بانک خازنی چیست و چه کاربردی دارد؟

تابلوهای بانک خازنی از جمله دسته بندی‌های تابلوهای برق صنعتی هستند که کاربرد آنها در تمامی صنایع و کاربری‌ها اعم از خانگی و صنعتی قابل مشاهده است. اما آنچه جای سؤال دارد این است که علت و اهمیت استفاده از تابلوهای بانک خازنی چیست؟ کاربرد بانک خازنی چیست و اجزای بانک خازنی شامل چه مواردی است؟ این مقاله سعی دارد به تمامی این سؤالات پاسخ دهد. با المان صنعت برتر سپهر همراه باشید.

تهیه یک بانک خازنی نیازمند تأمین بودجه و صرف هزینه است؛ به‌راستی چه نیازی به صرف این همه هزینه برای داشتن چنین مجموعه‌ای است؟ برای پاسخ به این سؤال لازم است تا با مفهوم انواع مختلف توان آشنایی داشته باشید. توان ظاهری (S) از دو جز تشکیل شده است: توان اکتیو (P) و توان راکتیو (Q)؛ توان اکتیو به توانی گفته می‌شود که برای ما کاری را انجام می‌دهد و در مقابل توان راکتیو توانی است که برای ما کار آن‌چنانی انجام نداده و بخشی از فضای کابل را نیز اشغال می‌کند و خوب است بدانید که توان تولید شده توسط نیروگاه‌ها متشکل از هر دو نوع توان می‌باشد.

حال این سؤال پیش می‌آید که آیا بر اساس تعاریف، توان راکتیو کارایی ندارد و مضر است؟ جواب خیر است؛ همان‌گونه که توان اکتیو مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ بسته به نوع مصرف کننده توان راکتیو هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. مصرف کننده‌هایی با بار مقاومتی مانند بخاری برقی (هیتر) تماماً از توان اکتیو استفاده می‌کنند و مصرف کننده‌هایی با بار سلفی از توان راکتیو بهره می‌برند. اصلی‌ترین مصرف کنندگان توان راکتیو موتورها، پمپ‌ها، بوستر پمپ‌ها و…. هستند. در یک الکتروموتور آن عاملی که موجب حرکت اولیه و تشکیل میدان مغناطیسی دوار در داخل موتور می‌شود؛ همان توان راکتیو است و ادامه کار و چرخش شفت موتور با استفاده از توان اکتیو صورت می‌پذیرد. پس به‌طور کلی توان تولیدی توسط نیروگاه شکلی مثل یک لیوان ماء الشعیر دارد که نوشیدنی آن توان اکتیو و کف آن توان راکتیو است.

توان اکتیو به عنوان توان مفید و توان راکتیو به عنوان توان غیر مفید نیز شناخته می‌شوند اما دیدیم که همین توان غیر مفید نیز در برخی فعالیت‌ها لازم است. با یک ضریب بنام ضریب توان یا (Power Factor) نمایش می‌دهیم که از کل توان دریافتی از شبکه چه میزان از توان دریافتی مفید و چه میزان غیر مفید است. ضریب توان عبارت است از نسبت توان اکتیو به توان ظاهری و هرچه میزان این عدد به یک نزدیک‌تر باشد نشان دهنده مصرف بهتر توان اکتیو است. ضریب توان یک پارامتر ثابت بوده که قابل تغییر نمی‌باشد اما این امکان نیز وجود دارد که شما ضریب توانی را که شبکه از مصرف کننده‌های شما می‌بیند، ارتقا دهید؛ این کار هم با داشتن یک خازن در کنار هر دستگاه و یا داشتن بانک خازنی میسر است. شرکت‌های برق منطقه‌ای بر اساس قوانین و مقررات مصرف، مصرف کنندگانی را که دارای ضریب توان کمتر از ۰٫۹ باشند، جریمه می‌نمایند و هزینه توان راکتیو آنها بر اساس جدول و ضرایب در قبض برق آنها منظور خواهد شد.

