34 ELEKTRO 3/2013 téma Amper 2013 – 21. mezinárodní elektrotechnický veletrh Kompenzační kondenzátory a hradicí tlumivky pro fotovoltaické elektrárny Kondenzátory nízkého napětí Kondenzátory nízkého napětí (obr. 1) jsou již po mnoho let vyráběny a dodávány v sys-tému MKP, kde nízkoztrátové dielektrikum tvoří dvě vrstvy metalizované polypropyleno-vé (PP) fólie. Dielektrický systém je samore-generační, v suchém provedení s velmi malý-mi dielektrickými ztrátami. Samoregenerace spočívá v tom, že se při napěťovém průrazu kovová vrstva okolo místa průrazu odpaří vlivem vysoké teploty elektrického oblouku, který vznikne mezi elektrodami. Odpařený materiál je během několika mikrosekund od-straněn přetlakem vzniklým uprostřed místa průrazu. Vzniklá izolační plocha je spolehli-vě napěťově odolná z hlediska všech dalších provozních požadavků na kondenzátor. Ten zůstává plně funkční jak během průrazu, tak i po něm. Metalizované PP fólie jsou vinuty do pevných válcových svitků. Konce těchto kondenzátorových svitků jsou pokoveny šo-pováním, což zajišťuje velké proudové na-máhání a nízkoindukční spojení svorkovnice s vlastními svitky. Svitky jsou zality v pevné kompaktní hmotě rostlinného původu, která je netoxická a ekologicky nezávadná. Nádo-by jsou vyrobeny z lisovaného hliníku o prů-měrech 85, 110 a 136 mm a jsou vybaveny fixačním šroubem.Výhody technologie MKP spočívají v jed-noduchosti výroby při spotřebě menšího množství materiálu a následně také v příznivé ceně kondenzátorů. Charakteristické jsou malé rozměry, velká měrná kapacita a možnost vel-kého střídavého zatížení. U kondenzátorů se svitky zalitými v pevné kompaktní hmotě rost-linného původu, která je netoxická a ekolo-gicky nezávadná, nehrozí znečištění život-ního prostředí např. průsakem impregnační kapaliny. Kondenzátory plněné plynem mají další výhody.Výhody kondenzátorů MKP plněných plynem N2 + He:– 30% zmenšení hmotnosti,– zlepšení požární bezpečnosti,– ekologická likvidace starých kondenzáto-rů,– 100% kontrola těsnosti heliovým hleda-čem,– malé rozměry,– vysoká měrná kapacita.Bezpečnost kondenzátorůPřetlaková pojistka jako ochrana proti přetížení a poruchám na konci životnosti. Při nadměrném přetížení elektrického a tepel-ného rázu nebo poruše na konci životnosti kondenzátoru může zvětšující se počet sa-mohojivých průrazů zvýšit tlak uvnitř kon-denzátoru. K zabránění roztržení nádoby je kondenzátor vybaven speciálním mechanis-mem, tzv. přetlakovým odpojovačem. Ten-to bezpečnostní mechanismus je založen na zeslabení vnitřních vodičů kondenzátoru ve vhodně vybraném místě. Se vzrůstajícím tla-kem uvnitř se nádoba díky vydutí víka pro-tahuje směrem nahoru (obr. 2). Výsledkem tohoto jevu je oddělení připojovacího vodi-če v zeslabeném místě a odpojení konden-zátoru od sítě.Životnost kondenzátorůObecně předpokládaná životnost kompen-začních kondenzátorů je udávána přibližně 100 000 až 150 000 h. Na životnost konden-zátorů ale mají vliv provozní podmínky (tep-lota, napětí).Teplotní kategorie kondenzátorů je udává-na písmeny C nebo D. Písmeno C znamená průměrnou provozní teplotu 40 ° C za 24 h, přičemž maximální teplota okolí během těch-to 24 h nesmí překročit 50 ° C. Pro teplotní kategorii D platí průměrná provozní teplota 45 ° C za 24 h, během této doby nesmí tep-lota okolí překročit 55 ° C. Zároveň musí být dodržena podmínka průměrné roční teploty okolí, pro kategorii C je to 30 ° C, pro kate-gorii D je průměrná roční teplota okolí 35 ° C.Kondenzátory vyráběné technologií MKP mají přiřazenou teplotní kategorii D a povole-né proudové přetěžování 1,5 až 2,0× In – podle náročnosti provozu.K posouzení životnosti kondenzátoru jsou prováděny urychlené zkoušky stárnutí za podmínek, kdy výkon zkoušeného konden-zátoru je roven 1,56násobku jmenovitého výkonu za teploty okolí 50 ° C, doba trvání zkoušky je 2 000 h. Rozhodujícím kritériem pro vyhodnocení této zkoušky je úbytek kapacity, který je rozdílný podle velikosti výkonu kondenzátoru v nádobě. Pro malé výkony, tj. do 12,5 kvar včetně, se úbytek kapacity nachází v rozmezí 0,1 až 0,2 %, pro výkony do 25 kvar je úbytek kapacity v rozmezí 0,3 až 0,4 %. Úbytek kapacity při takovéto zkoušce stárnutí odpovídá úbytku kapacity kondenzátorů zapojených v běž-ném provozu po dobu delší než jeden rok.Velmi významný vliv na životnost kon-denzátorů má nadměrné přetěžování konden-zátorů harmonickými proudy a také překra-čování průměrných povolených teplot v dané teplotní kategorii. Překračování těchto tep-lot má za následek výrazné urychlení stár-nutí kondenzátoru. Například zvýšení prů-měrné provozní teploty o 15 ° C může způ-sobit až desetinásobné zkrácení životnosti kondenzátoru.ZEZ SILKO, s. r. o., Žamberk Společnost ZEZ SILKO, s. r. o., Žamberk jako tradiční český výrobce silnoproudých kon-denzátorů s více než sedmdesátiletou tradicí vyrábí a dodává na trh řadu kompenzačních kondenzátorů nízkého a vysokého napětí, hradicích tlumivek a rovněž kompenzačních roz-váděčů nízkého a vysokého napětí. Všechna uvedená zařízení se v současnosti hojně po-užívají ke kompenzaci jalového výkonu fotovoltaických elektráren.Kromě uvedených produktů je firma ZEZ SILKO, s. r. o., známa výrobou kondenzátorů pro výkonovou elektroniku, kondenzátorů pro indukční pece i komponent pro kompen-zaci jalové energie. V současné době je možné se setkat s výrobky ZEZ SILKO na více než 50 světových trzích.Obr. 1. Kondenzátory nn Obr. 2. Kondenzátor s přetlakovým odpojo-vačem