Trong các công trình công nghiệp hạ thế, tụ điện chủ yếu được sử dụng để hiệu chỉnh năng lượng phản kháng (nâng cao hệ số công suất). Khi những tụ điện này được cung cấp năng lượng, quá dòng có biên độ cao và tần số cao (3 đến 15 kHz) xảy ra trong khoảng thời gian nhất thời (1 đến 2 ms). Biên độ cực đại của dòng điện này, còn được gọi là "dòng khởi động cực đại", phụ thuộc vào các yếu tố sau:
● Điện cảm của mạng.
● Công suất máy biến áp và điện áp ngắn mạch.
● Loại hiệu chỉnh hệ số công suất
Sự hiện diện của sóng hài và khả năng chịu điện áp của mạng dẫn đến một dòng điện, ước tính bằng 1,3 lần dòng điện danh định Trong tụ điện, tuần hoàn vĩnh viễn trong mạch. Có tính đến dung sai sản xuất, công suất chính xác của tụ điện có thể đạt 1,15 lần công suất danh định của nó. Tiêu chuẩn IEC 60831-1 Edition 2002 quy định rằng tụ điện do đó phải có dòng nhiệt tối đa IT là:
Để tránh sự cố (hàn các cực chính, nhiệt độ tăng bất thường, v.v.), công tắc tơ dùng để chuyển mạch tụ bù phải có kích thước phù hợp với:
● Dòng điện cố định có thể đạt tới 1,5 lần dòng điện danh định của tụ điện.
● Dòng đỉnh ngắn nhưng cao khi đóng cực (dòng điện đỉnh tối đa cho phép Î)
Công tắc tơ chuyên dụng cho tụ điện là một công tắc tơ được thiết kế đặc biệt cho chuyển đổi các khối tụ điện 3 pha, một hoặc nhiều bước trong ứng dụng điều chỉnh hệ số công suất. Nó ngăn chặn dòng khởi động chuyển mạch cao của tụ điện
Việc kết nối các tụ điện trong tủ tụ bù tự động gây ra quá dòng cao tức thời. Giá trị của đỉnh kết nối quá dòng có thể đạt được trị số 100 lần dòng điện định mức của tụ điện. Các dòng điện cao này có thể làm hỏng cả hai, các tiếp điểm của bộ tiếp điểm và tụ điện. Dao động điện áp có thể gây ra sự cố trong các mạch khác của hệ thống lắp đặt
Do đó cần có công tắc tơ tụ điện trong các ứng dụng chuyển mạch tụ điện. Hệ thống tụ điện thế hệ mới sử dụng các loại công tắc tơ đặc biệt được trang bị điện trở giảm chấn để triệt tiêu dòng chuyển mạch cao. Các điện trở được mắc nối tiếp với các tụ điện.
1-Khi cuộn dây được cấp điện
Các tiếp điểm phụ tạo sớm kết nối tụ điện với mạng thông qua bộ 3 điện trở. Các điện trở giảm chấn (damping resistors) làm suy giảm đỉnh dòng đầu tiên và dòng điện khởi động thứ hai khi các tiếp điểm chính bắt đầu tạo ra. Một khi chính các tiếp điểm ở vị trí đóng, các tiếp điểm phụ tự động ngắt.
2-Khi cuộn dây bị khử năng lượng
Các tiếp điểm chính bị đứt đảm bảo ngắt dòng điện điện dung. Các contactor sau đó có thể bắt đầu một chu kỳ mới. Nguyên lý làm việc này kéo dài tuổi thọ của tụ điện và công tắc tơ. Bộ tiếp điểm làm việc của tụ điện được cài đặt trong chuyển đổi một bước hoặc nhiều bước tụ điện trong các tòa nhà thương mại và nhà ở.
Sử dụng công tắc tơ đóng cắt tụ điện có nhiều lợi ích cho hệ thống như:
• Giảm xóc tuyệt vời của dòng điện khởi động.
• Cải thiện chất lượng điện năng. (ví dụ: tránh sụt áp)
• Kéo dài tuổi thọ của tụ điện.
• Chuyển mạch mềm của tụ điện và do đó tuổi thọ sử dụng hữu ích lâu hơn.
• Giảm tổn thất ohmic.
• Tăng độ tin cậy của hệ thống.
• Giảm việc ngừng sản xuất không có kế hoạch và nguy cơ bị phạt.
Khi chọn một công tắc tơ đóng cắt tụ điện dưới các thông số sản phẩm nên được xem xét:
• Công suất định mức (kVAR)
• Điện áp cách điện định mức (Ui)
• Điện áp hoạt động định mức (Ue)
• Điện áp cuộn hút
• Độ bền điện
• Nhiệt độ hoạt động
• Các tiếp điểm phụ được gắn kết
• Tần số chuyển mạch tối đa
• Theo chức năng chuyên dụng (loại tải): Một số hãng chế tạo contactor chuyên dụng cho một ứng dụng đặc thù. Ví dụ contactor chuyên dùng cho tụ bù 3MT7/3RT26,...