Có thể bạn chưa biết

Tụ bù và công nghệ chế tạo tụ bù cao cấp Vishay Esta

Tụ bù hạ thế 3 pha là gì?

Tụ bù hạ thế 3 pha có cấu tạo gồm 3 tụ đơn nối với nhau theo kiểu tam giác. Tụ bù hạ thế là giải pháp truyền thống để bù công suất phản kháng cho hệ thống điện (xem thêm: giải pháp bù hệ số công suất phản kháng vô cấp SVG).

Tụ bù hạ thế thường có kiểu: hình trụ tròn, tam giác trụ, hình khối chữ nhật.

Tụ bù hạ thế dạng hình trụ tròn Vishay

Tụ bù hạ thế hình khối tam giác Vishay

Tụ bù hạ thế hình khối chữ nhật Vishay

Tụ bù hạ thế đặc biệt lọc sóng hài Vishay

Mỗi tụ đơn (mỗi pha) được gọi là winding element, có 2 terminal. Các tụ đơn này được chế tạo bằng công nghệ MKP (sẽ giải thích ở phần sau). Khi nối các tụ đơn lại ta sẽ có tụ 3 pha tùy theo kiểu nối (sao, tam giác, …)

Hình ảnh winding element

Theo hình bên dưới, ngoài winding element, tụ bù hạ thế 3 pha còn có thêm: điện trở xả (discharge resistor), 3 terminal để đấu dây 3 pha, vỏ chứa bằng nhôm, khe giản nở (expansion gap mà ở Đức còn gọi là Sicke mà chỉ có ở các tụ bù hạ thế cao cấp) chống cháy nổ khi tụ bị hỏng.

Ngoài ra, bên trong tụ còn được làm đầy bởi chất cách điện. Chất cách điện này có thể là: không khí + cát hoặc dầu. Tụ hạ thế được làm đầy bởi dầu (không chì) thường có tuổi thọ cao hơn loại khô (tụ bù dầu Vishay có tuổi thọ lớn hơn 150.000 giờ sử dụng). Tuy nhiên nếu có sự cố nổ tụ do hỏng từ bên trong thì ảnh hưởng của tụ dầu sẽ lơn hơn loại khô. Do đó, hãng Vishay chỉ dùng loại dầu gốc thực vật với nhiệt độ kích cháy lên đến 315 độ C cho các tụ bù hạ thế của họ.

Các tụ bù hạ thế cao cấp còn được chế độ an toàn bởi cầu chì quá áp suất đặt trên 3 pha. Góp phần giữ an toàn cho tủ điện, mạng lưới điện của bạn.

Cầu chì quá áp suất 3 pha nằm ở khoảng khe giản nở

Công nghệ chế tạo tụ bù hạ thế 3 pha

Công nghệ MKP – Metallized Polypropylene Film:

Chất cách điện MKP chứa đựng 1 lớp màng polypropylene được mạ kim loại bay hơi.

Mỗi tụ đơn-winding element chứa 2 tấm phim MKP quấn với nhau thành hình trụ tròn.

Do việc chiếm chỗ, nên chỉ có 1 phim MKP được nối điện trên 1 phía của phần tử element winding. Người ta còn làm thêm 1 cạnh tự do-free edge.

Tiếp điểm được làm bằng cách phun mạ kim loại lên 2 mặt kết thúc của winding element. Quá trình này được gọi là Schooping.

Công nghệ phim tự phục hồi :

Một đặc tính của tụ bù dùng công nghệ MKP là tự phục hồi. Nghĩa là, trong trường hợp sự cố điện, đột nhiên xuất hiện hồ quang bay hơi, bay hơi lớp kim loại mạ của phim MKP tại vùng bị đánh thủng.

Kết quả là, một điểm không dẫn điện được hình thành, không có kim loại và tụ bù giữ được hoạt động của nó một cách bình thường (vẫn dùng được). Tuy nhiên, nên lưu ý là dung lượng của tụ sẽ bị giảm (<100pF cho mỗi lần tự phục hồi).

Công nghệ tear-off fuse – chỉ có trên tụ bù cao cấp Vishay:

Cấu tạo bên trong của công nghệ Tear-off fuse của tụ bù hạ thế Vishay

Công nghệ All-phase overpressure tear-off fuse chỉ có trên tụ bù hạ thế cao cấp (chẳng hạn như tụ bù Vishay). Theo hình trên ta thấy, công nghệ này bao gồm: 3 cầu chì quá áp suất kết nối với 3 pha, một khe giản nở. Khi có một lỗi về điện diễn ra bên trong tụ (tụ dùng quá lâu, cách điện bị lão hóa hoặc quá áp suất làm xuất hiện điểm đánh thủng trên màng MKP), kim loại bay hơi sẽ làm tăng áp suất trong tụ. Lúc này khe giản nở sẽ nở ra, đẩy phần phía trên khe đi về phía trên làm đứt cầu chi trên cả 3 pha, cách ly nguồn điện vào tụ. Ngăn chặn sự cố nổ tụ tức thời.