ক্যাপাসিটরের ব্যর্থতার শারীরিক লক্ষণ: ফুলে ওঠা, নিঃসরণ আর ওপেন সার্কিট নির্ণয়ের কৌশল

টেক্সটাইল মিলের ইনভার্টার, ডাইং মেশিনের ড্রাইভ আর কনভেয়র সিস্টেমে ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরই ডিসি-লিংকের মূল উপাদান। ৩৮০–৪১৫ ভোল্ট এসি ইনপুট থেকে রেকটিফায়ারের পর ডিসি বাস ভোল্টেজ দাঁড়ায় ৫৪০–৫৮০ ভোল্টে, আর ইনভার্টারের সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সির (সাধারণত ২–৮ কিলোহার্টজ) রিপল কারেন্ট প্রতিনিয়ত এই ক্যাপাসিটরের ভেতরে তাপ তৈরি করে। মিলের ঘরে তাপমাত্রা ৪৫°সে ছাড়িয়ে গেলে এবং আর্দ্রতা বেশি থাকলে ক্যাপাসিটরের ভেতরের ইলেক্ট্রোলাইট দ্রুত শুকিয়ে যায়। তিনটি ব্যর্থতার ধরন—ফুলে ওঠা, নিঃসরণ এবং ওপেন সার্কিট—প্রতিটির আলাদা শারীরিক লক্ষণ ও কারণ থাকে, যা ইনভার্টার খোলার আগেই চোখে দেখা যায়।

ইনভার্টারের ডিসি-লিংকে প্রকৃত বৈদ্যুতিক চাপ

টেক্সটাইল মিলের পাওয়ার লাইনে ভোল্টেজ সাগ-সোয়েল, ফেজ ভারসাম্যহীনতা এবং মোটর স্টার্ট করার সময় অতিরিক্ত কারেন্ট সাধারণ ঘটনা। ডিসি-লিংক ক্যাপাসিটরকে সেই সঙ্গে সামলাতে হয় রেকটিফায়ারের রিপল কারেন্ট এবং মোটরে সরবরাহ করা PWM কারেন্টের উপাদান। এই রিপল কারেন্টই ক্যাপাসিটরের ESR-এর কারণে ভেতরে তাপ তৈরি করে। পরিবেশগত তাপের সঙ্গে যোগ হয়ে কোর তাপমাত্রা ৮৫°সে ছাড়িয়ে গেলে ইলেক্ট্রোলাইটের বাষ্পীভবন দ্রুত হয়।

তিনটি ব্যর্থতার ধরন: কারণ ও নির্ণয়

ফুলে ওঠা (Bulging)

এটি দ্রুত চোখে পড়ার মতো লক্ষণ। ক্যাপাসিটরের উপরের দিকের ভেন্ট লাইন খুলে যায় বা ঢাকনা ফুলে উত্তল হয়ে ওঠে। কারণ, ভেতরে অতিরিক্ত গ্যাস চাপ তৈরি হওয়া—যা হয় রিপল কারেন্ট রেটিংয়ের চেয়ে বেশি থাকলে, অ্যাম্বিয়েন্ট তাপমাত্রা রেটিংয়ের চেয়ে বেশি হলে, অথবা ভোল্টেজ রেটিংয়ের উপরে গেলে। ফোলা ক্যাপাসিটরকে সঙ্গে সঙ্গে বদলাতে হবে; এটি আগে ক্যাপাসিট্যান্স হারায়, পরে খুলে যেতে পারে।

নিঃসরণ (Leakage)

অ্যালুমিনিয়াম কন্টেইনারের সিল অংশ বা টার্মিনালের গোড়া থেকে বাদামি বা হলদে তরল বেরিয়ে আসা ইলেক্ট্রোলাইট লিকেজ। সাধারণত দীর্ঘদিন উচ্চ তাপমাত্রায় চলার পর সিলের রাবার শক্ত হয়ে ফাটল ধরে, কিংবা ইনভার্টার উল্টে বসানো থাকলে অভিকর্ষের কারণে তরল বের হয়। লিকেজের আশেপাশের সার্কিট বোর্ড ক্ষয় হতে পারে, তাই শুধু ক্যাপাসিটর নয়, আশপাশের PCB-ও পরীক্ষা করা দরকার।

ওপেন সার্কিট

বাইরে থেকে অস্বাভাবিক দেখাতে পারে না, কিন্তু ক্যাপাসিট্যান্স মাপলে প্রায় শূন্য, ESR অত্যন্ত বেশি। ভেতরের টার্মিনাল বা স্ট্র্যাপ কানেকশন ছিঁড়ে যাওয়ার ফলে, অথবা থার্মাল সাইক্লিংয়ে ঢালাই ফাটল ধরলে এমন হয়। ইনভার্টার তখন নো-লোডে চলে, কিন্তু লোড নিলেই ডিসি-বাস ভোল্টেজ ধসে যায় এবং আন্ডার-ভোল্টেজ ট্রিপ হয়।

অ্যাপ্লিকেশন অনুযায়ী প্রয়োজনীয় প্যারামিটার

টেক্সটাইল মিলের ইনভার্টারের জন্য ক্যাপাসিটর বাছাই করার সময় শুধু ক্যাপাসিট্যান্স আর ভোল্টেজ নয়, নিচের প্যারামিটারগুলোতে মূল্যায়ন করা প্রয়োজন:

ইনস্টলেশন ও পরীক্ষার ব্যবহারিক নোট

• প্রতিস্থাপনের আগে ডিসি-বাস ডিসচার্জ করুন; ফোলা ক্যাপাসিটরেও চার্জ থাকে। ভোল্টমিটার দিয়ে নিশ্চিত হয়ে কাজ শুরু করুন।
• LCR মিটার দিয়ে ক্যাপাসিট্যান্স ও ESR মাপুন। রেটেড ক্যাপাসিট্যান্সের ৮০%-এর নিচে মান এন্ড-অফ-লাইফ নির্দেশ করে।
• ESR ইনিশিয়াল মানের দ্বিগুণ হলে বদলানোর সময় হয়েছে, এমনকি ক্যাপাসিট্যান্স স্বাভাবিক দেখালেও।
• রিপল কারেন্ট নির্ণয়ে ইনভার্টারের সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং লোড কারেন্ট হিসাবে নিন; তাপীয় ইমেজার দিয়ে ক্যাপাসিটরের তাপমাত্রা যাচাই করা যায়।
• ইনস্টলেশনে টর্ক রেঞ্চ ব্যবহার করুন; বেশি জোর দিলে টার্মিনালের সিল ক্ষতিগ্রস্ত হয়, অল্প জোর দিলে যোগাযোগ প্রতিরোধ বাড়ে।
• কুলিং ফ্যান ও ফিল্টার পরিষ্কার রাখুন; ১০°সে কোর তাপমাত্রা কমানোয় আয়ু প্রায় দ্বিগুণ হয়।
• ইনভার্টারে বদলানোর পর ট্রায়াল রানে ৩০ মিনিট তাপমাত্রা ও ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ করুন।

ফোলা, নিঃসরণ বা ওপেন সার্কিট—প্রতিটি ব্যর্থতার ধরন আলাদা হলেও, মূল প্রতিরোধ ব্যবস্থা এক: সঠিক প্যারামিটারে বাছাই, ইনস্টলেশনের সময় সতর্কতা, এবং নির্ধারিত বিরতিতে ক্যাপাসিট্যান্স ও ESR পরীক্ষা। টেক্সটাইল মিলের উৎপাদন লাইন যত কম বন্ধ থাকে, খরচ সাশ্রয় তত স্পষ্ট হয়।