کلبه علم

- معرفي:

سري جديد خازنهاي DUCATI نتيجه تحقيقات عميق درزمينه دي الكتريك ها وروغن هاي اشباع كننده وتجارب توليدميباشد. خازنهاي توليد شده داراي قابليت اطمينان بالاوعمر طولاني هستند. براساس مطالعات فعلي مواد مصرفي دراين خازنها كاملا بامحيط زيست سازگار هستند.

* علاوه بر خازنها لوازم جانبي مورد نياز براي ساخت بانك هاي خازني همراه با فيلتر هاي هارمونيك نيز فراهم است.

2- مشخصات ساخت واحدها :

خازن ازعناصر خازني با توان پايين تر وولتاژ كم تر تشكيل شده است عناصر با هم به صورت سري يا موازي قرار مي گيرندتا ولتاژ وتوان مورد نظر بدست آيدخازنها ازدونوع دي الكتريك ساخته ميشوند

مخلوط:

اين نوع دي الكتريك از دولايه نازك فيلم پروپيلن ويك لايه كاغذ كه دربين دو صفحه آلومينيومي قرارمي گيرد تشكيل شده است. درخازنها با مصارف خاص از اين نوع دي الكتريك استفاده مي شود.

تمام – فيلم:

اين نوع خازن از لايه هاي متعدد فيلم پلي پروپيلن با سطح زبر در بين دو صفحه آلومينيومي تشكيل شده است.

الكترودها:

الكترودها از صفحات نازك آلومينيوم خالص ساخته شده اند. ساختار توسعه يافته پيچش فويل در خازن مقاومت شديدي در برابر ضربه هاي جريان درزمان شارژ خازن ايجاد مي كند.

ماده اشباع كننده:

روغن مصنوعي ماده اي غير سمي قابل برگشت به طبيعت داراي تركيب كلر به ميزان كمتر از PPM 5 است مراحل ساخت اين روغن واشباع دي الكتريك با روغن و مرحله خشك كردن دي الكتريك بايد در كمال دقت انجام شود. مرحله خشك كردن كه به مدتي طولاني درون اتو كلاو ودرشرايط خلا انجام مي شود،تا دماي100 درجه سانتي گراد بالا مي رود به طوريكه در پايان،شرايط خلا درحد كافي ايجاد شود . مراحل آماده سازي روغن شامل تخليه هرگونه گاز وخالص سازي دقيق آن مي باشد.

1-2- بدنه:

بدنه خازن از ورقه فولاد با جوش مستحكم الكتريكي است تا بتواند فشار ايجاد شده در اثر تخليه الكتريكي را تحمل كند وبه صورت يك تكه وبدون حباب هوا ساخته شده است. بسته بودن كامل محفظه مواد داخل خازن را در مقابل خرابي محافظت مي كند وعمرخازن را افزايش مي دهد افزايش درجه حرارت روغن در شرايط كاري باعث تغيير حجم روغن اشباع شده خواهد شد كه حالت ارتجاعي سطوح بزرگتر جعبه ،اين تغييرات حجم را جبران مي كند ودر نتيجه ميزان تغييرات فشار دروني جعبه تا حد ممكن كاهش مي يابد.

·  هميشه براي اتصال الكتريكي به ترمينال از اتصال هاي انعطاف پذير استفاده كنيد.

درحالت عادي هر دو ترمينال خازنهاي تك فاز از بدنه عايق مي شوند همچنين در اين خازنها مي توان تنها يك ترمينال را از بدنه عايق كرد وديگري را به بدنه متصل نمود اين اتصال بدنه براي بانكهايي است كه از زمين عايق شده اند. براي مثال: اتصال سري خازن ها دربانك .

3-2- ادوات تخليه خازن :

بر اساس استاندارد خازنها به صورت داخلي مجهز به مقاومت هاي تخليه هستند كه بايد ولتاژ خازن را درمدت 5 دقيقه بعد از قطع شدن آن به كمتر از 50 ولت برساند.

* تخليه درمدت 5 دقيقه به سطح 50 ولت

1-1-2- تخليه سريع خازن :

هر زماني كه تخليه خازن درمدت چند ثانيه لازم باشد مي توان از دوترانس ولتاژ متصل به ورودي سه فاز بانك خازني استفاده كرد.

3- خازن با فيوز داخلي :

هرگاه ساخت بانكهاي خازني ظرفيت بالاموردنظر باشد خازن تك فاز را مي توان با فيوزهاي انفجاري خارجي (قسمت 14.3 را ببينيد ) محافظت كرد يا اينكه از خازن هاي داراي فيوز داخلي استفاده كرد.

