ক্যাপাসিটর ব্যাংকের তাপমাত্রা বৃদ্ধি ও কুলিং: রিপল কারেন্ট, ESR এবং ডিরেটিং দিয়ে নির্বাচন

ক্যাপাসিটর ব্যাংকে রিপল কারেন্ট প্রবাহিত হলে ESR-এর কারণে ভেতরে তাপ উৎপন্ন হয়। এই তাপ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার সাথে যুক্ত হয়ে ক্যাপাসিটরের হট-স্পট তাপমাত্রা নির্ধারণ করে, যার উপর আয়ুষ্কাল সরাসরি নির্ভর করে। নিচের নির্দেশিকা ক্যাপাসিটর ব্যাংকের তাপীয় নকশা করার সময় কোন প্যারামিটারে কতটা গুরুত্ব দিতে হবে, তা দেখায়। এটি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা 40°C থেকে 55°C এর মধ্যে অবস্থিত স্থির পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন ব্যাংক এবং ইনভার্টার ডিসি-লিংক পর্যায়ের জন্য প্রযোজ্য।

প্রয়োগের সীমানা নির্ধারণ

এই নির্বাচন প্রক্রিয়া তখনই অনুসরণ করুন যখন:

• ক্যাপাসিটর ব্যাংক আবদ্ধ ধাতব প্যানেলে বসানো, সরাসরি সূর্যালোক বা তাপ উৎসের কাছাকাছি নয়;
• ব্যাংকের মধ্য দিয়ে উল্লেখযোগ্য হারমোনিক কারেন্ট প্রবাহিত হয়, বিশেষত থাইরিস্টর বা ভিএফডি লোডের কারণে;
• বিদ্যুৎ সরবরাহে ভোল্টেজ ওঠানামা ±10% এর মধ্যে থাকে; এর বেশি হলে প্রথমে ভোল্টেজ রেগুলেশন সমস্যা সমাধান করতে হবে।

যদি এই শর্তগুলির কোনটি প্রযোজ্য না হয়, তবে তাপীয় বিশ্লেষণের আগে লোড প্রকৃতি এবং সাপ্লাই কোয়ালিটি যাচাই করুন।

মূল প্যারামিটারের সিদ্ধান্ত সীমা

পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা

থার্মোমিটার দিয়ে প্যানেলের ভেতরের ক্রমাগত সর্বোচ্চ তাপমাত্রা মাপুন, ক্ষণিকের পিক নয়। ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের জন্য প্রতি 10°C হট-স্পট তাপমাত্রা কমানোতে আয়ুষ্কাল প্রায় দ্বিগুণ হয় (আরহেনিয়াস নিয়মের ব্যবহারিক রূপ)। ফিল্ম ক্যাপাসিটরের জন্য এই সুবিধা কম, তবে 70°C এর বেশি হট-স্পট তাপমাত্রায় অস্তরক ক্ষয় দ্রুত ঘটে। তাই 55°C এর বেশি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় ফোর্সড ভেন্টিলেশন আবশ্যক, নিছক পছন্দ নয়।

রিপল কারেন্ট ও ESR

তাপ উৎপাদনের হিসাব: P = I_rms² × ESR। প্রতিটি ক্যাপাসিটরের ডেটাশিটে রেটেড রিপল কারেন্ট একটি নির্দিষ্ট রেফারেন্স ফ্রিকোয়েন্সি ও কেস তাপমাত্রায় দেওয়া থাকে। নির্বাচনের সময়:

• বাস্তব রিপল কারেন্ট যদি রেটেড মানের 70% এর নিচে থাকে, তাপীয় মার্জিন যথেষ্ট; 90% এর উপরে গেলে ডিরেটিং কার্ভ ব্যবহার করে উচ্চতর রেটিং বাছুন।
• একাধিক ফ্রিকোয়েন্সির হারমোনিক রিপল থাকলে বর্গমূল-অফ-সাম-অফ-স্কোয়ার পদ্ধতিতে সমতুল্য রিপল বের করুন।
• ইনকামিং পরীক্ষায় নতুন ক্যাপাসিটরের ESR ডেটাশিট মানের 1.3 গুণের বেশি পাওয়া গেলে সেই লটের তাপীয় ক্ষয় বাড়তি ধরে নিন; 2 গুণের বেশি ESR মেরামতের ক্ষেত্রে প্রত্যাখ্যান করুন।

কুলিং পদ্ধতির তুলনা

নীচের সারণীটি তিনটি প্রচলিত কুলিং ব্যবস্থার সিদ্ধান্ত সীমা দেখায়। রিপল কারেন্ট ডিরেটিং গুণাঙ্কটি রেটেড মানের সাপেক্ষে প্রযোজ্য, যখন ক্যাপাসিটরের কেস তাপমাত্রা ডেটাশিটের সর্বোচ্চ সীমার মধ্যে থাকে।

ধাপে ধাপে নির্বাচন পদ্ধতি

1. সম্পূর্ণ প্রোডাকশন শিফটের সময় পাওয়ার অ্যানালাইজার দিয়ে ব্যাংকে প্রবাহিত কারেন্ট এবং হারমোনিক স্পেকট্রাম (31তম হারমোনিক পর্যন্ত) মাপুন।
2. প্যানেলের ভেতরের সর্বোচ্চ ক্রমাগত পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা রেকর্ড করুন; 55°C এর উপরে হলে ভেন্টিলেশন বা ক্যাপাসিটরের অবস্থান পরিবর্তনের পরিকল্পনা করুন।
3. প্রয়োজনীয় kvar এবং লাইন ভোল্টেজের সাথে 10% ওভারভোল্টেজ মার্জিন যোগ করে রেটেড ভোল্টেজ নির্ধারণ করুন; 400 V নেটওয়ার্কের জন্য রেটেড ভোল্টেজ 440 V এর কম নয়।
4. I = 2πfCV সূত্রে প্রাথমিক কারেন্ট এবং হারমোনিক উপাদানগুলির সমতুল্য রিপল একসাথে হিসাব করুন।
5. ডেটাশিটের tan δ বা ESR থেকে পাওয়ার লস (I² × ESR) হিসাব করে হট-স্পট তাপমাত্রা আনুমানিক করুন; ফিল্ম ক্যাপাসিটরে কেস তাপমাত্রার চেয়ে 5–10°C বেশি ধরে নিন।
6. উপরের সারণী থেকে কুলিং পদ্ধতি বাছুন; ক্যাপাসিটরের মধ্যে ন্যূনতম 20 মিমি ফাঁক রাখুন এবং ফ্যান ব্যর্থ হলে তাপীয় প্রোটেকশন যোগ করুন।
7. সবশেষে, নির্বাচিত ক্যাপাসিটরের আয়ুষ্কাল-তাপমাত্রা কার্ভে প্রকৃত হট-স্পট তাপমাত্রায় প্রত্যাশিত আয়ুষ্কাল মিলিয়ে নিন। রক্ষণাবেক্ষণ দলের জন্য একটি তাপীয় জরিপ রিপোর্ট তৈরি করুন।

এই পদ্ধতি অনুসরণ করলে ব্যাংকের প্রতিটি ক্যাপাসিটরের তাপীয় বিন্দুগুলির পূর্বাভাস পাওয়া যাবে এবং অকাল ব্যর্থতা কমবে। তাপীয় পরিমাপ প্রতি ৬ মাসে পুনরাবৃত্তি করুন — টেক্সটাইল মিলের ধুলো ফিল্টার ও ফ্যানের কার্যকারিতাকে দ্রুত কমিয়ে দেয়।