Vấn đề quá tải nhiệt ở các thiết bị điện

CÁC NGUỒN NHIỆT DẪN ĐẾN QUÁ TẢI NHIỆT

Từ các thiết bị trong tủ điện

Phần lớn nhiệt độ trong tủ điện đến từ các thiết bị:

• VFD
• Servo
• PLC
• Bộ khởi động
• Nguồn điện
• Biến tần
• Relay
• Đèn chỉ dẫn
• Transformer (thường được lắp bên ngoài, nhưng đôi khi được lắp trong tủ điện)

Biểu đồ dưới đây thể hiện cứ mỗi 18 đến 24 tháng, mật độ và hiệu suất của transitor bán dẫn tăng gấp đôi, khiến lượng nhiệt tỏa ra từ thiết bị điện cũng tăng gấp đôi:

 

Từ môi trường bên ngoài

- Quá trình đổ sắt thép

- Quá trình hàn xì 

- Thiên nhiên: ánh nắng mặt trời

- Công đoạn sấy khô...

SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TẢI NHIỆT

Đối với thiết bị điện

- Hậu quả trước mắt là giảm hiệu suất hoạt động của thiết bị.

Cụ thể như transistor bán dẫn, nhiệt độ càng cao, thời gian để kích hoạt điện áp ngưỡng càng nhiều khiến thời gian mở cổng không như thiết kế ban đầu. Ngoài ra, nhiệt độ tăng khiến điện trở bên trong tăng làm cho cổng không thể mở được.

- Hậu quả tiếp theo có thể kể đến là giảm chất lượng của thiết bị. Đối với dây cách điện, khi nhiệt độ tăng, dây sẽ bị:

• Độ đàn hồi và sức bền giảm
• Tính dẻo tạm thời tăng
• Các chuyển động của nguyên tử tăng

- Hậu quả nghiêm trọng nhất và ít có dấu hiệu nhận biết nhất là giảm tuổi thọ của thiết bị. 

Đối với nhà máy:

Thời gian chết (Downtime) do quá tải nhiệt có lẽ là ví dụ điển hình nhất với nhà máy. Những chi phí cho "thời gian chết" khi gặp vấn đề trên có thể kể đến như:

• Chi phí sửa chửa thay thế thiết bị
• Chi phí nhân công làm bù
• Chi phí nhân công làm ngoài giờ
• Chi phí điện để khởi động
• Chi phí vận chuyển thiết bị mới
• Tiền phạt khi giao hàng chậm cho khách hàng

Những hậu quả trên sẽ gây ra những tổn thất lớn cho nhà máy và công việc kinh doanh của công ty. Điều này thúc đẩy việc đưa ra các giải pháp bảo vệ thiết bị điện khỏi quá tải nhiệt cấp thiết hơn bao giờ hết.

BIỆN PHÁP QUẢN LÝ NHIỆT ĐỘ TỦ ĐIỆN

Ta có thể áp dụng một số biện pháp:

• Sử dụng khí nén: lợi thế của giải pháp là nhỏ gọn, đơn giản, có thể sử dụng cho các tủ điện cở nhỏ.
• Sử dụng chất bán dẫn: đây là giải pháp dành cho các tủ điện vừa và nhỏ, đơn giản, dễ bảo trì có thể sử dụng cho môi trường trong và ngoài nhà máy.
• Sử dụng khí gas: giải pháp dành cho các tủ điện có kích thước vừa và lớn, có thể sử dụng cho môi trường trong và ngoài nhà máy.
• Sử dụng quạt thông gió: giải pháp đơn giản, được ứng dụng khi nhiệt độ tủ điện không cần thấp hơn nhiệt độ bên ngoài.