【موضوع هفتگی】هفته سیزدهم سال ۲۰۱۱: در استفاده از خازنها باید به چه چیزهایی توجه کرد؟
Thread Content
آخرین بار این پست توسط siena2008 در تاریخ ۲۸-۳-۲۰۱۱ ساعت ۲۰:۱۶ ویرایش شد. 【موضوع هفتگی】 هنگام استفاده از خازنها، چه نکاتی باید مورد توجه قرار گیرد؟ پاسخ: ۱. ولتاژ در هنگام کار نباید بیشتر از ۱۰٪ از ولتاژ مشخص شده برای خازن باشد؛ همچنین جریان ناهمتراز نباید بیشتر از ۵٪ از جریان مشخص شده برای خازن باشد. در صورت مشاهده تورم در بدنه خازن، نشت روغن، صدا در داخل خازن یا جرقه در خارج از آن، باید فوراً کار خازن متوقف شود. دمای داخل محفظه خازن نباید از ۴۰ درجه فراتر رود. هنگامی که دستگاه حفاظتی فعال میشود، اجازه ورود اجباری وجود ندارد. خازن باید پیش از وصل شدن، کاملاً تخلیه شود. پوسته خازن باید به خوبی به زمین متصل باشد و هر ماه باید مسیر تخلیه و مقاومت تخلیه بررسی شده تا سالم باشند.
بازرسی دورهای دمای ترمینالها و بدنه خازن، و اندازهگیری جریان هر فاز
پاسخ: (۱) عمدتاً بررسی میشود که آیا نشت روغن، گرمای بیش از حد، صداهای غیرعادی و جرقهزدن وجود دارد یا خیر، همچنین آیا تورمی رخ داده است یا خیر. (۲) آیا فیوز سوئیچ کرنت درست کار میکند و آیا چراغ هشدار تخلیه برق خاموش شده است؟ (۳) آیا ولتمتر، آمپرمتر و دستگاه نشانگر دما به درستی کار میکنند؟
(۱) ولتاژ کاری نباید از ولتاژ مشخصشده خازن فراتر رود； (۲) دمای خازن نباید از مقدار مشخصشده فراتر رود ； (۳) پس از قطع خودکار دستگاه حفاظتی، نباید برق را به زور وصل کرد؛ باید علت مشکل را شناسایی کرده و آن را برطرف نمود. تنها پس از اطمینان از عدم وجود مشکل، میتوان خازنها را دوباره در مدار فعال کرد ； (۴) پیش از بازگرداندن خازن به کار، باید آن به طور کامل تخلیه شود؛ استفاده از خازن در حالت دارای بار الکتریکی ممنوع است ； (۵) در صورت بزرگ شدن پوسته خازن، نشت الکتریسیته یا ظهور جرقه و موارد مشابه، باید فوراً از استفاده از آن خودداری کرد ； (۶) پوسته خازن باید بهطور قابل اعتمادی به زمین متصل شود.
مسائلی که باید در هنگام کار با خازنها مورد توجه قرار گیرند و روشهای مربوط به مقابله با آنها به شرح زیر است:
۱. دمای محیط
دمای محیط اطراف خازن نه باید خیلی بالا باشد و نه خیلی پایین. اگر دمای محیط بیش از حد باشد، گرمای تولید شده هنگام کار خازن نمیتواند از بین برود ； و اگر دمای محیط بیش از حد پایین باشد، روغن موجود در خازن ممکن است یخ بزند و منجر به شکست الکتریکی آن شود. طبق مشخصات فنی مربوط به خازنها، دمای محیط کاری خازن معمولاً با ۴۰ درجه سانتیگراد به عنوان حد اعلی در نظر گرفته میشود. دمای هوا در بیشتر مناطق کشورمان پایینتر از این مقدار است، بنابراین معمولاً نیازی به استفاده از تجهیزات ویژه برای کاهش دما نیست. اگر در نزدیکی خازن منبع حرارتی وجود داشته باشد، ممکن است دمای اتاق به بالای ۴۰ درجه سانتیگراد برسد؛ در چنین شرایطی باید اقداماتی برای تهویه و کاهش دما انجام شود، در غیر این صورت باید خازن فوراً قطع گردد. حد پایین دمای محیطی خازن باید بر اساس نوع و ویژگیهای ماده موجود در داخل خازن تعیین شود. در خازنهای نوع YY، محیط عایقبندی، روغن معدنی است که حتی در دمای زیر -۴۵ درجه سانتیگراد نیز منجمد نمیشود؛ بنابراین دمای -۴۰ درجه سانتیگراد به عنوان حد پایین دمای محیط تعیین شده است. در خازنهای نوع YL، محیط الکتریکی آنها به راحتی منجمد میشود؛ بنابراین دمای محیط باید بالاتر از -۲۰ درجه سانتیگراد باشد. استفاده از این نوع خازن در مناطق شمالی کشور در فصل زمستان توصیه نمیشود. (مگر اینکه آن را در فضای داخلی قرار داده و اقدامات گرمایشی انجام شود.)
