IEEE Std C37.20.9™ वातावरण से अधिक दबावको गैस प्रमुख इन्सुलेशन माध्यम को प्रयोग गर्ने एकीकृत गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर (MEGIS) को डिजाइन, परीक्षण र स्थापना आवश्यकताहरू परिभाषित गर्छ। यसमा 1 kV देखि 52 kV को बीचमा रेटिङ गरिएको एक्सटर्नलिंग कुँडी प्रणालीहरू समावेश छ। यसमा, लेखापाल, स्विचहरू, बुशिङहरू, बसबारहरू, उपकरण ट्रान्सफार्मरहरू, केबल टर्मिनेशनहरू, मिटरहरू र नियन्त्रण/संरक्षण रिले हुन्छन्। यी स्विचगियर समावेशनहरूमा, ऊर्ध्वाधर कम्पार्टमेन्टहरू—केही वा सबै मध्य-वोल्टेज विभागहरू—दबावको गैसद्वारा प्रमुख रूपमा इन्सुलेट गरिएका छन्। मानकले आन्तरिक र बाह्य स्थापनाहरू दुवै लागू हुन्छ।
तारीखमा, अमेरिकी बाजारमा प्रमुख स्विचगियर प्रकार वातावरण-इन्सुलेटेड, धातु-समावेशी स्विचगियर थियो। रिंग-मेन वितरण अनुप्रयोगहरूको लागि, अमेरिकी-शैलीको पैड-माउंटेड ट्रान्सफार्मरहरूको व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको थियो, जहाँ उच्च-वोल्टेज घटकहरू जस्तो कि लोड स्विचहरू र उच्च-वोल्टेज फ्युजहरू, ट्रान्सफार्मर कोर र वाइंडिङहरू साथै एक टैंकमा उच्च-आगको बिन्दु तेल भरिएको थियो, वा वैकल्पिक रूपमा वातावरण-इन्सुलेटेड लोड स्विचहरू प्रयोग गरिएको थियो। त्यसैले, अमेरिकीमा गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियरको अपनाउन धेरै दिन लगेको थियो।
ABB र Schneider Electric जस्ता यूरोपीय निर्माताहरूले गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर अमेरिकी बाजारमा परिचय गर्ने बाद, ग्राहकहरूले यस तकनीकलाई स्वीकार र अपनाउन थालेका थिए। त्यसो भए, गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियरको लागि IEEE मानक बाद विकसित गरियो र २०१९ मा औपचारिक रूपमा प्रकाशित भयो। यो मानक अधिकांश रूपमा IEC मानकहरू आधारित छ, तर पैरामिटरहरू, निर्माण, र परीक्षण आवश्यकताहरू बारे IEEE C37.20.2 र अन्य सम्बन्धित IEEE मानकहरूसँग लक्ष्य राखिएको छ, विशेष गरी IEEEको उपकरणको लागि सुरक्षा आवश्यकताहरू पूरा गर्न।
1. प्रयोगको लागि पर्यावरणीय स्थितिहरू
a) संचालन तापक्रम: अधिकतम +40 °C; २४ घण्टामा औसत अधिक भन्दा +35 °C नभएको; न्यूनतम –5 °C.
