I condensatori shunt autoriparanti fanno effettivamente risparmiare denaro o sono solo uno spreco di denaro?

L'anno scorso mi ha chiamato un amico che lavorava nel settore degli armadi per la distribuzione dell'energia; i condensatori di uno dei suoi progetti si erano nuovamente gonfiati. Aveva già sostituito un lotto, ma meno di un anno dopo si è ripresentato lo stesso problema. L'ufficio finanziario del cliente lo stava interrogando: "Dobbiamo acquistare questi condensatori ogni anno, proprio come le cartucce d'inchiostro delle stampanti?"

Questo non è un caso isolato. Nel settore della compensazione della potenza reattiva a bassa tensione, affrontare il rigonfiamento, le perdite e il degrado della capacità dei condensatori, che portano a penalità del fattore di potenza, è diventato una sorta di inevitabile "tassa di iscrizione" annuale. Più tardi, qualcuno ha suggerito di passare acondensatori shunt autoriparantinella progettazione, sostenendo che potevano ripararsi da soli e durare cinque o sei anni senza manutenzione.

Il mio amico era incuriosito ma titubante: i condensatori autoriparanti costano molto di più di quelli standard. Si trattava di un modo genuino per evitare grattacapi futuri o semplicemente di un espediente di marketing inventato dai produttori per convincere i clienti a spendere di più?

Perché i condensatori standard necessitano di sostituzioni frequenti?

Diamo un'occhiata a quanto standardcondensatorifallire. Il tipo più comune utilizzato nelle applicazioni di shunt a bassa tensione presenta una struttura in film di polipropilene metallizzato. Gli elettrodi sono costituiti da uno strato ultrasottile di alluminio o lega di zinco-alluminio depositato tramite vapore sulla superficie della pellicola. Anche se funzionano bene in condizioni normali, fattori come le armoniche di rete, la sovratensione e le correnti di spunto dovute a commutazioni frequenti stressano costantemente i punti deboli del film dielettrico.

Una volta che questi punti deboli accumulano abbastanza stress, si verifica la rottura dielettrica. La rottura genera un arco elettrico ad alta temperatura che brucia la pellicola circostante e il rivestimento metallico. Nei casi più gravi, l'arco brucia attraverso l'intero nucleo del condensatore, provocando un cortocircuito e facendo scattare l'interruttore automatico dell'armadio.

I condensatori standard non hanno alcuna difesa contro questo tipo di guasto. Un singolo guasto può rendere l'unità inutilizzabile, oppure guasti ripetuti possono causare la caduta della capacità a livelli inutilizzabili. Questo è il motivo per cui il ciclo di sostituzione dei condensatori negli ambienti industriali dura in genere solo due o tre anni.