Säästävätkö itsekorjautuvat shunttikondensaattorit todella rahaa vai ovatko ne vain rahan tuhlausta?

Viime vuonna ystäväni sähkönjakelukaappiliiketoiminnasta soitti minulle; erään hänen projektinsa kondensaattorit olivat jälleen pullistuneet. Hän oli jo vaihtanut erän, mutta alle vuoden kuluttua sama ongelma toistui. Asiakkaan talousosasto grilli hänelle: "Onko meidän ostettava nämä kondensaattorit vuosittain, kuten tulostimen mustepatruunat?"

Tämä ei ole yksittäistapaus. Pienjännitteen loistehon kompensointiteollisuudessa kondensaattorien pullistumisesta, vuodosta ja kapasitanssin heikkenemisestä - mikä johtaa tehokertoimen sakkoihin - on tullut eräänlainen väistämätön vuotuinen "lukukausimaksu". Myöhemmin joku ehdotti vaihtamistaitsekorjautuvat shunttikondensaattorithankkeen suunnittelussa väittäen pystyvänsä korjaamaan itsensä ja kestämään viisi tai kuusi vuotta ilman huoltoa.

Ystäväni oli kiinnostunut, mutta epäröi: itsestään paranevat kondensaattorit maksavat huomattavasti enemmän kuin tavalliset kondensaattorit. Oliko tämä aito tapa välttää tulevia päänsärkyä vai vain valmistajien keksimä markkinointitemppu saadakseen asiakkaat kuluttamaan enemmän?

Miksi vakiokondensaattorit on vaihdettava usein?

Katsotaan kuinka vakiokondensaattoritepäonnistua. Yleisimmässä pienjänniteshunttisovelluksissa käytetyssä tyypissä on metalloitu polypropeenikalvorakenne. Elektrodit koostuvat erittäin ohuesta kerroksesta alumiinia tai sinkki-alumiiniseosta, joka on höyrystetty kalvon pinnalle. Vaikka ne toimivat hyvin normaaleissa olosuhteissa, tekijät, kuten verkon yliaalto, ylijännite ja toistuvista kytkennöistä johtuvat syöttövirrat, rasittavat jatkuvasti kalvon dielektrisen materiaalin heikkoja kohtia.

Kun nämä heikot kohdat keräävät tarpeeksi jännitystä, tapahtuu dielektrinen hajoaminen. Rikkoutuminen synnyttää korkean lämpötilan sähkökaaren, joka polttaa pois ympäröivän kalvon ja metallipinnoitteen. Vakavissa tapauksissa kaari palaa koko kondensaattorisydämen läpi aiheuttaen oikosulun ja laukaiseen kaapin katkaisijan.

Vakiokondensaattoreilla ei ole suojaa tämän tyyppistä rikkoutumista vastaan. Yksittäinen vika voi tehdä yksiköstä hyödyttömän, tai toistuvat viat voivat aiheuttaa kapasitanssin pudotuksen käyttökelvottomaksi tasolle. Tästä syystä kondensaattorien vaihtojakso teollisissa olosuhteissa on tyypillisesti vain kahdesta kolmeen vuotta.