b) उच्चता: ३,३०० फिट (१,००० मिटर) भन्दा नभएको।
c) आवरण सुरक्षा मूल्याङ्कन: आन्तरिक प्रयोगका लागि NEMA 250 Type 1 (IP20); बाह्य प्रयोगका लागि Type 3R (IP24)।
GB/T 11022 अनुसार, चीनमा आन्तरिक स्विचगियर तीन न्यूनतम वातावरणीय तापक्रम श्रेणीमा विभाजित गरिएको छ: –5 °C, –15 °C, र –25 °C। IEEE C37.20.9मा गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियरको लागि निर्धारित न्यूनतम संचालन तापक्रम (–5 °C) IEEE C37.20.2मा वातावरण-इन्सुलेटेड स्विचगियरको लागि निर्धारित (–30 °C) भन्दा उच्च छ। त्यसैले, चीनी मानकलाई अनुसरण गर्ने गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर आश्चर्यको रूपमा IEEE C37.20.9को पर्यावरणीय आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ।
निम्न टेबल १मा IEEE C37.20.9को लागि गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियरको लागि रेटिङ वोल्टेज, पावर-फ्रिक्वेन्सी टोलिने वोल्टेज, र बिजली झटका टोलिने वोल्टेजको आवश्यकताहरू देखाएको छ।
टेबल १ – IEEE C37.20.9 अनुसार गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियरको लागि इन्सुलेशन वोल्टेज रेटिङहरू
| उत्तरी चीनमा अनुप्रयोग क्षेत्र | स्विचगियरको मूल्याङ्कित वोल्टेज (kV) | मूल्याङ्कित शक्ति आवृत्ति सहन गर्ने वोल्टेज (kV, प्रभावकारी मान) | मूल्याङ्कित आघात आवृत्ति सहन गर्ने वोल्टेज (kV, शिखर मान) | ||
| IEC 60664-1, EN 60664-1/CD1317 अनुसार विभाज्य कनेक्टर डिसकनेक्टर भएको सहित | IEC 60217-5013, IEC 60217-5013 अनुसार विभाज्य कनेक्टर डिसकनेक्टर छैन | IEC 60217-5013, IEC 60217-5013 अनुसार (विभाज्य कनेक्टर डिसकनेक्टर छैन) | |||
| 2.3/4.16 | 4.76 | 19 | 19 | 19 | 60 |
| 6/9 | 8.25 | 34 | 36 | 26 |
95 |
| 12.47/12.9 | 15 | 34 | 36 | 26 | 95 |
| 21/37 | 27 | 40 | 50 | 60 | 125 |
| 34.5 | 38 | 50 | 70 | 60 | 150 |
अमेरिकी मानक र चीनी मानकहरूमा स्विचगियर वोल्टेज रेटिंगहरू फरक पार्छन्। त्यसैले, गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर (GIS) लाई IEE-Business मानकहरूमा निर्धारित रेटेड पावर-फ्रिक्वेन्सी टोलरेन्स वोल्टेज र रेटेड थंडर इम्पल्स टोलरेन्स वोल्टेज आवश्यकताहरूको अनुसार चलाउनुपर्छ। उदाहरणका लागि, चीनी मानकानुसार डिझाइन गरिएको १२ किलोवोल्ट (kV) GIS कबिन अमेरिकी मानकमा ४.७६ kV वोल्टेज वर्गको डाइएलेक्ट्रिक परीक्षण आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ, जबकि २४ kV चीनी GIS कबिन २७ kV सम्मको वोल्टेज वर्गहरूको इन्सुलेशन आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ।
