Nguyên nhân dẫn đến nổ tụ

Nguyên nhân nổ tụ điện

Tụ điện là thiết bị dùng để chứa điện tích, gồm một hoặc nhiều cặp dây dẫn cách nhau bởi một vật cách điện.

Khi tụ điện phát nổ sẽ có âm thanh rất lớn và đôi khi bốc khói.

Thông thường tụ điện có giá trị điện dung và định mức điện áp an toàn hoạt động tối đa xác định.

Tụ hóa có một trong những bản của tụ điện được làm bằng chất lỏng dẫn ion hay chất điện phân. Nó phải được kết nối theo một cực cố định. Do đó, tụ hóa không thể sử dụng được trong mạch xoay chiều vì không có phân cực một chiều. Nó có giá trị điện dung cao. Cực của tụ điện được xác định bằng cách dựa vào chân với chân dương dài hơn chân âm. Ngoài ra, các dấu phân cực có thể nằm trên thân tụ điện.

# Một trong những nguyên nhân cơ bản gây nổ tụ điện là do quá điện áp. Vì tụ điện bao gồm hai phần dẫn điện với vật liệu cách điện (điện môi) giữa chúng. Phần cách điện đó có độ bền điện môi đến một giới hạn nhất định. Nếu đặt một điện áp cao hơn định mức trên tụ điện, độ bền điện môi của nó sẽ bị phá vỡ và cuối cùng tụ điện sẽ phát nổ.

# Tụ điện bị nổ do chất điện phân bên trong bị rò rỉ hoặc bốc hơi. Điều này có thể do quá trình hoạt động của tụ bị nóng. Hiện tượng nóng có thể do kết nối sai hoặc sử dụng tụ điện có định mức thấp.

# Tụ hóa và tụ tantalum có cực. Các chân của nó được đánh dấu cực dương và cực âm. Kết nối sai cực của có thể gây nổ hoặc hỏng tụ điện.

Kích nổ tụ điện

Đặt nguồn điện áp là 0V

Kết nối cực dương của nguồn điện với cực dương của tụ điện.

Kết nối cực âm của nguồn điện với cực âm của tụ điện.

Bây giờ từ từ nâng đầu ra điện áp của nguồn.

Khi điện áp vào tụ lớn hơn điện áp hoạt động an toàn tối đa của tụ, tụ sẽ nổ.

Tụ bù là một tụ điện không phân cực có tác dụng tích và phóng điện trong mạch điện . Đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ bù ở mỗi một hiệu điện thế nhất định gọi là điện dung của tụ bù . Bài viết sau Techway Việt Nam đi sâu vào phân tích những nguyên nhân hỏng và các phương án khắc phục .

Nguyên nhân gây nổ tụ bù và hướng khắc phục

Tại sao tụ bù bị nổ ? Nguyên nhân chung nhất thường gặp là tại vì điện áp.

Có người nói tại điện áp cao, điều này đúng nhưng chưa đủ. Vì sao lại chưa đủ? Vì trong những người tìm đọc bài này sẽ có người thấy tụ bù trong xưởng mình hỏng quá nhanh, đo điện áp thấy bình thường nhưng tụ thường nóng và rất mau hỏng.

Vậy thì tại sao đo điện áp thấy bình thường mà tụ lại mau hỏng? Vì chất lượng điện áp quá xấu, hài điện áp quá cao…câu trả lời là những nguyên nhân sau:

Tụ mau hư hỏng là do chất lượng điện áp kém

Chất lượng điện áp được hiểu gồm hai thành phần : biên độ và hình dạng

Ảnh minh họa biên độ và hình dạng lưới gây ra bởi chất lượng điện áp trên tụ bù

Biên độ và hình dạng của sóng điện ảnh hưởng lên tụ bù do chất lượng điện kém thì cần phải có các thiết bị chuyên dụng như máy ghi nhận dữ liệu đọc và lưu trữ thông tin để phân tích mới thấy được .

