خازنهای صنعتی قطعات بسیار مهم و کاربردی در صنعت برق محسوب می‌شوند که ضریب قدرت را اصلاح می‌کنند. امروزه خازنهای صنعتی جایگاه ویژه‌ای در سیستم برق کارخانجات صنعتی داشته و موجب کاهش توان راکتیو می‌گردند. انواع مختلفی از خازن صنعتی تولید می‌شود که هرکدام دارای ویژگی‌هایی است. با توجه به ویژگی‌های خازن به کاربردن آن در مدارات برق مکان‌های صنعتی امری اجتناب ناپذیر می‌باشد.
به همین خاطر در این مقاله از سایت ایران ایساتیس قصد داریم به بررسی جامع و کامل خازنهای صنعتی بپردازیم. اگر شما هم قصد دارید در این زمینه اطلاعات لازم را کسب کنید، پیشنهاد می‌کنیم تا انتها با ما همراه باشید.
خازن چیست؟
قبل از پرداختن به خازنهای صنعتی و شرح ویژگی‌ها و کاربردهای آنها ابتدا باید به معرفی خازن بپردازیم. خازن قطعه‌ای است جهت ذخیره انرژی الکتریکی که در مدارهای برق مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به بار الکتریکی ذخیره شده در خازن می‌توان از آن برای ایجاد میدان الکتریکی یکنواخت و پایدار استفاده نمود. همچنین خازنها به عنوان فیلتر نیز به کار گرفته می‌شوند. زیرا می‌توانند سیگنال‌های متناوب یا AC را عبور داده ولی مانع از عبور سیگنال‌های مستقیم یا همان DC شوند.
خازن صنعتی چیست؟
در گذشته خازنهای اولیه‌ای که تولید می‌شدند دارای دی الکتریکی از جنس کاغذ کرافت و مایع نفوذی آسکارل بودند. این خازنها ظرفیتی در حدود 100 KVAR داشته و به آنها خازنهای کاغذی می‌گفتند. با پیشرفت علم و تکنولوژی، از فیلم‌های پلاستیکی عایق از جنس پلی پروپیلن در تولید خازنها استفاده شد که باعث افزایش ظرفیت آنها گردید. این خازنها به عنوان خازنهای صنعتی شناخته شده و برای سیستم‌های برقی بزرگ و پرمصرف مانند کارخانجات مورد استفاده قرار گرفتند.
اهمیت خازنهای صنعتی
کارخانه‌های دارای خطوط تولید هستند که در این خط‌ها تعداد زیادی موتور القایی وجود دارد. این موتورها سبب افزایش توان راکتیو مصرفی شده و در نتیجه هزینه‌ها بالا می‌روند. توان راکتیو در واقع توانی است که در عین مصرف شدن فایده‌ای ندارد ولی توسط کنتورهای هوشمند برق در کنار توان اکتیو اندازه گیری شده و مصرف کننده ملزم به پرداخت بهای مصرفی آن است.
اصلی‌ترین راه برای کاهش توان راکتیو استفاده از خازنهای صنعتی می‌باشد. خازنهای صنعتی با مهار ولتاژ، ممانعت از نوسانات قدرت و بالا و پایین شدن نیرو و نفوذ در شبکه‌ها باعث اصلاح ضریب توان می‌شوند. در نتیجه توان راکتیو کمتر تولید می‌گردد.
بانک خازنی و کاربرد خازنهای صنعتی
زمانی که مجموعه‌ای از خازنهای صنعتی به منظور اصلاح ضریب توان شبکه در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند، به آنها بانک خازنی گفته می‌شود. تابلو بانک خازنی وظیفه کنترل توان راکتیو را بر عهده دارد و معمولا در شبکه‌های انتقال انرژی، پست‌های سوئیچینگ و شبکه توزیع مراکز صنعتی، مجتمع‌های اداری، تجاری، هتل‌ها، بیمارستان‌ها و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بانک خازنی توسط رگولاتور خود مقادیر شکل موج ولتاژ و جریان و اختلاف زمانی آنها را اندازه گیری می‌کند و خازن مورد نیاز را تعیین و وارد شبکه می‌نماید. تابلوهای بانک خازنی در توان‌های مختلف و با توجه به نیاز مشتریان طراحی و ساخته می‌شوند و برای تصحیح ضریب توان بار در جهت کاهش تلفات در شبکه و صرفه جویی مصرف توان و همچنین تنظیم ولتاژ و ثابت نگه داشتن آن به منظور جلوگیری از وارد آمدن خسارت به دستگاه‌ها، نصب می‌گردند.
برای آشنایی بیشتر با کلید های مینیاتوری اف اند جی کلیک کنید
انواع خازنهای صنعتی
در یک تقسیم بندی کلی خازنهای صنعتی به دو دسته فشار ضعیف و فشار متوسط طبقه بندی می‌شوند که به شرح زیر می‌باشند:
1- خازن صنعتی فشار ضعیف
خازنهای صنعتی فشار ضعیف دارای ولتاژ زیر 1000 ولت بوده و به صورت سیلندری تولید می‌گردند. این خازنها به صورت تک فاز و سه فاز در بازار موجود هستند و به عنوان خازن خشک نیز شناخته می‌شوند. داخل این خازنها به صورت کویل‌های الومینیومی بوده و در نوع سه فاز آن از اتصال مثلث استفاده شده است.
