Vorig jaar belde een vriend in de sector van stroomdistributiekasten mij; de condensatoren in een van zijn projecten waren weer opgezwollen. Hij had al een batch vervangen, maar nog geen jaar later deed hetzelfde probleem zich opnieuw voor. De financiële afdeling van de klant was hem aan het ondervragen: "Moeten we deze condensatoren jaarlijks kopen, net als printerinktcartridges?"
Dit is geen alleenstaand geval. In de industrie voor blindvermogencompensatie bij laagspanning is het omgaan met het uitpuilen van condensatoren, lekkage en capaciteitsverslechtering – wat leidt tot boetes voor de arbeidsfactor – een soort onvermijdelijk jaarlijks ‘collegegeld’ geworden. Later stelde iemand voor om over te stappen naarzelfherstellende shuntcondensatorenin het projectontwerp, waarbij ze beweerden dat ze zichzelf konden repareren en vijf of zes jaar mee konden gaan zonder onderhoud.
Mijn vriend was geïntrigeerd maar aarzelde: zelfherstellende condensatoren kosten aanzienlijk meer dan standaardcondensatoren. Was dit een echte manier om toekomstige kopzorgen te voorkomen, of was dit gewoon een marketinggimmick die door fabrikanten was uitgevonden om klanten meer te laten uitgeven?
Laten we eens kijken hoe standaardcondensatorenmislukking. Het meest voorkomende type dat wordt gebruikt in laagspanningsshunttoepassingen heeft een gemetalliseerde polypropyleenfilmstructuur. De elektroden bestaan uit een ultradunne laag aluminium of een zink-aluminiumlegering die via dampafzetting op het filmoppervlak is aangebracht. Hoewel ze onder normale omstandigheden prima functioneren, benadrukken factoren als netharmonischen, overspanning en inschakelstromen door veelvuldig schakelen voortdurend de zwakke punten in het diëlektricum van de film.
Zodra deze zwakke punten voldoende spanning accumuleren, treedt diëlektrische doorslag op. Door de storing ontstaat een elektrische boog bij hoge temperatuur die de omringende film en de metalen coating wegbrandt. In ernstige gevallen brandt de boog door de gehele condensatorkern, waardoor kortsluiting ontstaat en de stroomonderbreker van de kast wordt geactiveerd.
Standaardcondensatoren bieden geen bescherming tegen dit soort storingen. Een enkele storing kan de eenheid onbruikbaar maken, of herhaalde storingen kunnen ervoor zorgen dat de capaciteit tot een onbruikbaar niveau daalt. Dit is de reden waarom de vervangingscyclus voor condensatoren in industriële omgevingen doorgaans slechts twee tot drie jaar bedraagt.