بر همین اساس از آنجایی که شما مصرف کننده هر دو نوع توان می‌باشید؛ شرکت‌های توزیع نیز برای شما تعرفه مصرف هر دو نوع توان را در نظر گرفته و در قبض برق منظور خواهند کرد. حال چنانچه شما برای تهیه توان راکتیو خود از یک تابلو بانک خازنی بهره بگیرید؛ در این صورت هم در دراز مدت هزینه برق خود را کاهش داده‌اید، هم به ایمنی بیشتر تجهیزات مصرفی خود کمک کرده‌اید و هم به شرکت‌های توزیع در خصوص مصرف انرژی یاری رسانده‌اید.

– استفاده به منظور جبران توان راکتیو
2- خنثی کردن یا تصحیح تأخیر ضریب توان که باعث کاهش تلفات و صرفه جویی در مصرف برق می‌شود.
3- جبران افت ولتاژ و ثابت نگه داشتن آن به منظور جلوگیری از خسارت به تجهیزات
4- تغییر فاز در منبع تغذیه متناوب
5- افزایش جریان موج دار منبع تغذیه یا افزایش مقدار کلی انرژی ذخیره شده در منبع تغذیه جریان مستقیم.
6- کاهش هزینه برق مصرفی مشترکین

پاسخ این سؤال بسیار ساده اما مهم است. از سه طریق می‌توانید بدانید که آیا مجموعه شما نیازمند بانک خازنی می‌باشد یا خیر.
– نخست نگاهی به ضریب توان مصرف کننده‌های خود به خصوص الکتروموتورها، پمپ‌ها، ترانس‌ها و… داشته باشید و ضرایب آنها را یادداشت کنید و خوب است بدانید که ضریب توان زیر ۰٫۹ به معنی داشتن هزینه بالا و مصرف بالا در برق می‌باشد.
– راه دوم مطالعه آخرین قبض برق صادر شده توسط شرکت برق منطقه‌ای است؛ در قبض‌های جدید که برای کنتر های شامل محسابه دیماند چاپ می‌شود، میزان توان راکتیو مصرفی شما و هزینه شما در ماه‌های گذشته ثبت شده است.
– در نهایت نیز سومین و دقیق‌ترین روش، یادداشت برداری اطلاعات شبکه با دستگاه‌های اندازه گیری موسوم به پاور آنالایزر در یک بازه زمانی معین است.

در مقاله انواع خازن بر اساس محدوده ولتاژ و نوع ساختار، به معرفی کاملی از خازن‌های صنعتی پرداختیم. خازن‌ها با ذخیره کردن انرژی الکتریکی و شارژ و دشارژ مداوم در جریان متناوب قابلیت تولید توان راکتیو را دارا هستند. خازن‌های خشک جدیدترین تکنولوژی ساخت بوده که از فیلم‌های معدنی ساخته شده‌اند و فاقد هرگونه ضرر برای محیط زیست و انسان می‌باشند همچنین خاز خشک دارای نشتی کمتر بوده و خاصیت محافظتی و ایمنی بیشتری را برای تجهیزات در مقابل تغییرات هارمونیکی به همراه دارد.

رگولاتور در یک تابلو بانک خازنی نقش پردازنده یا تنظیم کننده را ایفا می‌کند. به منظور تنظیم ظرفیت خازن‌ها در بانک خازنی و همچنین ورود و خروج آنها به مدار از رگولاتور اصلاح ضریب قدرت استفاده می‌شود. این تجهیز با اندازه گیری میزان توان راکتیو مصرف کننده فرمان قطع و وصل کنتاکتور های خازنی را صادر می‌کند که به موجب آن، خازن‌ها به مدار وارد و یا از مدار خارج می‌شوند. رگولاتور های هوشمند موجود در بازار در دو دسته 6 پله و 12 پله موجود می‌باشند. از جمله ویژگی‌های دیگر رگولاتور، شناسایی پله‌های معیوب و اعلام خرابی آنها، قطع کردن پله‌های بانک خازنی در هنگام اضافه جریان‌های ناشی از هارمونیک و محدوده تغییر ضریب توان مطلوب می‌باشد.