در خازنهاي داراي فيوز داخلي همه المان هاي خازني كه ظرفيت خازن را تشكيل مي دهند به صورت سري با فيوزها قرار گرفته اند. اگر يكي از آنها خراب شود توسط فيوزسري مربوط قطع مي شود وكل خازن تحت تاثير اتصال كوتاه قرار نمي گيرد.

بعدازقطع قسمت خراب بقيه قطعات خازن به كار ادامه مي دهند وظرفيت خازن داراي كاهش اندكي خواهد بود كه وابسته به تعداد المانهاي خازني مي باشد البته تا زماني كه ظرفيت خازن داراي تلرانس قابل قبول است وبر كار خازن هاي ديگر درون بانك اثر قابل توجهي نمي گذارد. لازم نيست كه خازن از شبكه خارج گردد. بعلاوه اين فيوزها قابل تعويض نيستند درهر حال خازنها با فيوز داخلي نياز به محافظت عدم تقارن دارند كه معمولا در صورت اضافه ولتاژ حدود10 درصد از ولتاژنامي عمل مي كنند.

·   درزمان استفاده از خازن داراي فيوز داخلي ،محافظت عدم تعادل لازم است.

اين حادثه زماني رخ مي دهد كه تعداد زيادي از فيوزهاي داخلي سوخته باشند وظرفيت خازن به ميزان قابل توجهي افت كرده باشد ولي دراينجا چندمحدوديت اساسي واقتصادي درمورد خازن داراي فيوز داخلي بيان ميشود

- حداقل توان 300 كيلووار 

  - ولتاژ كمتراز 7 تا8 كيلو ولت

درمورد خازنهاي سه فاز اين محدوديت ها بيشتر مي شود استفاده از خازن داراي فيوز داخلي شما را از نصب حفاظت در برابر اتصال كوتاه درمنبع تغذيه به منظور بي برقي كردن خازن بي نياز نمي سازد.

4- قابليت سازگاري مواد مصرفي با محيط زيست:

ماده اشباع كننده كه درخازن به كار رفته است ،نتيجه تحقيق وآزمايش هاي طولاني روغن هاي عايق موجود براي استفاده به عنوان دي الكتريك است اين ماده بهترين عملكرد را با توجه به نياز به سازگار بودن با محيط زيست وخصوصيات يك دي الكتريك خوب دارا است اين دو خاصيت بيشتر اوقات دريك دي الكتريك يافت نمي شود.

ماده اشباع كننده غير سمي است. ميزان مسموميت خوراكي آن 3 گرم درهر كيلوگرم مي باشد وچون اثرات آن به سرعت از بدن انسان يا حيوان برطرف مي شود،در دراز مدت نيز بي ضرر مي باشد. روغن اشباع كننده به سرعت به طبيعت برمي گردد ودرنتيجه در صورت  سوراخ شدن خازن ونشت روغن به بيرون اقدام احتياطي خاصي لازم نيست.

اين ماده داراي تركيبات كربني، هيدروژن واكسژن است كه سوختن آنها در اكسيد كربن و آب توليد مي كند اين مواد خطر ناك نيستند وثبت آنها لزومي ندارد .ولي نگهداري يا معدوم كردن خازنها بايد با توجه به استانداردها انجام شود.

5- مشخصات الكتريكي:

توان نامي ( دردماي 20 درجه سانتي گراد)‌:50 تا 600 كيلووار

ولتاژ نامي استاندارد: به جدول 1 مراجعه كنيد

فركانس نامي: 50 هرتز(60 هرتز بنا به تقاضا)

تلرانس ظرفيت خازني:

-      خازنها: 5- تا 10+ درصد

-      بانك هاي بزرگتراز 10 مگا وار:صفرتا10 درصد

-      بانك هاي بزرگتر از 30 مگاوار: صفر تا 5 درصد

تلفات (در دماي 20 درجه سانتي گراد وحالت ماندگار)

- خازن نوع مخلوط(06/0 درصد)

- خازن نوع تمام فيلم (015/0 درصد)

ادوات تخليه خازن :بعد از 5 دقيقه 50 ولت

استانداردها : BS-VDE=NEMA , CEI33-7 issue 1668, IEC971-1&2 و ديگر استاندردهاي مربوط