۲. دمای کاری
هنگام کار کردن خازن، دمای محیط داخلی آن باید کمتر از ۶۵ درجه سانتیگراد باشد؛ حداکثر دما نیز نباید از ۷۰ درجه سانتیگراد فراتر رود. در غیر این صورت، ممکن است به بروز پارگی ناشی از گرما یا برآمدگی در خازن منجر شود. دمای پوسته خازن بین دمای محیط و دمای ماده عایق قرار دارد و معمولاً بین ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد است؛ این دما نباید از ۶۰ درجه سانتیگراد فراتر رود. برای نظارت بر دمای خازن، میتوان سوند دماسنج روغن تونگ و آهک را در ارتفاع دو سوم میانی سطح بیرونی خازن بچسبانید، یا از تکههای موم دماسنج با نقطه ذوب ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد استفاده کرد. ۳؟ ولتاژ کاری: خازنها نسبت به ولتاژ بسیار حساس هستند؛ زیرا تلفات خازنها متناسب با مجذور ولتاژ است. ولتاژ بیش از حد باعث گرم شدن شدید خازن میشود، عایقبندی خازن نیز سریعتر فرسوده میشود، عمر آن کوتاهتر میگردد و در نهایت ممکن است خازن از بین برود. ولتاژ شبکه برق باید معمولاً کمتر از ولتاژ مشخص شده برای خود خازن باشد؛ حداکثر نیز نباید بیشتر از ۱۰ درصد ولتاژ مشخص شده آن باشد. اما باید توجه داشت که حداکثر ولتاژ کاری و حداکثر دمای کاری نمیتوانند همزمان وجود داشته باشند. بنابراین، هنگامی که ولتاژ کاری ۱.۱ برابر ولتاژ مشخص شده باشد، باید اقداماتی برای کاهش دما انجام شود. ۴؟ جریان کاری و مسئله هارمونیکها: هنگامی که خازن در شبکهای که حاوی ترموستاتهای اشباعشونده مغناطیسی، رکتیفایرهای بزرگ و کورههای قوسی و غیره (منابع هارمونیک) است، نصب میشود، هارمونیکهای درجه بالاتری در جریان متناوب ایجاد میگردد. برای هارمونیهای مرتبه n، رزستان خازن برابر با ۱/n از مقدار آن در فرکانس پایه خواهد بود؛ بنابراین، تأثیر هارمونیها بر جریان بسیار زیاد است. این جریان هارمونیک برای خازن بسیار مضر است و به راحتی باعث شکستن خازن و ایجاد کوتاهمدت بین فازها میشود. با توجه به وجود هارمونیکها، مقرر شده است که جریان کاری خازن نباید بیشتر از ۱/۳ برابر جریان مشخص شده باشد. در صورت لزوم، باید مقاومت القایی مناسبی به صورت سری روی خازن قرار داده شود تا جریانهای هارمونیک محدود گردند. ۵؟ مشکل جرقه در هنگام بسته شدن کلید: در برخی از مجموعههای خازنی، بهویژه خازنهای ولتاژ بالا، هنگام اتصال به شبکه و با توجه به جریان ناگهانی حاصل از بسته شدن کلید، جرقههایی روی کلید یا ترانسفورماتور ایجاد میشود. در چنین شرایطی، باید مقدار خازنی مجموعه خازنها را تنظیم کرد یا ترانسفورماتور را تعویض نمود؛ برای خازنهای ولتاژ بالا نیز میتوان از رزوناتورهای سری برای رفع این مشکل استفاده کرد. ۶؟ مشکل صدای تخلیه در حین کارکرد: معمولاً هنگام کار کردن خازن، هیچ صدایی وجود ندارد، اما گاهی استثناهایی پیش میآید. دلایل ایجاد صدا عمدتاً شامل موارد زیر هستند: (۱) رسانش الکتریکی در لولهها. اگر پوشش خازن از نوع قابل مونتاژ باشد و برای مدت طولانی در فضای باز قرار گیرد، باران وارد فاصله بین دو لایه پوشش میشود؛ در نتیجه، هنگام اعمال ولتاژ، ممکن است صدای تخلیه الکتریکی شنیده شود. در چنین مواقعی، میتوان لوله بیرونی را شل کرد، آن را خشک کرد و دوباره نصب کرد. (۲) رسوب الکتریکی به دلیل کمبود روغن. اگر در خازن کمبود شدید روغن وجود داشته باشد به طوری که انتهای پوشش آن از سطح روغن بیرون بیاید، در این صورت امکان وجود صدای تخلیه الکتریکی وجود دارد. به همین منظور، باید روغن خازن با همان مشخصات اضافه شود. (۳) رهاشدگی جوش و تخلیه الکتریکی. اگر در داخل خازن، جوشکاری ناقص یا جدا شدن قطعات وجود داشته باشد، رسانش الکتریکی در مایع رخ خواهد داد. اگر صدای تخلیه برق ادامه داشت، باید آن را باز کرده و تعمیر نمود. (۴) رسانش ضعیف و تخلیه الکتریکی. هنگامی که هسته خازن با پوشش آن به خوبی تماس نداشته باشد، ولتاژ شناوری ایجاد میشود که باعث صدای تخلیه میگردد. در این هنگام، کافی است خازن را کمی تکان دهید تا هسته با پوشش در تماس قرار گیرد؛ در نتیجه صدای تخلیه برق از بین میرود. ۷؟ مشکل انفجار: هنگامی که چندین خازن به صورت موازی کار میکنند، در صورتی که یکی از آنها دچار شکستگی شود، سایر خازنها نیز همزمان از طریق همان خازن شکسته، تخلیه خواهند شد. انرژی تخلیه بسیار زیاد و توان پالسی بسیار بالاست که باعث تبخیر سریع روغن خازن میشود و منجر به انفجار و حتی آتشسوزی میگردد؛ در موارد شدید، ممکن است ساختمانها نیز آسیب ببینند. برای جلوگیری از چنین حوادثی، میتوان یک رزوناتور یا فیوز مناسب را به صورت سری به هر خازن متصل کرد و سپس آنها را به صورت موازی استفاده نمود. علاوه بر این، استفاده از خازنهای ترمیمی موازی در سیستمهای برق، با وجود مزایای فراوان، دارای یک عیب نیز هست؛ زیرا هنگامی که یکی از خازنها دچار شکست و کوتاهشدن میشود، منجر به کوتاهشدن دو فاز از خطوط سهفاز میگردد. جریان ناشی از کوتاهشدن بسیار زیاد است و میتواند باعث انفجار خازن شود. این موضوع برای خازنهای پیزوالکتریکی با فشار بالا بسیار خطرناک است. بنابراین، مجموعههای خازن با ولتاژ بالا بهتر است به صورت ستارهای (نوع Y) با نقطه متوسط غیرمتصل به زمین متصل شوند؛ هنگامی که ظرفیت آنها کم باشد (۴۵۰ کیلووار و کمتر)، بهتر است به صورت مثلثی متصل شوند. مجموعه خازنهای ولتاژ پایین باید به شکل Δ متصل شوند.
