ภาระทางไฟฟ้าที่แบงก์คาปาซิเตอร์เจอจริงในโรงงาน
แบงก์คาปาซิเตอร์สำหรับแก้เพาเวอร์แฟคเตอร์ติดตั้งที่บัสบาร์แรงดันต่ำ 400 V ในโรงงานยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์ โหลดหลักคืออินเวอร์เตอร์ ความถี่แปรผัน และเครื่องเชื่อม ซึ่งสร้างกระแสฮาร์มอนิกป้อนกลับเข้าสายเมน ถ้าแบงก์ไม่มีรีแอคเตอร์ดีทูน กระแสฮาร์มอนิกจะไหลเข้าตัวเก็บประจุโดยตรง เกิดความร้อนสะสมในฟิล์มไดอิเล็กตริกเกินพิกัด อุณหภูมิอากาศในตู้ของโรงงานไทยช่วงหน้าร้อนสูงได้ถึง 45-55 °C ยิ่งเร่งการเสื่อมของไดอิเล็กตริกและลดอายุการใช้งานลงอย่างชัดเจน แรงดันเกินจากกริดและทรานเซียนต์จากการสับคอนแทกเตอร์ทำให้แบงก์เด้งบ่อย คาปาซิเตอร์บวม หรือฟิวส์ขาดโดยไม่มีสาเหตุจากโหลดชัดเจน
สเปกที่ต้องกำหนดเมื่อสั่งอะไหล่แทนแบงก์เดิม
ขั้นแรกกำหนดแรงดันพิกัดของตัวเก็บประจุ ระบบ 400 V ควรใช้อะไหล่พิกัด 440-480 VAC ไม่ใช้พิกัดเท่าระบบ เพราะแรงดันเกิน 10% ขณะโหลดเบาจะทำให้ฟิล์มเร่งเสื่อม ค่าความจุที่ต้องการคำนวณจาก kvar ของแบงก์ด้วยสูตร C = Q/(2πfV²) โดยความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้คือ -5% ถึง +10% ของค่าป้ายชื่อเดิม
พารามิเตอร์ที่ช่างซ่อมมักมองข้ามคือพิกัดกระแส คาปาซิเตอร์ในแบงก์ต้องทนกระแสเอาต์พุตได้อย่างน้อย 1.3 เท่าของกระแสที่ 50 Hz และถ้าโรงงานมีโหลด VFD จำนวนมาก ต้องทนกระแสฮาร์มอนิกได้ 30-40% ของกระแสพิกัด การติดตั้งรีแอคเตอร์ดีทูน 7% ช่วยลดฮาร์มอนิกหลัก ส่วนกรณีฮาร์มอนิกแรงมากควรใช้ 14% เพื่อป้องกันการเรโซแนนซ์
ตารางสเปกอ้างอิงสำหรับแบงก์ 400 V
| พารามิเตอร์ | ค่าที่แนะนำ | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| แรงดันพิกัด | 440-480 VAC | รองรับแรงดันเกินระบบ 400 V |
| ความจุที่ต้องการ | Q/(2πfV²) | ความคลาดเคลื่อน -5% ถึง +10% |
| กระแสไฟที่ 50 Hz | Q/(√3×V) | ใช้เทียบกับค่าที่วัดหน้างาน |
| ทนกระแสฮาร์มอนิก | ≥ 30-40% ของกระแสพิกัด | กรณีโหลดมี VFD และเครื่องเชื่อม |
| แทนเดลต้า (tan δ) | ≤ 0.1% ที่ 50 Hz | ฟิล์มโพลีโพรพิลีนเมทัลไลซ์ |
| อุณหภูมิใช้งาน | -25 ถึง +55 °C | เกิน 55 °C ต้องลดพิกัดกระแส |
| คายประจุภายใน | ตกไปไม่เกิน 75 V ใน 3 นาที | ต้องมีตัวต้านทานคายในตัว |
ข้อปฏิบัติติดตั้งและทดสอบก่อนคืนระบบ
ก่อนเปลี่ยนแบงก์ ให้วัดค่าความจุระหว่างเฟสของแถวเดิมด้วยมิเตอร์ LCR ถ้าค่าใดต่ำกว่าป้ายชื่อเกิน 10% แปลว่าฟิล์มเสื่อมแล้ว ควรเปลี่ยนยกชุดทั้งแบงก์แทนที่จะเปลี่ยนเฉพาะเฟสที่ผิด เพื่อป้องกันการโหลดไม่สมดุลระหว่างเฟส
หลังติดตั้งเสร็จ วัดกระแสแต่ละเฟสด้วยแคลมป์มิเตอร์เทียบกับค่าคำนวณ ความต่างระหว่างเฟสไม่ควรเกิน 10-15% ถ้าสูงกว่าค่าแปลว่ามีเฟสใดเฟสหนึ่งเสื่อมหรือขั้วหลวม ตรวจอุณหภูมิเปลือกตัวเก็บประจุด้วยเทอร์มอลมิเตอร์ จุดร้อนเกิน 75 °C ต้องพิจารณาการระบายอากาศและความเป็นไปได้ของกระแสฮาร์มอนิกเกินพิกัด
ก่อนเริ่มงานห้ามสัมผัสขั้วคาปาซิเตอร์ทันทีหลังจากตัดไฟ ต้องรอเวลาคายประจุตามพิกัด และยืนยันด้วยโวลต์มิเตอร์ว่าแรงดันตกไม่เกิน 75 V แล้วเท่านั้น ตรวจฟิวส์และคอนแทกเตอร์ของแบงก์ด้วย เพราะหน้าสัมผัสที่สึกทำให้เกิดอาร์กซ้ำและความร้อนเพิ่มขึ้นในวงจรควบคุม