پايداري: درولتاژ وفركانس نامي و دماي محيط 45 درجه سانتي گراد : h 100

شكل 1: منحني ظرفيت خازني با توجه به 

شكل 2: منحني تغييرات زاوية اتلاف توان

                 تغييرات دما                            

 دي الكتريك مخلوط با توجه به تغييرات دما

شكل3: منحني تغييرات زاوية اتلاف توان دي الكتريك تمام فيلم با توجه به تغييرات دما

6- شرايط نگهداري:

شرايط محيط : نصب درهواي آزاد: دماي محيط از 25- تا 454+ درجه سانتي گراد

دماي محيط از 25- تا 55+ درجه سانتي گراد (بنا به تقاضا)‌

حداكثر ارتفاع :1 متر

ميزان مجاز اضافه ولتاژ درفركانس نامي: به جدول B مراجعه كنيد

اضافه ولتاژ كليدزني: برابر ولتاژنامي

حداكثر دامنه جريان درحالت گذرا : 100 برابر جريان نامي

حداكثر زمان حالت گذرا: 5/0 سيكل

حداكثرميزان سوييچينگ : 1000 بار درسال

حداكثر اضافه جريان درزمان اضافه ولتاژ د رحضور هارمونيك: كمتراز 3/1 برابر جريان نامي

جدول A : حداكثر دماي مجاز براي انواع مختلف

اگر خازن بر دماي محيط اثر بگذارد به مقادير جدول بالا 5 درجه سانتي گراد اضافه مي شود مثلا درصورت نصب درفضاي بسته.

جدولB : حداكثر اضافه ولتاژ مجاز

* نبايد بيش از 200 بار درطول عمر خازن اتفاق بيافتد.

1-استانداردها وتست هاي مرجع

2-خازن هاي فوقفاز استانداردiec871 قسمت اول ودوم،چاپ دوم سال 1987 و اكثر استانداردهاي ديگر تبعيت مي كنند.

1-7- آزمايش هاي روتين :

- اندازه گيري ظرفيت (‌بنا به بند 7 استانداردIEC)

اندازه گيري تانژانت زاويه تلفات ( بنا به بند 8استاندارد‌IEC)

-   آزمايش ولتاژ اعمالي به ترمينالها درحالت ‌DC با مقدار3/4 برابر ولتاژ نامي ودرحالت AC با مقدار 15/2 برابر ولتاژ نامي به مدت 10 ثانيه (بنابه بند 9 استانداردIEC)

-   آزمايش ولتاژ بين ترمينال وبدنه ( بنا به بند 10 استاندارد IEC)

- آزمايش تجهيزات تخليه داخلي (بنا به بند 11 استاندارد IEC)

- آزمايش بدون منفذ بودن بدنه

2-7- آزمايش تايپ:

- اندازه گيري تانژانت زاويه تلفات وظرفيت خازني در دماهاي بالا ةبنا به بند 14 استاندارد IEC)

- آزمايش ولتاژ متناوب بين ترمينال وبدنه (بنابه بند 15 استاندارد IEC)

- آزمايش ولتاژ ضربه صاعقه ( بنا به بند 16 استاندارد IEC)

-آزمايش استحكام روكش محافظ بدنه (ضخامت لايه محافظ وميزان چسبندگي آن)

3-7- آزمايش هاي طراحي مدلها ومتقارن سازي انواع خازن:

- آزمايش پايداري حرارتي (بنابه بند 13 استانداردIEC)

- آزمايش تخليه درزمان اتصال كوتاه  (بنابه بند 17ستانداردIEC)

- آزمايش دوام (بنابه بند 4 بخش 2 استانداردIEC871)

-آزمايش اضافه ولتاژ (بند 4.4 )

-آزمايش اضافه باري ( بند4.5 )

8- كاهش عمر به دليل اضافه ولتاژهاي دائمي:

اضافه ولتاژ هاي طولاني كه در قسمت 6 جدول B به آن اشاره شده در زمان تعيين شده برطرف گردند. در غير اينصورت براي دي الكتريك به شدت مضر هستند. در زمان انتخاب ولتاژ نامي خازن بايد درنظر داشت كه اضافه ولتاژهاي دائمي عمر خازن را كوتاه مي كنند. به اين دليل لازم است كه اضافه ولتاژ ناشي ازافزودن خازن به شبكه محاسبه نمود.علاوه بر اين حضور هارمونيك درسيستم باعث افزايش ولتاژ كاري خازن هامي شود به خصوص درزمان تشديد پس لازم است كه براي مهر كاربردي ولتاژ نامي آن سيستم محاسبه گردد.