Взорвались силовые симисторы с нагрузкой в 10 кВт. Нужна консультация

Есть (точнее был) блок управления нагревателями. Управлял он нагрузкой в 10 кВт (3 фазы, 380В, нагрузка включенна треугольником). После изготовления он практически круглосуточно проработал в течении недели и рано утром все три силовые симисторы взорвались (два вдребезги, а у третьего приподнялась "крыша"). При этом сработал автомат.
Сами симисторы: BTA140-800 (25A, 800В, корпус TO220). Управление - MOC3083 (800В, со схемой контроля перехода через ноль).
Паралельно симисторам варисторы и RC-цепочка (0,015 мкФ, 39 Ом).

Вернули мне этот ящик на доработку. Вот я и задумался над причиной.

Сразу в голове возникло: КЗ в нагрузке, но на месте проверили и сказали, что нагреватели в порядке.
Тогда перегрев (через вентиляционные отверстия проходило недостаточно воздуха). Думаю поменять симисторы и установить маленькие 40мм вентиляторы на радиаторы и, возможно, один на выдув.

Вот только подходящую нагрузку найти тяжело, чтобы испытать на работе

Может кто уже сталкивался на практике с подобным взрывом?

Меня все-время терзают сомнения: "взорвались все три сразу и сработал автомат".
Я провел осмотр. У меня провода от симисторов зафиксированны текстолитовым держателем и как их не гни, они не достают до соседней фазы, да и они почти остались в том положении, в каком были установленны.
Вот с креплением симисторов чуть сложенее: все три чуть-чуть шевелятся (ослабла хватка винта М3?). Под симисторами есть термопаста.
На желтой термоусадке, которая покрывает текстолитовые стойки я не заметил каких-либо следов теплового воздействия радиаторов.

Думаю найти крепкую розетку и 3 тепловентилятора по 2 кВт для испытания...

Фото:
Этот симистор пострадал больше всего + оставил много копоти на стенках:

Этот меньше всего пострадал. Только "крыша" приподнялась:

и общий вид:

Корпуса точно ТО220? Не ТО3 (ТО218 или аналоги)? Если да, то маловаты они для такой нагрузки.

TO220. Там выходит через каждый симистор ток около 16А, мощность: 1,55 В * 16 А = 24,8 Вт. TO220 не потянет?

Пластик долой для таких дел! И, как минимум, 50% запас по мощности! Лучше 100!

Сергей К: 24,8 Вт
25 ватт там будет ампер при 20, там ватт 20 и греть подложку можно аж за 100 градусов. Радиаторы нормальные (а гровер есть?), а уж если слегка дуть - то вообще. Только лучше ставьте один большой в центр, а не много маленьких - места ж полно. Предлагаю для испытаний брать электокипятильники. Меня смущает треугольник, что за нагреватели - размер, форма и пр.? Но и запас бы не помешал

birua: 25 ватт там будет ампер при 20, там ватт 20 и греть подложку можно аж за 100 градусов
да. Я просто из расчета, что падение напряжения будет максимальное по документации (1,55В), а так да. Реальная должна быть ниже, да и судя по графику - при разогреве прямое падение напряжения снижается.

birua: а гровер есть?),
это разрезная (стопорная) шайба? Будет!

birua: Меня смущает треугольник, что за нагреватели - размер, форма и пр.?
Это большой масляный нагреватель по спец. заказу. Внутри 9 нагревателей по 1,1 кВт на 380В каждый. Они соеденяются треугольником, по три в каждом плече.

birua: Но запас бы не помешал
по току или теплоотводу?

birua: Только лучше ставьте один большой, а не много маленьких, места ж полно
Так тогда нужно изолировать, что приведет к росту теплового сопротивления. Да и между фазами 380В гуляет. Страшно.
А брать корпус с изоляцией - так у него тоже с теплоотдачей нелады.

А что относительно причины? Перегрев или все же перегрузка (КЗ? Сильное повышение напряжения?)
Может ли длительный плавный разогрев привести к таким последствиям?

я про один большой подшипниковый (2 ball bearing) вентилятор - много надёжнее, обороты ниже, а воздушные упор и объем прокачки выше таковых суммы маленьких. Не помешал бы запас по току, конечно

ЮХа: Пластик долой для таких дел!
Полностью согласен. Ножки корпуса ТО220 чуть толще комариных, вряд ли они пригодны для токов 25 А.

Посмотрел симистор на BTA40, у него и корпус побольше (TOP-3) и ток (40 А), но и ток управляющего электрода заметно выше (до 160 мА против 70 мА для BTA140). Значит нужно будет ставить еще один симистор между MOC3081 и этим симистором

Какие 70 мА для BTA140? - Вы же только в первом и третьем квадрантах работаете. Откуда у Вас такие сведения про 160 мА для BTA40? 50 там. В любом случае - никакие еще симисторы не нужны. Вам денег на 40-й не жалко, что-ли ставьте 41-й, это он в ТОР3. Я тут смотрю, смотрю на провода в ящике - как там у Вас возле МОС к 4 и 6 ноге два резистора подключаются - не понимаю - фазы заходят в ящик через центр передней стенки?

Не закладывайте потенциально триаку при самопроизвольном включении огромный dI/dt 39 Омами снаббера (с Вашей-то малой паразитной индуктивностью нагрузок да межфазной коммутацией), ему и так варисторы тока добавят - поставьте 100 Ом, ну если боитесь - то хотя бы 75 (по моим сведениям тогда приблизительно-точно имеем ниже 50 A/мкс), но и ста ом - выше крыши Вам будет.

Более мощный триак - это, конечно, правильно, это надёжно, это хорошо, но я думаю, что можно ещё раз повториться, если сложности с умощнением и не боитесь за репутацию из-за повторной доработки нагреватели не сломаются, а что не взорвётся мощный симистор - не факт