۱. دمای محیط
دمای محیط اطراف خازن نه باید خیلی بالا باشد و نه خیلی پایین. اگر دمای محیط بیش از حد باشد، گرمای تولید شده هنگام کار خازن نمیتواند از بین برود ； و اگر دمای محیط بیش از حد پایین باشد، روغن موجود در خازن ممکن است یخ بزند و منجر به شکست الکتریکی آن شود. طبق مشخصات فنی مربوط به خازنها، دمای محیط کاری خازن معمولاً با ۴۰ درجه سانتیگراد به عنوان حد اعلی در نظر گرفته میشود. دمای هوا در بیشتر مناطق کشورمان پایینتر از این مقدار است، بنابراین معمولاً نیازی به استفاده از تجهیزات ویژه برای کاهش دما نیست. اگر در نزدیکی خازن منبع حرارتی وجود داشته باشد، ممکن است دمای اتاق به بالای ۴۰ درجه سانتیگراد برسد؛ در چنین شرایطی باید اقداماتی برای تهویه و کاهش دما انجام شود، در غیر این صورت باید خازن فوراً قطع گردد. حد پایین دمای محیطی خازن باید بر اساس نوع و ویژگیهای ماده موجود در داخل خازن تعیین شود. در خازنهای نوع YY، محیط عایقبندی، روغن معدنی است که حتی در دمای زیر -۴۵ درجه سانتیگراد نیز منجمد نمیشود؛ بنابراین دمای -۴۰ درجه سانتیگراد به عنوان حد پایین دمای محیط تعیین شده است. در خازنهای نوع YL، محیط الکتریکی آنها به راحتی منجمد میشود؛ بنابراین دمای محیط باید بالاتر از -۲۰ درجه سانتیگراد باشد. استفاده از این نوع خازن در مناطق شمالی کشور در فصل زمستان توصیه نمیشود. (مگر اینکه آن را در فضای داخلی قرار داده و اقدامات گرمایشی انجام شود.)
۲. دمای کاری
هنگام کار کردن خازن، دمای محیط داخلی آن باید کمتر از ۶۵ درجه سانتیگراد باشد؛ حداکثر دما نیز نباید از ۷۰ درجه سانتیگراد فراتر رود. در غیر این صورت، ممکن است به بروز پارگی ناشی از گرما یا برآمدگی در خازن منجر شود. دمای پوسته خازن بین دمای محیط و دمای ماده عایق قرار دارد و معمولاً بین ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد است؛ این دما نباید از ۶۰ درجه سانتیگراد فراتر رود. برای نظارت بر دمای خازن، میتوان سوند دماسنج روغن تونگ و آهک را در ارتفاع دو سوم میانی سطح بیرونی خازن بچسبانید، یا از تکههای موم دماسنج با نقطه ذوب ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد استفاده کرد. ۳؟ ولتاژ کاری: خازنها نسبت به ولتاژ بسیار حساس هستند؛ زیرا تلفات خازنها متناسب با مجذور ولتاژ است. ولتاژ بیش از حد باعث گرم شدن شدید خازن میشود، عایقبندی خازن نیز سریعتر فرسوده میشود، عمر آن کوتاهتر میگردد و در نهایت ممکن است خازن از بین برود. ولتاژ شبکه برق باید معمولاً کمتر از ولتاژ مشخص شده برای خود خازن باشد؛ حداکثر نیز نباید بیشتر از ۱۰ درصد ولتاژ مشخص شده آن باشد. اما باید توجه داشت که حداکثر ولتاژ کاری و حداکثر دمای کاری نمیتوانند همزمان وجود داشته باشند. بنابراین، هنگامی که ولتاژ کاری ۱.۱ برابر ولتاژ مشخص شده باشد، باید اقداماتی برای کاهش دما انجام شود. ۴؟ جریان کاری و مسئله هارمونیکها: هنگامی که خازن در شبکهای که حاوی ترموستاتهای اشباعشونده مغناطیسی، رکتیفایرهای بزرگ و کورههای قوسی و غیره (منابع هارمونیک) است، نصب میشود، هارمونیکهای درجه بالاتری در جریان متناوب ایجاد میگردد. برای هارمونیهای مرتبه n، رزستان خازن برابر با ۱/n از مقدار آن در فرکانس پایه خواهد بود؛ بنابراین، تأثیر هارمونیها بر جریان بسیار زیاد است. این جریان هارمونیک برای خازن بسیار مضر است و به راحتی باعث شکستن خازن و ایجاد کوتاهمدت بین فازها میشود. با توجه به وجود هارمونیکها، مقرر شده است که جریان کاری خازن نباید بیشتر از ۱/۳ برابر جریان مشخص شده باشد. در صورت لزوم، باید مقاومت القایی مناسبی به صورت سری روی خازن قرار داده شود تا جریانهای هارمونیک محدود گردند. ۵؟ مشکل جرقه در هنگام بسته شدن کلید: در برخی از مجموعههای خازنی، بهویژه خازنهای ولتاژ بالا، هنگام اتصال به شبکه و با توجه به جریان ناگهانی حاصل از بسته شدن کلید، جرقههایی روی کلید یا ترانسفورماتور ایجاد میشود. در چنین شرایطی، باید مقدار خازنی مجموعه خازنها را تنظیم کرد یا ترانسفورماتور را تعویض نمود؛ برای خازنهای ولتاژ بالا نیز میتوان از رزوناتورهای سری برای رفع این مشکل استفاده کرد. ۶؟ مشکل صدای تخلیه در حین کارکرد: معمولاً هنگام کار کردن خازن، هیچ صدایی وجود ندارد، اما گاهی استثناهایی پیش میآید. دلایل ایجاد صدا عمدتاً شامل موارد زیر هستند: (۱) رسانش الکتریکی در لولهها. اگر پوشش خازن از نوع قابل مونتاژ باشد و برای مدت طولانی در فضای باز قرار گیرد، باران وارد فاصله بین دو لایه پوشش میشود؛ در نتیجه، هنگام اعمال ولتاژ، ممکن است صدای تخلیه الکتریکی شنیده شود. در چنین مواقعی، میتوان لوله بیرونی را شل کرد، آن را خشک کرد و دوباره نصب کرد. (۲) رسوب الکتریکی به دلیل کمبود روغن. اگر در خازن کمبود شدید روغن وجود داشته باشد به طوری که انتهای پوشش آن از سطح روغن بیرون بیاید، در این صورت امکان وجود صدای تخلیه الکتریکی وجود دارد. به همین منظور، باید روغن خازن با همان مشخصات اضافه شود. (۳) رهاشدگی جوش و تخلیه الکتریکی. اگر در داخل خازن، جوشکاری ناقص یا جدا شدن قطعات وجود داشته باشد، رسانش الکتریکی در مایع رخ خواهد داد. اگر صدای تخلیه برق ادامه داشت، باید آن را باز کرده و تعمیر نمود. (۴) رسانش ضعیف و تخلیه الکتریکی. هنگامی که هسته خازن با پوشش آن به خوبی تماس نداشته باشد، ولتاژ شناوری ایجاد میشود که باعث صدای تخلیه میگردد. در این هنگام، کافی است خازن را کمی تکان دهید تا هسته با پوشش در تماس قرار گیرد؛ در نتیجه صدای تخلیه برق از بین میرود. ۷؟ مشکل انفجار: هنگامی که چندین خازن به صورت موازی کار میکنند، در صورتی که یکی از آنها دچار شکستگی شود، سایر خازنها نیز همزمان از طریق همان خازن شکسته، تخلیه خواهند شد. انرژی تخلیه بسیار زیاد و توان پالسی بسیار بالاست که باعث تبخیر سریع روغن خازن میشود و منجر به انفجار و حتی آتشسوزی میگردد؛ در موارد شدید، ممکن است ساختمانها نیز آسیب ببینند. برای جلوگیری از چنین حوادثی، میتوان یک رزوناتور یا فیوز مناسب را به صورت سری به هر خازن متصل کرد و سپس آنها را به صورت موازی استفاده نمود. علاوه بر این، استفاده از خازنهای ترمیمی موازی در سیستمهای برق، با وجود مزایای فراوان، دارای یک عیب نیز هست؛ زیرا هنگامی که یکی از خازنها دچار شکست و کوتاهشدن میشود، منجر به کوتاهشدن دو فاز از خطوط سهفاز میگردد. جریان ناشی از کوتاهشدن بسیار زیاد است و میتواند باعث انفجار خازن شود. این موضوع برای خازنهای پیزوالکتریکی با فشار بالا بسیار خطرناک است. بنابراین، مجموعههای خازن با ولتاژ بالا بهتر است به صورت ستارهای (نوع Y) با نقطه متوسط غیرمتصل به زمین متصل شوند؛ هنگامی که ظرفیت آنها کم باشد (۴۵۰ کیلووار و کمتر)، بهتر است به صورت مثلثی متصل شوند. مجموعه خازنهای ولتاژ پایین باید به شکل Δ متصل شوند.
