서 단자의 한쪽은 접지처리하여 써지전류를 대지로 방류시킨다. 제조방법은 전력용 콘덴서와 동일하다.

[전류용 콘덴서](COMMUTATION CAPACITOR)

전력용 반도체 소자 회로에 사용되며 게이트를  주기적으로 ON-OFF시키기위한 정,역 방향의 펄스전류가 흐르게된다.  전압파형의 단시간변화율에 따라 피크전류가 결정되고 피크전류에 따라 rms전류도 달라지므로 전압,전류파형을 확인하여 설계시 반영하여야 한다.

참고로 가정용 전원회로에서 발생하는 펄스전압의 변화율을 보자.

번개 등 외부유입 : 6000V/0.1㎲
휴즈 절단시     : 1200V/60㎲
스위치 작동시   : 800V/200㎲
전력용 전자회로 제어시에는  400V/1000㎲

정도 이므로 전력회로에 비하여 비교적 변화율이 완만함을 알수 있다.

[수냉식 콘덴서]

전기로 회로에 적용되는 콘덴서로 고주파 대전류( 수 백 암페어)를 부담해야 하므로 일반적인 공냉식 방법으로는 전류에 의한 내부 발열을 감당할 수가 없다. 따라서 냉각수를 강제적으로 콘덴서 내부로 통과시켜 방열시키는 방법을 채용한 콘덴서를 말한다. 내부에서 발생하는 열량과 냉각수의 유량, 유속 등 열역학적인 요인를 고려하여 설계하여야 한다. 국내에서 사용되는 수냉식 콘덴서는 거의가 수입품이다.