Tụ hỏng do thiết kế thông thoáng,tản nhiệt kém

Catalogue tụ bù đều ghi rõ giới nhiệt độ của tụ. Thông thường tụ khô có thể chịu được đến 55ºC, tụ dầu có thể chịu được đến 45ºC Khi nhiệt độ trong tụ tăng lên quá cao. Áp suất trong tụ sẽ tăng lên. Nếu áp suất quá mức chịu đựng, tụ khô sẽ phù đầu (bung đầu) hoặc là bị nổ. Tụ dầu sẽ bị xì dầu hoặc phình tụ.

Tụ hỏng do chất lượng tụ kém

Chất lượng tụ được đánh giá tốt nhất qua kinh nghiệm sử dụng của thợ trong một thời gian dài. Tuy nhiên trong thực tế, các hãng gần như đều gặp sự cố về chất lượng của một loạt sản phẩm hoặc 1 vài dòng sản phẩm.

Do đấu nối tiếp xúc không tốt

Đây là nguyên nhân rất cơ bản , nếu đấu nối không chắc chắn , tiếp xúc không tốt sẽ gây ra hồ quang , dòng dẫn không đảm bảo công suất . Điều này tức thời hoặc một thời gian sau tùy thuộc vào mức độ sẽ gây ra phù , nổ và suy giảm công suất tụ

Ngoài ra, mạch LC làm cho dòng sóng hài lên gấp nhiều lần được tạo ra bởi tụ bù và các cuộn kháng máy biến áp. Điều này gây quá tải tụ, dẫn đến cháy nổ tụ bù 3 pha, máy biến áp, và làm giảm đáng kể tuổi thọ của tụ cùng các thiết bị xung quanh.

Nguyên nhân do sóng hài

Bản thân tụ điện có tồn tại một dung kháng Q =1/2nfC. Ta thấy ngay dung kháng của tụ tỷ lê nghịch với tần số của lưới điện.

Một vấn đề nghiêm trọng khác liên quan đến việc lắp tụ bù đó là cộng hưởng sóng hài. Cộng hưởng làm tăng đột ngột dòng và áp so với khi không có cộng hưởng.

Khi ở lưới điện tồn tại sóng hài bậc cao sẽ gây ảnh hưởng rất quan trọng đối với dung kháng của tụ, tần số của sóng hài càng cao thì dung kháng càng nhỏ sẽ làm cho dòng điện qua tụ rất lớn, tức là dòng điện qua tụ điện phát sinh dị hình lại càng nghiêm trọng.

Dòng điện dị hình nghiêm trọng này thông qua tụ điện lại nhập vào lưới làm cho sóng điện áp trên lưới càng bị dị hình, hình thành tuần hoàn ác tính, mặt khác điện áp lưới hạ thấp xuống nghiêm trọng.

Ngoài ra do dung lượng của tổ tụ điện rất lớn, khi dòng điện sóng hài đi qua, dung kháng giảm nhỏ nên làm cho dòng điện sóng hài tăng lớn, điều này làm cho mức độ dị hình của điện áp lại càng được phóng đại lên, làm cho dòng điện sóng hài lớn lên một bước.

Điện áp sóng hài phóng đại lên, không những làm chất lượng điện bị ảnh hưởng mà còn có thể gây hư hỏng thiết bị dùng điện .

Sóng hài là gì ? các bạn có thể tìm hiểu kỹ hơn ở đường link này : Techway.vn/songhai

Hướng khắc phục

Việc nổ tụ bù nguyên nhân chủ yếu là do sóng hài thì để khắc phục thì cần phải lọc sóng hài, tuy nhiên việc lọc sóng hài cần có sự tính toán chuyên sâu , giải pháp lọc sóng hài chủ yếu người ta dùng phương pháp lọc qua cuộn kháng .

Để lọc sóng hài cho tụ bù chỉ cần lắp nối tiếp cuộn kháng lọc sóng hài với tụ bù. Có nhiều loại cuộn kháng 6%, 7%, 14% và được chế tạo tương ứng với các dung lượng khác nhau của tụ bù. Ví dụ cuộn kháng Mikro 7% dùng cho tụ bù 50kVAr cho phép lọc sóng hài bậc 5 , 7 .