مسائلی که باید در هنگام کار با خازنها در نظر گرفته شود: ۱. دمای محیط. دمای محیط اطراف خازن نه باید خیلی بالا باشد و نه خیلی پایین. اگر دمای محیط بیش از حد باشد، گرمای تولید شده هنگام کار خازن نمیتواند دفع شود ； و اگر دمای محیط بسیار پایین باشد، روغن موجود در خازن ممکن است یخ بزند و منجر به شکست الکتریکی آن شود. طبق مشخصات فنی مربوط به خازنها، دمای محیط کاری خازن معمولاً با ۴۰ درجه سانتیگراد به عنوان حداکثر تعیین میشود. ۲. دمای کاری. هنگام کار کندانساتور، دمای محیط داخلی آن باید کمتر از ۶۵ درجه سانتیگراد باشد و حداکثر نباید از ۷۰ درجه سانتیگراد فراتر رود؛ در غیر این صورت ممکن است منجر به شکست حرارتی یا پف کردن کندانساتور شود. ۳. ولتاژ کاری. خازنها نسبت به ولتاژ بسیار حساس هستند؛ زیرا تلفات خازن متناسب با مجذور ولتاژ است. ولتاژ بیش از حد باعث گرم شدن شدید خازن میشود، عایقبندی خازن نیز سریعتر فرسوده میشود، عمر آن کوتاهتر میگردد و در نهایت ممکن است خازن دچار پارگی شود. ۴. مسئله جریان کاری و هارمونیکها. جریان هارمونیک برای خازنها بسیار مضر است و به راحتی باعث شکست خازن و ایجاد کوتاهمدت بین فازها میشود. با توجه به وجود هارمونیکها، مقرر شده است که جریان کاری خازن نباید بیشتر از ۱۳ برابر جریان مشخص شده باشد. در صورت لزوم، باید یک رزونانس حساس مناسب به صورت سری روی خازن قرار داده شود تا جریانهای هارمونیک محدود شوند. ۵. مشکل نور قوس در هنگام بسته شدن. در برخی مجموعههای خازن، بهویژه خازنهای ولتاژ بالا، هنگام اتصال به شبکه و به دلیل جریان ناگهانی حاصل از اتصال، قوس الکتریکی بر روی کلیدها یا تبدیلکنندهها ایجاد میشود. در چنین مواقعی، باید مقدار خازنی مجموعه خازنها را تنظیم کرد یا ترانسفورماتور را تعویض نمود؛ برای خازنهای ولتاژ بالا نیز میتوان از رزوناتورهای سری برای رفع این مشکل استفاده کرد. ۶. مشکل صدای تخلیه الکتریکی در حین کارکرد. خازنها در حین کار معمولاً صدایی تولید نمیکنند، اما گاهی استثنا وجود دارد. ۷. مشکل انفجار: هنگامی که چندین خازن به صورت موازی کار میکنند، در صورتی که یکی از آنها دچار شکستگی شود، سایر خازنها نیز همزمان از طریق همان خازن شکسته، بار الکتریکی را تخلیه خواهند کرد. انرژی تخلیه بسیار زیاد و توان پالسی بسیار بالاست که باعث تبخیر سریع روغن خازن میشود و منجر به انفجار و حتی آتشسوزی میگردد؛ در موارد شدید، ممکن است ساختمانها نیز آسیب ببینند. برای جلوگیری از چنین حوادثی، میتوان یک رزوناتور یا فیوز مناسب را به صورت سری بر روی هر خازن قرار داد و سپس آنها را به صورت موازی استفاده کرد.
بهویژه توجه کنید که آیا سوکت اتصال آن شل است یا دمای آن بیش از حد بالاست； همچنین، آیا حجم خازن تغییر کرده است یا خیر!
خازنهای برقی در سیستمهای برق عمدتاً برای جبران توان ناخالص یا تغییر فاز استفاده میشوند و به تعداد زیاد در ایستگاههای توزیع برق مختلف نصب میگردند. عملکرد صحیح این خازنها نقش مهمی در تضمین کیفیت و کارایی تأمین برق در سیستمهای برق ایفا میکند. در ادامه، مسائلی که باید در هنگام کار کندانساتورهای برقی مورد توجه قرار گیرند و روشهای مربوط به مقابله با آنها، تشریح شده است. ۱. دمای محیط: دمای محیط اطراف خازن نه باید خیلی بالا باشد و نه خیلی پایین. اگر دمای محیط بیش از حد باشد، گرمای تولید شده هنگام کار خازن نمیتواند دفع شود ； و اگر دمای محیط بسیار پایین باشد، روغن موجود در خازن ممکن است یخ بزند و منجر به شکست الکتریکی آن شود. طبق مشخصات فنی مربوط به خازنها، دمای محیط کاری خازن معمولاً با ۴۰ درجه سانتیگراد به عنوان حداکثر تعیین میشود. دمای هوا در بیشتر مناطق کشورمان پایینتر از این مقدار است، بنابراین معمولاً نیازی به استفاده از تجهیزات ویژه خنککننده نیست. اگر منبع گرمایی در نزدیکی خازن وجود داشته باشد، ممکن است دمای اتاق به بالای ۴۰ درجه سانتیگراد برسد؛ در چنین شرایطی باید اقداماتی برای تهویه و کاهش دما انجام شود، در غیر این صورت باید خازن فوراً قطع گردد. حد پایین دمای محیطی خازن باید