این کنتاکتور ها به منظور قطع و وصل خازن در مدار به کار می‌روند و شامل یک کنتاکتور به همراه یک واحد خازنی می‌باشند. کنتاکتور خازن شامل تعدادی سیم به صورت پیچیده شده در بالا و پایین است که به نوعی مقاومت اهمی واحد خازنی است. در عمل قبل از بسته شدن کنتاکت اصلی کنتاکتور، کنتاکت های کمکی بسته شده، خازن همراه با مقاومت‌های محدود کننده واحد خازنی وارد مدار شده و برق دار می‌شود. اندکی پس از این، کنتاکت های کمکی وارد وضعیت باز شده و کنتاکت اصلی کنتاکتور بسته می‌شود و به این ترتیب خازن وارد مدار شبکه می‌گردد. انتخاب کنتاکتور خازنی بر اساس خازن و محاسبات صورت گرفته انجام می‌گیرد.

برای حفاظت از هر پله بانک خازنی لازم است بین شبکه و کنتاکتور خازنی یک تجهیز حفاظتی قرار گیرد بنابراین لازم است تا از یک دسته فیوز یا کلید فیوزهای مینیاتوری (MCB) استفاده شود.

کلید اتوماتیک (MCCB) به منظور حفاظت از تابلو بانک خازنی بوده و مابین شبکه و کلید فیوزها متصل می‌گردد. آنچه که باید در نصب کلید اتوماتیک دقت کرد، انتخاب کلید بر اساس رنج جریانی مناسب کار تابلو می‌باشد.

هارمونیک‌ها امروزه در تمامی شبکه‌های برق دیده می‌شوند. خازن‌ها به خصوص از نوع خازن‌های خشک به شدت در برابر هارمونیک‌ها ضیف و آسیب پذیر هستند. هارمونیک باعث آسیب و خسارت به تجهیزات به خصوص تجهیزات الکترونیکی صنایع نظیر تجهیزات اتوماسیون صنعتی و سنسوریک می‌گردد. در صورت تجاوز سطح هارمونیک‌ها از حد مجاز باید از فیلتر هارمونیکی بهره برد.

در طراحی و نصب بانک خازنی باید سه نکته را مد نظر قرار داد: محاسبات و اندازه بانک خازنی، روش کنترلی که در حال حاضر عموماً با استفاده از رگولاتور می‌باشد و در نهایت محل نصب و اتصال.
محل نصب بانک خازنی در عملکرد درست آن تأثیر بسزایی دارد، محل نصب بانک باید بعد از کنتور برق بوده و تا جایی که ممکن است در نزدیک‌ترین محل نسبت به تجهیزات مصرف کننده قرار بگیرد. این عمل باعث کاهش تلفات نصب می‌گردد. در نهایت تمام مصرف ما باید از بانک خازنی باشد در غیر این صورت بانک خازنی فاقد کارآیی و عملکرد صحیح است.

در این مقاله به معرفی تابلو بانک خازنی، علت نصب، تجهیزات مورد نیاز و محل نصب آن پرداختیم. شرکت المان صنعت برتر سپهر با برند ISBS مفتخر است تا تجهیزات صنعتی مورد نیاز بانک‌های خازنی را با بهترین کیفیت، همگام با آخرین فناوری تولید در این زمینه همراه با ضمانت تعویض در اختیار مهندسان و همکاران گرامی قرار دهد. علاوه بر تجهیزات کلید زنی و حفاظت، خازن‌های ISBS از نوع خشک سیلندری و کتابی بوده و در ظرفیت‌های ۲٫۵ الی ۵۰ کیلووار تولید می‌شوند. رگولاتور های خازنی هوشمند از دیگر محصولات موفق این شرکت بوده که در دو نوع ۶ پله و ۱۲ پله تولید می‌شوند.