ساخت بانک خازنی تک فاز [نحوه طراحی بانک خازنی تکفاز + نکات]

 در دنیای امروز که کارایی انرژی به یکی از شاخص‌های اصلی توسعه صنعتی تبدیل شده است،

جبران‌سازی توان راکتیو نقش تعیین‌کننده‌ای در بهبود کیفیت توان و کاهش تلفات شبکه‌های برق دارد. یکی از روش‌های رایج برای این منظور، استفاده از بانک خازنی است. در صنایع کوچک، کارگاه‌ها و حتی ساختمان‌های اداری و تجاری که از تجهیزات تک‌فاز استفاده می‌کنند، طراحی و ساخت بانک خازنی تک فاز اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند، چراکه موجب کاهش جریان، افت ولتاژ کمتر و بهینه‌سازی مصرف انرژی می‌شود.

مفهوم و عملکرد بانک خازنی تک فاز

پیش از ورود به مراحل طراحی، باید بدانیم بانک خازنی چه نقشی دارد. هنگامی که بارهای القایی مانند موتورها یا ترانسفورماتورها به شبکه متصل می‌شوند، توان راکتیو زیادی مصرف می‌کنند. این توان راکتیو موجب افزایش جریان و افت راندمان سیستم می‌شود. خازن‌ها با خاصیت ایجاد توان پیش‌فاز به جبران این توان راکتیو کمک می‌کنند. در نتیجه ضریب توان سیستم افزایش یافته و راندمان شبکه بالا می‌رود.

در ساخت بانک خازنی تک فاز از خازن‌های مخصوص با ولتاژ نامی مناسب استفاده می‌شود که در داخل تابلو یا جعبه مخصوص نصب می‌گردند. عملکرد آن به‌صورت دائم یا خودکار می‌تواند تنظیم شود تا با تغییر بار، ظرفیت خازنی مورد نیاز تنظیم گردد.

مراحل طراحی و محاسبه ظرفیت خازن

طراحی صحیح اساس عملکرد مطمئن و پایدار بانک است. پیش از ساخت، باید اطلاعات کاملی از نوع بار، توان اکتیو مصرفی و ضریب توان فعلی سیستم در اختیار داشت. ظرفیت مورد نیاز خازن با فرمول زیر تقریباً محاسبه می‌شود:

 در این رابطه، توان اکتیو مصرفی (بر حسب وات) و و زاویه‌های ضریب توان قبل و بعد از اصلاح هستند.

برای مثال اگر موتوری ۲ کیلووات با ضریب توان ۰٫۷۵ داشته باشیم و بخواهیم آن را به ۰٫۹۵ برسانیم، ظرفیت خازنی مورد نیاز تقریباً ۱ کیلووار خواهد بود. در ساخت بانک خازنی تک فاز انتخاب درست خازن با ظرفیت مناسب باعث می‌شود از پدیده‌های خطرناک مانند تزریق جریان هارمونیکی یا نوسانات ولتاژ جلوگیری گردد.

نحوه اجرای تابلو و نحوه اتصالات

پس از محاسبه ظرفیت خازن، نوبت به طراحی بخش سخت‌افزاری تابلو می‌رسد. معمولاً در ساخت بانک خازنی تک فاز اجزای زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند:

• خازن (دارای استاندارد IEC 60831)
• فیوز یا مینیاتوری حفاظتی مخصوص مدار خازن
• کنتاکتور خازنی یا SSR برای اتصال و قطع نرم مدار
• رآکتور یا چوک در صورت وجود هارمونیک
• ترمینال، کابل و جعبه تابلو برق با درجه حفاظت مناسب (IP54 تا IP65)

اتصال خازن باید در محل نزدیک به بار یا در تابلوی توزیع انجام گیرد تا مسیرهای طولانی باعث افت ولتاژ نشوند. همچنین رعایت فاصله ایمنی بین خازن‌ها و تجهیزات جانبی از الزامات طراحی است. شرکت ساتل تابلو با تجربه دهه‌ها فعالیت در تولید تابلوهای فشار ضعیف، برای ساخت چنین ماژول‌هایی از استاندارد IEC 61439 تبعیت می‌کند تا دوام، امنیت و کیفیت کار تضمین شود.

کنترل و استفاده از بانک خازنی

در بیشتر کاربردهای تک‌فاز، کنترل بانک خازنی به‌صورت دستی یا تایمردار انجام می‌شود. اما در پروژه‌هایی که نوسان بار زیاد است، استفاده از کنترلر ضریب توان اتوماتیک ترجیح داده می‌شود. این کنترلر با اندازه‌گیری جریان و ولتاژ لحظه‌ای، مقدار توان راکتیو موردنیاز را محاسبه و نسبت به قطع یا وصل خازن اقدام می‌کند.

برخی نکات مهم در مدیریت استفاده  از بانک خازنی عبارت‌اند از:

• پرهیز از قرارگیری بانک خازنی در مجاورت منابع حرارتی
• بازدید دوره‌ای جهت اطمینان از سلامت عایق و عدم وجود بادکردگی در بدنه خازن
• انجام تست عایقی و مقاومت خازن با دستگاه مگااهم‌متر

رعایت این موارد نه تنها عمر تجهیزات را افزایش می‌دهد، بلکه باعث ثبات ولتاژ بار و عملکرد بهینه‌تر شبکه خواهد شد.

مزایا و اهمیت استفاده از بانک خازنی تک فاز

اصلاح ضریب توان تنها یکی از نتایج استفاده از بانک خازنی است. علاوه بر آن:

• جریان عبوری از سیم‌کشی کاهش می‌یابد، در نتیجه افت ولتاژ کمتر و دمای کابل‌ها کاهش پیدا می‌کند.
• هزینه قبض برق به دلیل حذف جریمه ضریب توان پایین، کاهش محسوسی دارد.
• ظرفیت ترانسفورماتور یا ژنراتور آزاد شده و امکان استفاده از آن برای بارهای بیشتر فراهم می‌شود.

به همین دلیل، مدیران فنی کارگاه‌ها و مراکز خدماتی برای بهینه‌سازی مصرف انرژی به سراغ ساخت بانک خازنی تک فاز می‌روند تا ضمن رفع کسری ضریب توان، پایداری سیستم خود را نیز افزایش دهند.

جمع‌بندی

در مجموع، هدف از ساخت بانک خازنی تک فاز ایجاد تعادل در سیستم قدرت، کاهش جریان بی‌مورد و بهبود کارایی تجهیزات است. یک طراحی اصولی، انتخاب خازن با ظرفیت صحیح و استفاده از تجهیزات حفاظتی استاندارد، کلید موفقیت هر پروژه در این زمینه است.

شرکت ساتل تابلو آسیا با سابقه درخشان از سال ۱۳۷۲ در تولید تابلوهای برق فشار ضعیف و متوسط به خوبی می‌داند که طراحی دقیق و انتخاب مواد اولیه مرغوب تا چه اندازه بر عملکرد بلندمدت بانک خازنی اثر می‌گذارد. با استفاده از فناوری روز و رعایت استانداردهای بین‌المللی، این شرکت آماده ارائه راهکارهای حرفه‌ای در ساخت انواع بانک خازنی تک فاز و سه‌فاز مطابق نیاز مشتریان صنعتی و ساختمانی است.

 

مطالب مرتبط:

1. رگولاتور بانک خازنی 12 پله
2. بانک خازنی سه فاز
3. خازن سه فاز
4. قیمت خازن صنعتی
5. بانک خازنی خانگی
6. قیمت تابلو برق خانگی
7. قیمت تابلو برق کوچک