بر اساس نوع و ویژگیهای ماده موجود در داخل خازن تعیین شود. محیط الکتریکی در خازنهای نوع YY، روغن معدنی است که حتی در دمای زیر -۴۵ درجه سانتیگراد نیز منجمد نمیشود؛ بنابراین دمای -۴۰ درجه سانتیگراد به عنوان حد پایین دمای محیط تعیین شده است. در حالی که ماده عایق در خازنهای نوع YL به راحتی منجمد میشود، بنابراین دمای محیط باید بالاتر از -۲۰ درجه سانتیگراد باشد؛ استفاده از این نوع خازن در مناطق شمالی کشور در فصل زمستان توصیه نمیشود. (مگر اینکه آن را در فضای داخلی قرار داده و اقدامات گرمایشی انجام شود) ۲. دمای کاری: هنگام کار کردن خازن، دمای محیط داخلی آن باید کمتر از ۶۵ درجه سانتیگراد باشد و حداکثر نباید از ۷۰ درجه سانتیگراد فراتر رود؛ در غیر این صورت ممکن است به برش حرارتی یا پف کردن خازن منجر شود. دمای پوسته خازن بین دمای محیط و دمای ماده عایق است و معمولاً بین ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد است؛ این دما نباید از ۶۰ درجه سانتیگراد فراتر رود. برای نظارت بر دمای خازن، میتوان سوند دماسنج روغن تونگ و آهک را در ارتفاع دو سوم میانی سطح بیرونی خازن چسباند، یا از تکههای موم دماسنج با نقطه ذوب ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد استفاده کرد. ۳. ولتاژ کاری: خازنها نسبت به ولتاژ بسیار حساس هستند؛ زیرا تلفات خازنها متناسب با مجذور ولتاژ است. ولتاژ بیش از حد باعث گرم شدن شدید خازن میشود، عایقبندی خازن نیز سریعتر فرسوده میشود، عمر آن کوتاهتر میگردد و در نهایت ممکن است خازن از بین برود. ولتاژ شبکه برق معمولاً باید کمتر از ولتاژ مشخص شده برای خود خازن باشد و حداکثر نباید بیشتر از ۱۰ درصد ولتاژ مشخص شده آن باشد؛ اما باید توجه داشت که حداکثر ولتاژ کاری و حداکثر دمای کاری نمیتوانند همزمان وجود داشته باشند. بنابراین، هنگامی که ولتاژ کاری ۱٫۱ برابر ولتاژ مشخص شده باشد، باید اقداماتی برای کاهش دما انجام شود. ۴. مسئله جریان کاری و هارمونیکها: هنگامی که خازن در شبکهای که حاوی تثبیتکنندههای مغناطیسی، رکتیفایرهای بزرگ و کورههای قوسی و غیره (منابع هارمونیک) است، نصب میشود، هارمونیکهای درجات بالاتری در جریان متناوب ایجاد میگردد. برای هارمونیهای درجه n، رزستانس خازن برابر با ۱/n از رزستانس موج پایه خواهد بود؛ بنابراین، تأثیر هارمونیها بر جریان بسیار زیاد است. این جریان هارمونیک برای خازنها بسیار مضر است و به راحتی باعث شکستن خازن و ایجاد کوتاهمدت بین فازها میشود. با توجه به وجود هارمونیکها، مقرر شده است که جریان کاری خازن نباید بیشتر از ۱.۳ برابر جریان مشخص شده باشد. در صورت لزوم، باید یک رزونانس حساس مناسب به صورت سری به خازن متصل شود تا جریانهای هارمونیک محدود شوند. ۵. مشکل جرقه در هنگام بسته شدن: در برخی از مجموعههای خازنی، بهویژه خازنهای ولتاژ بالا، هنگام اتصال به شبکه، به دلیل جریان ناگهانی زیاد، جرقههایی روی کلیدها یا تبدیلکنندهها ایجاد میشود. در چنین شرایطی، باید مقدار خازنی مجموعه خازنها را تنظیم کرد یا ترانسفورماتور را تعویض نمود؛ برای خازنهای ولتاژ بالا نیز میتوان از رزوناتورهای سری برای رفع این مشکل استفاده کرد. ۶. مشکل صدای تخلیه در حین کار: معمولاً خازنها در هنگام کار صدایی تولید نمیکنند، اما گاهی استثنا وجود دارد. دلایل ایجاد صدا عمدتاً به شرح زیر هستند: (۱) رسانش الکتریکی در لولهها. اگر پوشش خازن از نوع قابل مونتاژ باشد و برای مدت طولانی در فضای باز قرار گیرد، باران وارد فاصله بین دو لایه پوشش میشود؛ در نتیجه، هنگام اعمال ولتاژ، ممکن است صدای تخلیه الکتریکی شنیده شود. در چنین مواقعی، میتوان لوله بیرونی را شل کرد، آن را خشک کرد و دوباره نصب کرد. (۲) رسانش بدون روغن. اگر در خازن کمبود شدید روغن وجود داشته باشد به طوری که انتهای پوشش آن از سطح روغن بیرون بیاید، در این صورت امکان وجود صدای تخلیه الکتریکی وجود دارد. به همین منظور، باید روغن خازن با همان مشخصات اضافه شود. (۳) رهاشدگی جوش و رسانایی الکتریکی. اگر در داخل خازن، جوشکاری ناقص یا جدا شدن قطعات