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Batterie de condensateurs à fusibles internes
Fonctionnement de la batterie de condensateurs de puissance
1. Fournir une compensation de puissance réactive capacitive
2. Correction du facteur de puissance
Structure d'une batterie de condensateurs (Compréhension du principe de fonctionnement du fusible interne)
Le condensateur de forte puissance est composé de nombreux éléments capacitifs connectés en série et en parallèle. Ces éléments sont constitués de feuilles d'aluminium et d'un isolant tel qu'un film de polypropylène. Plusieurs éléments sont connectés en série pour former un groupe parallèle, afin d'augmenter la capacité. Le montage en parallèle permet d'accroître la tension admissible. Un fusible interne est installé sur le fil conducteur de chaque élément et connecté à celui-ci en série.
Principe de fonctionnement du fusible interne d'une batterie de condensateurs (étape par étape)
1. Premièrement, travailler en mode normal
Lorsque tous les condensateurs atteignent leur tension nominale normale, le courant circule normalement dans tout le circuit, et le fusible reste intact et en sécurité.
2. Deuxièmement, lorsque certains éléments parviennent à percer
La défaillance survient en raison du vieillissement du diélectrique, d'une surtension ou de circonstances particulières, endommageant l'isolation de l'élément du condensateur et provoquant ainsi la défaillance. C'est comme un court-circuit entre les électrodes de l'élément. L'élément défectueux devient alors le point faible où le courant s'écoule en priorité, conformément au principe du schéma électrique. Ce courant provient de l'énergie stockée dans les autres éléments connectés en série.
3. Troisièmement, action du fusible interne (fusion)
Un courant de décharge important, également appelé courant d'appel, submerge l'élément de protection. Ce courant génère une chaleur extrêmement élevée au niveau du fusible interne connecté en série avec l'élément. La fusion se produit alors en moins d'une milliseconde, coupant ainsi l'alimentation de l'élément de protection.
4. Ensuite, l'isolation du défaut et le condensateur continuent de fonctionner.
Après la fusion, l'élément défectueux est isolé des autres éléments du condensateur. Le condensateur de puissance étant composé de plusieurs éléments, la perte d'un seul élément entraîne une légère diminution de sa capacité. Le condensateur reste néanmoins capable de fonctionner normalement dans ces conditions.
Exigence technique clé des fusibles internes
1.Sensibilité et rapidité : La réaction au courant de décharge énorme est très rapide dès que la percée se produit.
2.Calcul précis de l'énergie : Les performances de fusion sont conçues grâce à un calcul très précis, afin de garantir que les fusibles soient capables de supporter le courant de décharge défectueux tout en résistant au courant de décharge normal et aux interférences électromagnétiques externes.
3.Forte capacité de coupure en court-circuit : Couper le courant de défaut et éteindre l'arc électrique
4.Forte capacité de résistance à la tension : Après la fusion, les extrémités du fusible supportent la tension censée traverser les éléments de protection, et une surtension éventuelle présente un risque important de rupture. Une résistance élevée à la tension est donc indispensable.
Quel est l'effet de la fusion ?
Variation de la capacité du condensateur : À chaque fois qu'un fusible interne saute, cela signifie que l'élément condensateur est hors service, la capacité totale du condensateur de puissance diminue donc progressivement.
Comment surveiller l'état de fusion et protéger le condensateur ?
Un système de protection, tel qu'une protection contre le déséquilibre (protection contre les courants différentiels de pont, protection contre les différences de tension, etc.), sera mis en place. En cas de défaillance de plusieurs éléments défectueux, la protection contre le déséquilibre se déclenchera (par exemple, si le courant ou la tension différentiels dépassent la valeur de consigne).
En général, le fusible interne est un dispositif de protection qui privilégie la sécurité du banc de condensateurs au détriment de la protection individuelle. Il améliore considérablement la fiabilité et la durée de vie de ce dernier.
