Kapasitör Uygulama Problemleri | by Eaton

Kapasitör Değerleri

Kapasitörler, standartlara göre derecelendirmelerini aşan voltajları ve akımları tolere edecek şekilde yapılmalıdır. Güç kapasitörleri için geçerli standart IEEE Std 18-2002, Şönt Güç Kapasitörleri için IEEE 1036-1992 Standardı'dır.

Ek bilgi, IEEE Std 1036-1992, Şönt Güç Kapasitörlerinin Uygulanması için IEEE Kılavuzu'nda verilmiştir. IEEE Std 18-2002, aşağıdaki sürekli aşırı yük limitlerini verir.

Bunlar "beklenmedik durumlar için tasarlanmıştır ve nominal bir tasarım esası için kullanılması amaçlanmamıştır."

• Nominal RMS voltajının %110'u

• Nominal tepe voltajının %120'si

• Nominal RMS akımının %135'i (nominal kvar ve gerilime dayalı nominal akım)

• Nominal reaktif gücün %135'i

!!! Kısa süreli aşırı yük gerilimleri, IEEE Std 18-1992 (standartın eski versiyonunda) ve IEEE Std 1036-1992'de belirtilmiştir ve aşağıda listelenmiştir. Bu standartlar, bir kapasitörün hizmet ömrü boyunca bu tür 300 aşırı voltajın bir kombinasyonunu görmesinin beklenebileceğini belirtmektedir.

Bu aşırı gerilimlerin "... üst üste bindirilmiş geçişler veya harmonik içerik olmadan" olduğuna dikkat edin...

• 0,1 saniye için birim RMS voltajı başına 2,20 (RMS temel frekansının 6 döngüsü)

• 0,25 saniye boyunca birim RMS voltajı başına 2,00 (RMS temel frekansının 15 döngüsü)

• 1 saniye için birim RMS voltajı başına 1,70

• 15 saniye boyunca birim RMS voltajı başına 1,40

• 1 dakika boyunca birim RMS gerilimi başına 1,30

• 30 dakika boyunca birim RMS voltajı başına 1,25

Standardın daha da eski bir sürümü olan IEEE Std 18-1980, aşağıdaki izin verilen aşırı gerilimleri de içeriyordu.

• 0,0083 saniye için birim RMS gerilimi başına 3,00 (RMS temel frekansının ½ döngüsü)

• 0,0167 saniye için birim RMS voltajı başına 2,70 (RMS temel frekansının 1 döngüsü)

Bazı kapasitör üreticilerinin, özellikle endüstriyel ortamlar için ağır hizmet tipi kapasitörler ürettikleri belirtilmelidir.

"Bir üretici, kendi literatüründe ağır iş kapasitörleri hakkında aşağıdaki iddialarda bulunmaktadır."...

"Bunlar, sürekli RMS ve en yüksek aşırı gerilime dayanma yetenekleri açısından bu [ANSI/IEEE, NEMA ve IEC] standartlarının gerekliliklerini aşacak şekilde tasarlanmıştır.”

Bu üretici, sürekli aşırı gerilim kapasitesini (%110'un aksine) %125 olarak ve sürekli pik aşırı gerilim kapasitesini (%120'nin aksine) %135 olarak derecelendirir.

Güç sistemi çalışmaları yaparken, ölçülen veya hesaplanan gerilim veya akımları bu değerlerle karşılaştırmak önemlidir. Farklı çalışma durumlarında, farklı derecelendirmeler geçerli olacaktır.

!!! Örneğin, harmonikler kararlı durum olgusudur, bu nedenle sürekli limitlerin dikkate alınması gerekir. Bununla birlikte, trafo enerjilendirme ani çıkışı gibi nispeten kısa süreli bir olaydan kaynaklanan gerilim harmonikleri, kısa süreli aşırı yük değerleri ile karşılaştırılabilir.

Bu aşırı gerilim toleranslarının ilginç sonuçlarından biri, kapasitörlerin çok kısa süreler için nominal değerlerini aşan gerilimlerde uygulanabilmesidir.

Bunu neden yapsın ki? Ana sebep, bir kapasitör tarafından üretilen kvar'ın voltaj oranının karesiyle ilişkili olmasıdır.

Örneğin, etiket plakasından %40 daha yüksek bir voltajda uygulanan bir kapasitör, etiket kvar'ını iki katına çıkaracaktır.