در بخش فعال خازنهای صنعتی فشار ضعیف دو ورقه ظریف و باریک آلومینیوم تفکیک شده به وسیله قشرهای کاغذ روغنی است. این کاغذها معمولا از روغن‌های نارسانا و مایعات مصنوعی سنتتیک مانند بنزیل اشباع شده‌اند. در بعضی از خازنها نیز به جای کاغذ از ورقه‌ها یا فیلم‌های پلاستیکی با جنس پلی پروپیلن استفاده می‌شود.
این لایه‌ها چندین دور لوله شده و به شکل استوانه‌ای در آمده و یک واحد خازن را تشکیل می‌دهند. گاهی اوقات نیز این لایه‌ها بر روی یکدیگر درون یک محفظه پر از مایع عایق قرار می‌گیرند و دو انتهای خازن از طریق مقره یا همان گره چینی به محیط خارج هدایت می‌شود. معمولا از خازنهای صنعتی فشار ضعیف برای حفاظت حرارتی بانک‌های خازنی از بیمتال و رله‌های حرارتی که به بوبین کنتاکتور خازنها فرمان قطع می‌دهند استفاده می‌شود.
2- خازن صنعتی فشار متوسط
خازنهای صنعتی فشار متوسط دارای سطح ولتاژ بالای 1000 ولت هستند و مانند خازنهای فشار ضعیف به صورت تک فاز و سه فاز تولید می‌گردند. این نوع خازنهای صنعتی از مقداری المنت خازنی تشکیل شده‌اند که این المنت‌ها به شیوه موازی و سری به یکدیگر متصل هستند. دلیل این نوع اتصال کسب میزان قدرت و ولتاژ مناسب است. همچنین در صورت نیاز هرکدام از این المنت‌ها به یک فیوز داخلی متصل می‌گردند که در صورت آسیب دیدن در مدت زمان کوتاه فیوز داخلی عمل کرده و المنت خازنی معیوب از مدار خارج گردد. این فیوز داخلی موجب بهبود قابلیت اطمینان سیستم و کاهش بروز قطعی بانک خازنی خزانهای صنعتی فشار متوسط می‌شود.
ویژگی های خازنهای صنعتی
همانطور که گفته شد خازنهای صنعتی بهترین گزینه برای کاهش توان راکتیو محسوب می‌شوند. از این رو ویژگی‌های مختلفی برای این نوع خازنها در نظر گرفته می‌شود تا عملکرد قابل قبولی داشته باشند. از مهمترین ویژگی های خازنهای صنعتی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
-
بدنه مقاوم
جنس بدنه خازنهای صنعتی از استنلس استیل می‌باشد که باعث افزایش مقاومت آنها در برابر خوردگی، زنگ زدگی و فشارهای مختلف می‌گردد. بدنه قوی و استحکام بالای خازنهای صنعتی موجب شده است که بتوان از آنها به صورت بیرونی یا داخلی و در شرایط مختلف استفاده نمود. خازنهای صنعتی مقاومت خوبی در برابر تنش‌های محیطی دارند، از این رو کاربردهای بسیاری می‌توان برای آنها در محیط‌های صنعتی و همچنین ساختمان‌های بزرگ در نظر گرفت.
-
ظرفیت متنوع
همانطور که گفته شد خازنهای صنعتی دارای ظرفیت‌های گوناگونی هستند. از ظرفیت‌های کم آنها می‌توان حتی برای مصارف خانگی در منازل بزرگ و یا باغ ها و ویلاها استفاده نمود. خازنهای با ظرفیت بالا نیز در کارخنجات و محیط‌های صنعتی که مصرف برق زیادی دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ظرفیت خازنهای صنعتی مقیاسی برای سنجش قابلیت حفظ انرژی الکتریکی می‌باشد. هرچقدر این ظرفیت بیشتر باشد مقدار انرژی الکتریکی بیشتری ذخیره می‌گردد. واحد سنجش ظرفیت خازنهای صنعتی فاراد است. 1 فاراد مقدار بسیار زیادی است و تعیین کننده گنجایش بالایی است. البته به کارگیری واحدهای کمتر مانند میکرو فاراد، نانو فاراد و پیکو فاراد نیز در خازنها رایج است.
شرکت های تولید کننده خازنهای صنعتی
خازنهای صنعتی توسط شرکت‌های مختلفی تولید می‌شوند. هرکدام از این برندها از سابقه بالایی در این زمینه برخوردار بوده و محصولات آنها کیفیت مناسبی دارد. از مهمترین شرکت‌های تولید کننده خازنهای صنعتی می‌توان به فراکو، زیمنس، لیفاسا، پرتو، کاپاسیتور پارس، اشنایدر و شریم اشاره نمود.