وجود داشته باشد، رسانش الکتریکی در مایع رخ خواهد داد. اگر صدای تخلیه برق ادامه داشت، باید آن را باز کرده و تعمیر نمود. (۴) رسانش ضعیف و تخلیه الکتریکی. هنگامی که هسته خازن با پوشش آن به خوبی تماس نداشته باشد، ولتاژ شناوری ایجاد میشود که باعث صدای تخلیه میگردد. در این هنگام، کافی است خازن را کمی تکان دهید تا هسته با پوشش در تماس قرار گیرد و صدای تخلیه برق از بین برود. ۷. مسئله انفجار: هنگامی که چندین خازن به صورت موازی کار میکنند، در صورتی که یکی از آنها دچار شکستگی شود، سایر خازنها نیز همزمان از طریق همان خازن شکسته، تخلیه خواهند شد. انرژی تخلیه بسیار زیاد و توان پالسی بسیار بالاست که باعث تبخیر سریع روغن خازن میشود و منجر به انفجار یا حتی آتشسوزی میگردد؛ در موارد شدید، ممکن است ساختمانها نیز آسیب ببینند. برای جلوگیری از چنین حوادثی، میتوان یک رزوناتور یا فیوز مناسب را به صورت سری روی هر خازن قرار داد و سپس آنها را به صورت موازی استفاده کرد. علاوه بر این، استفاده از خازنهای ترمیمی موازی در سیستمهای برق، با وجود مزایای فراوان، هنگامی که خازنها به صورت Δ متصل شوند، در صورتی که یکی از خازنها دچار خرابی و کوتاهشدن شود، منجر به کوتاهشدن دو فاز از خطوط سهفاز میشود؛ جریان کوتاهشدن بسیار زیاد خواهد بود و ممکن است باعث انفجار خازن شود. این موضوع برای خازنهای ولتاژ بالا بهویژه خطرناک است. بنابراین، مجموعههای خازن با ولتاژ بالا بهتر است به صورت ستارهای (نوع Y) با نقطه مرکزی غیرمتصل به زمین متصل شوند؛ در صورتی که ظرفیت آنها کم باشد (۴۵۰ کیلووار و کمتر)، بهتر است به صورت Δ متصل شوند. مجموعه خازنهای ولتاژ پایین باید به شکل Δ متصل شوند.
در درس*، مدیر شیه...
پاسخ به ۱# zhaohh3211: ۱. دمای محیط: دمای محیط اطراف خازن نه باید خیلی بالا باشد و نه خیلی پایین. اگر دمای محیط بیش از حد باشد، گرمای تولید شده هنگام کار خازن نمیتواند از بین برود ； و اگر دمای محیط بسیار پایین باشد، روغن موجود در خازن ممکن است یخ بزند و منجر به شکست الکتریکی آن شود. طبق مشخصات فنی مربوط به خازنها، دمای محیط کاری خازن معمولاً با ۴۰ درجه سانتیگراد به عنوان حداکثر تعیین میشود. دمای هوا در بیشتر مناطق کشورمان پایینتر از این مقدار است، بنابراین معمولاً نیازی به استفاده از تجهیزات ویژه خنککننده نیست. اگر در نزدیکی خازن منبع گرمایی وجود داشته باشد، ممکن است دمای اتاق به بالای ۴۰ درجه سانتیگراد برسد؛ در چنین شرایطی باید اقداماتی برای تهویه و کاهش دما انجام شود، در غیر این صورت باید فوراً خازن قطع گردد. حد پایین دمای محیطی خازن باید بر اساس نوع و ویژگیهای ماده موجود در داخل خازن تعیین شود. محیط الکتریکی در خازنهای نوع YY، روغن معدنی است که حتی در دمای زیر -۴۵ درجه سانتیگراد نیز منجمد نمیشود؛ بنابراین دمای -۴۰ درجه سانتیگراد به عنوان حد پایین دمای محیط تعیین شده است. در حالی که ماده عایق در خازنهای نوع YL به راحتی منجمد میشود، بنابراین دمای محیط باید بالاتر از -۲۰ درجه سانتیگراد باشد. ۲. دمای کاری: هنگام کار کردن خازن، دمای محیط داخلی آن باید کمتر از ۶۵ درجه سانتیگراد باشد و حداکثر نباید از ۷۰ درجه سانتیگراد فراتر رود؛ در غیر این صورت ممکن است به برش حرارتی یا برآمدگی در خازن منجر شود. دمای پوسته خازن بین دمای محیط و دمای ماده عایق است و معمولاً بین ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد است؛ این دما نباید از ۶۰ درجه سانتیگراد فراتر رود. برای نظارت بر دمای خازن، میتوان با استفاده از رزین و آهک، سوند دماسنج را در ارتفاع دو سوم قسمت میانی سطح جلویی بدنه خازن چسباند، یا از تکههای موم دماسنجی با نقطه ذوب ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد برای اندازهگیری دما استفاده کرد. ۳. ولتاژ کاری: خازنها نسبت به ولتاژ بسیار حساس هستند؛ زیرا تلفات خازنها متناسب با مجذور ولتاژ است. ولتاژ بیش از حد باعث گرم شدن شدید خازن میشود، عایقبندی خازن نیز سریعتر فرسوده میشود، عمر آن کوتاهتر میگردد و در نهایت ممکن است خازن از بین برود. ولتاژ شبکه برق معمولاً باید کمتر از ولتاژ مشخص شده برای خود خازن باشد و حداکثر نباید بیشتر از ۱۰ درصد ولتاژ مشخص شده آن باشد؛ اما باید توجه داشت که حداکثر ولتاژ کاری و حداکثر دمای کاری نمیتوانند همزمان وجود داشته باشند. بنابراین، هنگامی که ولتاژ کاری ۱.