Mis on energia kondensaatorite katkemehhanismide omadused ja ennetusmeetmed

1 Võimukondensaatorite katkemehhanismid

Võimukondensaator koosneb peamiselt korpusest, kondensaatorituumast, eristusvahendist ja lõppstruktuurist. Korpuse valmistatakse tavaliselt õhukest teras- või roostevabast terasest, katta on paigaldatud söötid, millel on lahtised. Kondensaatorituumas on rullitud polüpropüleenfilmi ja aluminiivahtrit (elektroodid), korpuse sisene ruum on täidetud vedelikuks muutunud eristusvahendiga insuleerimiseks ja soojuse levikamiseks.

Täielikult selleldatud seadme kõige levinumad katketyypid võimukondensaatorites hõlmavad:

• Sisemine kondensaatorielementide katke;

• Sega läbipõletumine;

• Sisemised lühikuttevadused;

• Välised väljundkatked.

Sisemised katked on kondensaatorikorpusele kahju tegevamad ja nende ilmnemisel ei saa tavaliselt korraldada kohapealset parandust, mis oluliselt mõjutab seadme kasutamise efektiivsust.

1.1 Sisemine kondensaatorielementide katke

Kondensaatorielementide katke põhjustavad peamiselt tegurid nagu eristusvahendi vananemine, niiskuse sisse sijunemine, tootmisvigu ja raske töötingimus. Kui elementil puudub sisemine sega, viib ühe elemendi katke paralleelsed elemendid lühikuttevaduse, eemaldades neid voltaga jagamast. See suurendab jäänud sariksidest elemendite töövoltaga. Kui vigast ei lahusta kiiresti, see esindab tõsist ohutusriski ja võib viia katastroofiliste katkete juurde.Sisemiste segade kasutamine võimaldab vigaseid elemente tõhusalt ja kiiresti lahustada, suurendades tööohutust.

Kondensaatori katke saab klassifitseerida kolmeks tüübiks: elektriline katke, termiline katke ja osaline väljaandekatke.

• Elektriline katke: Põhjustab ülekaaluteguri või harmonikateguri tõttu, mis viib liiga suure elektriväljakohaste jõudude tekkeni eristusvahendis, mis lõpetab eristuse vigastatud punktides. See karakteriseeritakse lühikeseks kestusega ja kõrge elektriväljakohaste jõududega. Katkekohandus on tihedalt seotud välja tõenäosusega, kuid vähem tundlik temperatuurile ja voltaga kestmise aja suhtes.

• Termiline katke: Toimub siis, kui soojus genereeritakse rohkem kui see taastub, viies pideva temperatuuri tõusu eristusvahendis, mis lõpetab materjali degradatsiooni ja lõpuks eristuse katke. See toimub tavaliselt stabiilsel töörežiimil, kus on vastavalt elektrilise katkeseisundi suhtes suhteliselt madalam katkekohandus ja pikem voltaga kestmine.

• Osaline väljaandekatke: Tekitub lokaliseeritud kõrgete elektriväljakohaste jõudude tõttu eristusvahendis, mis ületab madala dielektrilise permittivsuse piirkondade, näiteks vedelike, gaaside või segaste impurite, katkekohandust. See algatab osalised väljaanded, mis aeg-ajalt heidetakse, viies lõpuks täielikku elektrodi läbikatke. Protsess on edasipidi, arengu käigus mittepenetratiivsed väljaanded kogunevad täielikuks eristuskatkeks.

1.2 Sega läbipõletumine

Segade kaitse on üks levinumat kaitsemeetodit võimukondensaatorite jaoks ja mängib olulist rolli kompensatsioonisüsteemi turvalises ja stabiilses töös. See kategoriseeritakse väliseks ja sisemiseks segakaitseks.

• Väline segakaitse: Kui sisemine kondensaatorielement läheb katke, suureneb kondensaatori ja välimise sega kaudu läbivate vigastega kaasneda vahejuht. Kui vahejuht jõuab sega määratud sulamispunktini, soojeneb sega, murdub termilise tasakaalu ja sulaneb, lahustades vigastatud kondensaatori, et takistada vigast laienevat.

• Sisemine segakaitse: Elementide vigastuse korral, paralleelsed elemendid lahutavad vigastatud elementi, tekitades kõrgeamplituudilise, kiiresti langleva ajutise vahejuht. Selle energiaga sulaneb sariksidest sisemine sega, lahustades vigastatud elementi ja lubades muud kondensaator jätkata tööd.

Praktikas võib ebaproportsionaalne sega valik või halb kontakt lõpetada ebaproportsionaalse sega läbipõletumise normaalset töö režiimi, eksitades eemale tervislikke kondensaatoreid ja vähendades reaktivset võimsust.

Kui sisemised segad pole sobivalt suurused ja ei lahusta vigastusi kiiresti, võib vigastus halveneda, potentsiaalselt viies kondensaatori plahvatuseni või tulekahjuni.

1.3 Sisemised lühikuttevadused

Võimukondensaatorite sisemised lühikuttevadused hõlmavad peamiselt elava elektrodi-korpuse lühikuttevadust ja elektroodide vahelist lühikuttevadust. Need põhjustatakse pikkaks aja jooksul vananenud eristusvahendiga, sisemise niiskuse sissetungimisega, ülekaaluteguri pingega või loomulikuks osaks saanud eristusevigadega tootmis- või projekteerimisprotsessist, mis kõik viivad lõikuvate eristusvahendiga ja sisemise lühikuttevaduse.

