Įvadas
Pramonės automatizavimo ir elektros energijos sistemų srityje, kondensatoriai yra elektroninių sistemų "širdis", o jų veikimas turi tiesioginės įtakos įrangos stabilumui. Pavyzdžiui, 450 V 470UF aukštos įtampos kondensatoriai, Nacionalinės elektros gamintojų asociacijos (NEMA) statistiniai duomenys rodo, kad apie 23% pramoninės įrangos gedimų įvyksta dėl netinkamų kondensatorių. Šiame straipsnyje analizuojami pagrindiniai omų vertės bandymo principai ir derinamos IEEE standartinių bandymų schemos, siekiant atskleisti tris praktinius metodus, kaip greitai diagnozuoti kondensatorių būklę.
Trijų lygių įspėjamųjų signalų sistema dėl neįprastos OHM vertės
Remiantis naujausiais "Fluke" elektronikos laboratorijos tyrimais, kondensatorių gedimai turi laipsniško vystymosi požymių, o trys pagrindiniai įspėjamieji etapai gali būti užfiksuoti naudojant ommetrą:
1. Pirminis įspėjimas: neįprasta įkrovimo kreivė
Prijungus ommetrą, aukštos kokybės kondensatoriaus įkrovimo kreivė turėtų būti tokia: "maža varža → eksponentinis kilimas → stabilus". Kaip nurodyta "National Instruments" (NI) išleistoje "Baltojoje knygoje apie kondensatorių testavimą", kai kreivės kilimo laikas sutrumpėja 30%, tai rodo, kad talpa sumažėjo (nuoroda: ni.com/capacitor-testing).
2. Tarpinis pavojaus signalas: Neįprasta pastovi varža
MIT Elektros inžinerijos katedros eksperimentiniai duomenys rodo, kad kai trumpojo jungimo kondensatoriaus varža nuolat mažesnė nei 50 Ω, jo gedimo rizika padidėja 17 kartų. Tuo metu pagal IEC 60384 standartą reikia nedelsiant išjungti maitinimą ir jį pakeisti nauju.
3. Galutinis gedimas: atviros grandinės signalas (OL)
Kai ribinę vertę viršijantis ommetras rodo "OL", tai reiškia, kad vidinė jungtis nutraukta. Kaip aprašyta "Texas Instruments" techniniuose dokumentuose, tokio tipo gedimas variklio paleidimo grandinėje gali sukelti iki 300% pereinamosios srovės šuolį (nuoroda: ti.com/capacitor-failure).
Keturių dimensijų kryžminio patvirtinimo bandymo metodas
Tradicinio vieno taško testavimo klaidingo vertinimo rodiklis yra 15%. Rekomenduojama naudoti pramoninį keturių matmenų patikros sprendimą:
1 matmuo: dinaminės varžos stebėjimas
Naudodami skaitmeninį multimetrą su duomenų įrašymo funkcija (pvz., "Keysight 34465A") įrašykite 0-60 sekundžių impedanso pokyčio kreivę ir palyginkite ją su gamintojo pateikta standartine bangos forma.
2 matmuo: temperatūros koreliacijos bandymas
Pagal UL 810 standartą varža bandoma dviejose 25 ℃/50 ℃ temperatūrose. Įprastas skirtumas turėtų būti mažesnis nei 20%. Japonijos bendrovės TDK atvejis rodo, kad atliekant tam tikro inverterio kondensatoriaus atsparumo bandymą aukštoje temperatūroje buvo nustatytas 35% varžos poslinkis, todėl pavyko išvengti gamybos linijos sustabdymo avarijos.
3 matmuo: įkrovimo ir iškrovimo ciklo bandymas
Atlikite 5 įkrovimo ir iškrovimo ciklus ir stebėkite varžos atkūrimo charakteristikas. Vokietijos bendrovės "Würth Elektronik" atliktas tyrimas rodo, kad prastesni kondensatoriai po trečiojo ciklo akivaizdžiai pablogėja (nuoroda: we-online.com/cap-aging).
4 matmuo: Lyginamasis bandymo metodas
Išbandykite bandinį lygiagrečiai su tos pačios partijos nauju gaminiu ir, jei skirtumas viršija 15%, laikykite jį nenormaliu. Šį metodą "Samsung Electro-Mechanics" naudoja gamybos linijos kokybės kontrolei, sumažindama nekokybiškų gaminių nutekėjimą 42%.
Pramonei pritaikyta techninės priežiūros strategija
Skirtingiems taikomųjų programų scenarijams reikalingi skirtingi bandymų sprendimai:
1. Galios derinimo laukas
JAV Energetikos departamentas rekomenduoja atlikti profilaktinius bandymus kas 2000 valandų, daugiausia dėmesio skiriant ekvivalentinės nuosekliosios varžos (ESR) stebėjimui. EPRI tyrimų ataskaitoje pažymima, kad griežtas šio standarto įgyvendinimas gali pailginti pastočių kondensatorių tarnavimo laiką 40%.
2. Nauja energijos keitiklių sistema
Pagal "TÜV Rheinland" sertifikavimo reikalavimus fotovoltinių inverterių kondensatoriai turi būti išbandyti 2000 V/5 s atsparumo įtampai bandymu. "Sungrow" praktika rodo, kad kartu su ominės vertės bandymais gedimus galima numatyti prieš 6 mėnesius.
3. Pramoninė variklio pavara
ABB variklių skyrius sukūrė išmaniąją diagnostikos sistemą, kuri, realiuoju laiku stebėdama omų vertės svyravimus, sėkmingai sumažina variklio 68% perdegimo atvejų skaičių. Jos pagrindinis algoritmas buvo paskelbtas atviruoju šaltiniu (nuoroda: new.abb.com/motors-generators).
Išvada
Kondensatorių būklės diagnostika įžengė į tikslaus kiekybinio įvertinimo erą. Sukūrus trijų lygių ankstyvojo perspėjimo mechanizmą, įdiegus keturmatį kryžminį tikrinimą ir parengus pramonei pritaikytus sprendimus, gedimų nustatymo tikslumą galima padidinti iki daugiau nei 98%. Įmonėms rekomenduojama sukurti prevencinės priežiūros sistemą pagal ANSI/EIA-463 standartą ir pirmenybę teikti pramoninės klasės kondensatoriams, kuriems suteiktas AEC-Q200 sertifikatas (pvz., KEMET serijos kondensatoriams). Reguliarus omo vertės tikrinimas yra ne tik techninė specifikacija, bet ir strateginė investicija gamybos saugai užtikrinti. Susisiekite su "Rongfeng" kondensatorius daugiau profesinės informacijos.
Autoritetingi informaciniai šaltiniai
- IEEE kondensatorių bandymo standartai
- JAV energetikos departamento techninės priežiūros vadovas
- Europos elektros energijos tyrimų instituto ataskaita