BFC

Un BFC est un grand condensateur à film conçu pour les hautes tensions, généralement de 480 V à 1000 V ou plus, et destiné à gérer les demandes transitoires de la distribution d'énergie et du contrôle moteur. Ce sont des unités à film humide ou à film sec construites avec des couches diélectriques en polypropylène ou en polyester, souvent de plusieurs pouces de large et pesant de 5 à 20 livres ou plus. Ils se trouvent dans les armoires de démarrage, les bancs de correction du facteur de puissance et les circuits de suppression d'arc où des condensateurs plus petits ou de tension inférieure échoueraient.

Le travail électrique qu'un BFC effectue est simple mais exigeant : il stocke de l'énergie pendant les périodes de maintien à haute tension dans les circuits de commutation et la libère rapidement lorsque cela est nécessaire. Dans les démarreurs progressifs et les variateurs de fréquence, les BFC absorbent les pics de tension qui se produisent lorsque les enroulements du moteur commutent de manière inductive. Dans les bancs de condensateurs pour la correction du facteur de puissance sur les réseaux d'usine, ils maintiennent une tension stable sous des charges réactives fluctuantes. La principale différence par rapport aux condensateurs à usage général est la tolérance aux événements de surtension répétitifs et aux cycles thermiques.

Construction et caractéristiques nominales

La plupart des BFC utilisent la technologie de film auto-cicatrisant, où une couche de polymère métallisé se vaporise à un point de défaut plutôt que de subir une défaillance catastrophique. Le boîtier est généralement en aluminium ou en acier, rempli d'huile minérale ou d'un fluide diélectrique synthétique pour le refroidissement et l'isolation. Les bornes sont des cosses boulonnées conçues pour le courant maximal requis par l'application. Les données de la plaque signalétique incluent la capacité en microfarads, la tension nominale en volts, la tolérance (souvent +/- 5 ou 10 pour cent), la puissance réactive en kVAR, et parfois les limites de courant d'ondulation en ampères RMS.

Les modes de défaillance sur le terrain incluent la réduction de la capacité due à la chaleur ambiante (la capacité dérive, la tension nominale diminue), la rupture s'il est exposé à des transitoires dépassant la tension nominale de plus d'environ 10 à 15 pour cent, et la fuite progressive à travers le diélectrique si le fluide est contaminé. Des tests périodiques avec un capacimètre ou un pont de mesure détectent la dérive précoce avant que la défaillance ne se propage.

Le nom familier reflète le rôle sans compromis que jouent ces composants : ils doivent être physiquement grands et électriquement robustes pour survivre dans des environnements de commutation industriels où des composants passifs plus petits se vaporiseraient. Dans les systèmes d'alimentation triphasés et les champs de moteurs synchrones, les BFC sont installés en triplets appariés, un par phase, pour maintenir la symétrie du système et éviter la ferrorésonance.