1.4 Välised väljundkatked

Välised väljundkatked viitavad katketele, mis toimuvad kondensaatorikorpusest väljas, mida põhjustavad välised tegurid, nagu söötitule pinnale kaldumine, sööti läbikatke, faasi-faasi või faasi-maapinna lühikuttevadus, või mehaanilise stressi tõttu keramiik-sööti prillide rasked. Need vigased omavad mitmekesist põhjust, kuid toimuvad välises ringkonnas. Nende ilmnemist ja kontrollimist saab tavaliselt detektida ja vältida relvarjaaute abil, rutimeeritud kontrollide või offline-testide kaudu. Nende ilmnemise tõenäosus ja rasketus on madalam kui sisemised vigased, kuid need ikkagi vajavad piisavat tähelepanu.

2 Tavalised vigade tunnused ja põhjused võimukondensaatorites
2.1 Kondensaatorikorpuse naftalekkimine

Kuna täielikult selleldatud, kõrge elektriväljakohaste jõudude ja suure amperaja seadme naftalekkimine võimukondensaatoris mitte ainult vähendab eristustase naftataseme languse tõttu, vaid võimaldab ka niiskuse sissetungimist sisenemispinge languse tõttu. See viib eristuse niiskuse, eristuse vastupanu vähendamise ja lõpuks sisemise elementide katke või isegi plahvatuseni.

Naftalekkimise peamised põhjused hõlmavad: halba laevamist, mis viib ebapiisavale selleldamisele; vananenud või ebavõrdsete pingede all olevate gümmitaastikute; mehaanilist kahju transpordi või paigaldamise ajal; ebapiisav hooldus, mis viib korpuse korrostumisele; ja mehaanilist stressi, mis kahjustab sööti selleldust.

2.2 Kondensaatorikorpuse muutus

Tavalistes tööoludes on lubatud väike korpuse laienemine või koksumine temperatuuri ja voltaga variatsioonide tõttu. Kuid kui sisemine elektriväljakohaste jõudude tugevus on ülekaaluline, viib see osaliselt väljaandekatke või lühikuttevaduse, eristusvahendi lagunemise ja suure mahtu gaasi tekkeni. See suurendab selleldatud kambri sisesüsteemi surve, mis viib korpuse venimisele või muutusele.

Kui ilmneb tõsine muutus, on kohapeal tavaliselt võimatu parandada ja vajalik asendada. Korpuse muutus ei ainult halvenda sisemist eristust, vaid võib kahjustada elektrilist struktuuri, muutes algse eristusevahemaad. Tõsisemates juhtudetes võib see viia sööti prilli purunemiseni (vt. Fig. 1), mis võib viia plahvatuseni või tulekahjuni.

Korpuse muutuse põhjused hõlmavad peamiselt toote kvaliteedi probleeme, nagu: halba elektrodi või eristusvahendi materjali kvaliteeti; gaasiabsorbeeriva eristusnafta kasutamist; alamstandardset tootmissüsteemi või protsessi; tootmisajal jäävaid segaseid; konkreetsete tehniliste näitajate ülemäärase jälgimise; või korpuse materjal, mis on liiga õhuke.

2.3 Ebatavaline temperatuuri tõus kondensaatorites

Ebatavaline temperatuuri tõus võimukondensaatorites viib ülekaalulise korpuse temperatuuri, mis kiirendab sisemise eristusvahendi termilist vananemist, vähendab selle eristustugevust ja võib isegi viia osalise väljaandekatkete. Võimukondensaatorite tööelu järgib tavaliselt "8°C reeglit": iga 8°C tõus üle disainile lubatud töötemperatuuri tõttu, oodatakse tööelu ligikaudu poolitumist.

Ebatavaline temperatuuri tõus on peamiselt tingitud halvast ventilatsioonist või pikaajalistest ülekaaluteguriga töötamisest. Näiteks: ebatavaline kondensaatoriruumi ruumilise paigutus või ebatäpne ventilatsiooniseadmete paigutus, mis viib ebapiisavale soojuse levikamisele; ülekaaluteguriga töötamise tõttu tekkinud soojus, mis viib ülekaaluteguri; ja rektifiitseinast tulenevad harmonikavoolud, mis ka panustavad kondensaatori ülekaaluteguri. Lisaks, eristusvahendi vananemine, niiskuse sissetungimine või sisemiste komponentide vigased võivad suurendada energia kadumist, mis veelgi halvendab temperatuuri tõusu.

2.4 Kondensaatorisööti pinnal kummardumine

Võimukondensaatorite installatsioonide komponendid on tavaliselt tiheks paigutatud. Töö ajal on ümbritsev keskkond tõeliselt kõrge temperatuuri ja elektriväljakohaste jõududega, mis viib õhukeseks ladunud osakeste adsorbeerimisele. See viib kontaminatsiooni kogunemisele söötipinna, suurendades pinnal lahtist voolu. Süsteemi harmonikateguri ja voltaga kombinatsiooni tõttu võib tekkinud lokaliseeritud pinnal kummardumine sööti keramiikul. Kui kontaminatsioon koguneb kriitilise tasemeni, võib see viia pinnal kummardumise, kaasa arvatud ebatavaline müra. Tõsisemates juhtudetes võib see viia välise faasi-maapinna lühikuttevaduse.

2.5 Ebatavaline müra kondensaatoritest

Võimukondensaatorid on staatilised reaktivsete kompensatsiooniseadmed, millel puuduvad liigutuvad osad või elektromagnetilised激励继续