۱ برابر ولتاژ مشخص شده باشد، باید اقداماتی برای کاهش دما انجام شود. ۴. مسئله جریان کاری و هارمونیکها: هنگامی که خازن در شبکهای که حاوی منابع هارمونیک مانند تنظیمکنندههای ساتورهشده، رکتیفایرهای بزرگ و کورههای قوسی است، کار میکند، هارمونیکهای درجات بالاتری در جریان متناوب ایجاد میشود. برای هارمونیهای درجه n، رزستانس خازن برابر با ۱/n از رزستانس در حالت موج پایه خواهد بود؛ بنابراین، تأثیر هارمونیها بر جریان بسیار زیاد است و معادل n² برابر تأثیر آنها بر ولتاژ میباشد. به عنوان مثال، در مورد هارمونی شماره ۵، اگر توان بیفایده آن ۶٪ از توان فرکانس پایه باشد، ولتاژ ناشی از آن تنها برابر با (۱/۵)×۶٪ از ولتاژ استاندارد فرکانس پایه، یعنی ۱.۲٪ خواهد بود؛ در حالی که جریانی که آن تولید میکند، معادل ۵×۶٪ از جریان فرکانس پایه، یعنی ۳۰٪ خواهد بود. این جریان هارمونیک برای خازنها بسیار مضر است و به راحتی باعث شکستن خازن و ایجاد کوتاهمدت بین فازها میشود. با توجه به وجود هارمونیکها، مقرر شده است که جریان کاری خازن نباید بیشتر از ۱.۳ برابر جریان مشخص شده باشد. در صورت لزوم، باید یک امپدانس حساس مناسب به صورت سری روی خازن قرار داده شود تا جریانهای هارمونیک محدود شوند. ۵. مشکل جرقه در هنگام بسته شدن: در برخی از مجموعههای خازنی، بهویژه خازنهای ولتاژ بالا، هنگام اتصال به شبکه و با توجه به جریان ناگهانی بالا در هنگام بسته شدن، جرقههایی روی کلیدهای قطع و ولتاژتغییردهندهها ایجاد میشود. در چنین شرایطی، باید مقدار خازنی مجموعه خازنها را تنظیم کرد یا ترانسفورماتور را تعویض نمود؛ همچنین برای خازنهای ولتاژ بالا، میتوان از رزوناتورهای سری برای رفع این مشکل استفاده کرد. ۶. مشکل صدای تخلیه در حین کار: معمولاً خازنها در هنگام کار صدایی تولید نمیکنند، اما گاهی استثنا وجود دارد. دلایل ایجاد صدا عمدتاً به شرح زیر هستند: (۱) رسانش الکتریکی در لولهها. اگر پوشش خازن از نوع قابل مونتاژ باشد و برای مدت طولانی در فضای باز قرار گیرد، باران وارد فاصله بین دو لایه پوشش میشود؛ در نتیجه، هنگام اعمال ولتاژ، ممکن است صدای تخلیه الکتریکی شنیده شود. در این مرحله، میتوان خازن را از کار برداشت و بار آن را تخلیه کرد؛ سپس لوله بیرونی را خارج کرده، آن را خشک کرد و دوباره نصب کرد. (۲) رسوب الکتریکی به دلیل کمبود روغن. اگر در خازن کمبود شدید روغن وجود داشته باشد به طوری که انتهای پوشش آن از سطح روغن بیرون بیاید، در این صورت امکان وجود صدای تخلیه الکتریکی وجود دارد. به همین منظور، باید روغن خازن با همان مشخصات اضافه شود. (۳) رهاشدگی جوش و تخلیه الکتریکی. اگر در داخل خازن، جوشکاری ناقص یا جدا شدن قطعات وجود داشته باشد، رسانش الکتریکی در مایع رخ خواهد داد. اگر صدای تخلیه برق ادامه داشت، باید آن را باز کرده و تعمیر نمود. (۴) رسانش ضعیف و تخلیه الکتریکی. هنگامی که هسته خازن با پوشش آن به خوبی تماس نداشته باشد، ولتاژ شناوری ایجاد میشود که باعث صدای تخلیه میگردد. در این هنگام، کافی است خازن را از کار بیرون ببرید و آن را تخلیه کنید؛ سپس با اطمینان از تماس خوب هسته و پوشش آن، صدای تخلیه از بین خواهد رفت. ۷. مشکل انفجار: هنگامی که چندین خازن به صورت موازی کار میکنند، در صورتی که یکی از آنها دچار شکستگی شود، سایر خازنها نیز همزمان از طریق همان خازن شکسته، تخلیه خواهند شد. انرژی تخلیه بسیار زیاد و توان پالسی بسیار بالاست که باعث گاز شدن سریع روغن خازن میشود و منجر به انفجار و حتی آتشسوزی میگردد؛ در موارد شدید، ممکن است ساختمانها نیز آسیب ببینند. برای جلوگیری از چنین حوادثی، میتوان یک رزوناتور یا فیوز مناسب را به صورت سری به هر خازن متصل کرد و سپس آنها را به صورت موازی کاربرد داد.