علل متداول حریق و انفجار خازن ها
علت خرابی خازن ها (Cause of capacitor failure)، این اجزای به ظاهر بی خطر که گاهی در قالب بانک خازنی برای اهداف خاصی به کار می روند، می توانند در صورت بروز مشکل، به کانون حوادث ناگواری بدل شوند. از شعله های سرکش تا انفجارهای مهیب، چه عواملی این قطعات الکترونیکی را از مدار خارج کرده و به مرز بحران می رسانند؟
در این بررسی، به شایع ترین مشکلاتی می پردازیم که می توانند خازن های بی دفاع را قربانی آتش و انفجار سازند. با شناخت این تهدیدات پنهان، گامی در جهت ایمنی و پیشگیری برداریم.
علت خرابی خازن به دلیل نامناسب بودن ولتاژ
در قلب بانک های خازنی، جایی که با ظرافت فرآیند خازن گذاری به تنظیم توان می پردازند، گاهی اوقات امواج ناگهانی ولتاژ شبکه یا حضور دائمی ولتاژهای سرکش، میتواند منجر به سرنوشتی شوم برای خازن ها شود، خرابی و انفجار. گویی جریانی سرکش، آرامش نهفته در این اجزای الکترونیکی را درهم می شکند.
در بانک های فیلتر خازن، آرایشی متفاوت حاکم است؛ خازن ها در یک رقص سری با سلف ها همراه می شوند. اما در این میان نیز، ممکن است ولتاژ بر دوش هر خازن سنگینی کند و از آستانه تحملش فراتر رود. در چنین شرایطی، شبح خرابی با گامی بلند به سوی خازن ها می آید و احتمال از کار افتادنشان به شکلی چشمگیر افزایش می یابد. در این مقاله، پرده از خطرات پنهان آتش سوزی و انفجار در بانک های خازن برمیداریم، تا شاید با آگاهی، بتوان از این حوادث ناگوار پیشگیری کرد.
دلایل عمده برای خرابی خازن به شرح زیر است:
انفجار فیوز
انفجار فیوز به علت اتصال کوتاه در خازن، جریان اضافه و یا به دلیل اضافه ولتاژ یا هارمونیک اتفاق می افتد. یک خازن را میتوان با بررسی اتصال کوتاه قوطی خازن، که دارای برآمدگی یا پارگی محفظه است، تشخیص داد.
بنابراین فیوزی که پس از اتصال کوتاه خازن منفجر می شود به عنوان خرابی فیوز طبقه بندی نمی شود.
شکست حرارتی
خازن ها که در شرایط بسیار گرم به دلیل دمای بیش از حد از کار می افتند. این افزایش دمای خازن معمولا به دلیل دمای بالای محیط، گرمای تابش شده و یا از تجهیزات مجاور یا تلفات اضافی است. فن های خنک کننده داخلی با کاهش دما عمر مفید خازن ها را در شرایط آب و هوایی یا محیطی گرم فراهم می کنند. همین امر از خرابی و انفجار خازن در اثر گرما جلوگیری می کنند.
فرورزونانس
بانک های خازن تمایل به تعامل با منبع یا اندوکتانس ترانسفورماتور و تولید فرورزونانس دارند. این می تواند بسته به نوع رزونانس نوسانات نامیرا در جریان یا ولتاژ ایجاد کنداگر سیستم به اندازه کافی میرایی نداشته باشد، احتمال خرابی خازن یا ترانسفورماتور وجود دارد. این به دلیل شرایط سیستم است و با بازرسی چشمی قابل شناسایی نیست.
هارمونیک
هر بار غیر خطی در سیستم مانند کوره قوس الکتریکی یا تجهیزات مبدل، هارمونیک تولید می کند. برای کنترل هارمونیک ها باید از فیلترها استفاده شود.بسیار مهم است که بانک های خازن در بهترین مکان ممکن در شبکه نصب شوند. هر چقدر بانک های خازنی از سیستم های غیر خطی دور تر باشند به علت میرایی هارمونیک تاثیر کمتری بر روی خازن ها می گذارند.
مدار باز شدن خازن
اندازه گیری میدانی سلامت فیوز را بررسی می کند. اگر مدار باز به دلیل خرابی خازن باشد باید ابتدا فیوز ها تعویض و سپس خازن های جدید را نصب کنیم.
خرابی دی الکتریک
ولتاژ در خازن های داخلی باقی مانده زمانی افزایش می یابد که یک خازن داخلی یا یک واحد دستگاه خازنی از کار بیفتد. اگر ولتاژ خازن های داخلی باقیمانده از 110٪ ولتاژ نامی آنها فراتر رود، بهتر است آن خازن را از مدار خارج کنیم. توجه به این نکته حائز اهمیت است که میکرو خازن های دائم در مدار به دلیل نصب و راه اندازی ساده تر در صورت خرابی قابل تعویض و تعمیر می باشند.
خطاهای قفسه و خرابی تابش نور
دو حالت خرابی که بیشترین نگرانی را در یک بانک بدون فیوز ایجاد می‌کند، خرابی تابش حرارتی و جرقه اتصالات است. اگر یک واحد خازن در یک بانک فیوز شده خارجی یکی از این دو حالت خرابی را تجربه کند، فیوز خارجی کار می کند و دستگاه را از سرویس خارج می کند.
با این حال، بانک های بدون فیوز هیچ فیوز خارجی ندارند. در ادامه این بحث به بررسی سوالات در مورد علت خرابی خازن یا انفجار خازن ها می پردازیم.
سوالات متداول شما:
اگه یه خازن تو مدارم خراب بشه، چه نشانه هایی داره که بفهمم مشکل از اونه؟
علائمی مثل باد کردن بدنه خازن، نشتی مایع ازش، گرم شدن بیش از حد، یا درست کار نکردن مدار میتونه نشونه خرابی خازن باشه.
آیا میشه از خراب شدن خازن ها پیشگیری کرد؟ چه کارایی باید انجام بدم؟
بله، با رعایت نکاتی مثل استفاده از خازن با ولتاژ و دمای کاری مناسب، تهویه مناسب مدار و جلوگیری از اضافه بار و نوسانات شدید ولتاژ میشه احتمال خرابی رو کم کرد.
عمر مفید یه خازن معمولاً چقدره؟ آیا تاریخ انقضا دارن؟
عمر مفید خازن بستگی به نوع، کیفیت ساخت و شرایط کاریش داره. بعضی خازن ها ممکنه چند سال و بعضی دیگه تا ده ها سال کار کنن. به طور مستقیم تاریخ انقضا ندارن، ولی با گذشت زمان و تحت شرایط نامناسب، کیفیتشون افت می کنه.
اگه یه خازن خراب شد، آیا تعمیر میشه یا حتماً باید عوض بشه؟
معمولاً خازن خراب قابل تعمیر نیست و باید با یه خازن سالم و با مشخصات مشابه جایگزین بشه. تلاش برای تعمیر خازن معمولاً بی نتیجه است و ممکنه خطرناک هم باشه.