IEEE Std ३८६™-२०१६ वितरण प्रणालीहरूमा प्रयोग गरिने २.५ kV देखि ३५ kV सम्मको वोल्टेज रेटिंग भएका अलग इन्सुलेटेड कनेक्टरहरूको आवश्यकताहरू निर्धारण गर्दछ—जसलाई "अमेरिकी-शैलीको घुटना कनेक्टर" मानक पनि भनिन्छ। यी कनेक्टरहरू अमेरिकी मानक उपकरणहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जस्तै पैड-माउंटेड ट्रान्सफोर्मरहरू र केबल वितरण बाक्सहरू। त्यसके विपरीत, चीनी गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियरमा सामान्यतया EN ५०१८१ अनुसार केबल बुशिङ्गहरू र प्लगहरू प्रयोग गरिन्छ। गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियरको लागि IEEE मानकमा विभिन्न प्रकारका केबल टर्मिनेशन अक्सेसरीहरूको लागि विशिष्ट डाइएलेक्ट्रिक परीक्षण आवश्यकताहरू समावेश छन्।
२ रेटेड करंट
IEE-Business गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर (MEGIS) मा प्रमुख बसबारहरूको रेटेड कन्टिन्युअस करंटको लागि सिफारिस गरिएका मानहरू २०० A, ६०० A, १२०० A, २००० A, २५०० A, ३००० A, र ४००० A हुन्—जुन चीनी मानहरू जस्तै ६३० A, १२५० A, र ३१५० A भन्दा फरक छन्।
३ रेटेड फ्रिक्वेन्सी
IEEE मानकले ६० Hz रेटेड फ्रिक्वेन्सी निर्धारित गर्दछ, जुन चीनमा ५० Hz छ। ६० Hz फ्रिक्वेन्सीले तापक्रम बढ्न र छोटो-सर्किट ब्रेकिङ व्यवहारमा प्रभाव राख्छ। GB/T ११०२२ अनुसार, ५० Hz वा ६० Hz रेटिंग भएका स्विचगियर र कन्ट्रोलगियरहरूको लागि—यदि विद्युत फ्लो भएका भागहरूको नजिक फेरोमैग्नेटिक कम्पोनेन्टहरू छैन भने—५० Hz लाई लिएको निरन्तर करंट परीक्षणमा मापिएको तापक्रम बढ्न अधिकतम सीमाको ९५% भन्दा बढ्नुहुन्थ्यो भने, यो उपकरण दुवै फ्रिक्वेन्सीहरूको लागि अनुसारी मानिन्छ, यानी ६० Hz तापक्रम बढ्न आवश्यकतालाई पनि पूरा गर्दछ।
तर, गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियरमा सीमित ताप वितरण र छोटो थर्मल मार्जिनको कारण, ६० Hz आवश्यकतालाई पूरा गर्न डिझाइनमा सुधार गर्नुपर्छ। चीनी मानक अनुसार १.१× रेटेड करंट तापक्रम बढ्न परीक्षण पार गरेका उत्पादहरू सामान्यतया ६० Hz आवश्यकतालाई पूरा गर्न सक्छन्।
४ रेटेड शॉर्ट-टाइम टोलरेन्स करंट र रेटेड पीक टोलरेन्स करंट
IEEE गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियरको लागि सिफारिस गरिएका शॉर्ट-टाइम टोलरेन्स करंटको मानहरू टेबल ३ मा देखाएका छन्। चीनी मानकहरू जस्तै ३ सेकेण्ड वा ४ सेकेण्डको छोटो-सर्किट अवधि निर्धारित गर्दछ, IEEE मानकले २ सेकेण्डको छोटो-सर्किट अवधि निर्धारित गर्दछ।
अत्यन्त, किनभने IEEE प्रणाली ६० Hz (५० Hz भन्दा) मा काम गर्दछ, रेटेड पीक टोलरेन्स करंटलाई २.६ गुना रेटेड शॉर्ट-टाइम टोलरेन्स करंटको रूपमा परिभाषित गरिएको छ। उदाहरणका लागि, ३१.५ kA रेटेड शॉर्ट-टाइम टोलरेन्स करंटले ८२ kA रेटेड पीक टोलरेन्स करंट संग परिभाषित छ—जुन चीनमा प्रयोग गरिने ८० kA भन्दा थोरै बढी छ। यस्ता शिर्ष छोटो-सर्किट करंटहरूद्वारा उत्पन्न भएका विद्युत डायनामिक बलहरूलाई टोल्न गर्न, कन्टक्ट दबाब र यस्ता कन्टक्टहरू जस्ता घटकहरूको यान्त्रिक बल बढाउनुपर्छ।
टेबल २ – IEEE गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियरको लागि सिफारिस गरिएका शॉर्ट-टाइम टोलरेन्स करंट रेटिंगहरू
| आइटम | मानक |
||
| मानक छोट-सर्किट धेरै रहने विद्युत करेंट kA (प्रभावी मान, ताम्र र अल्युमिनियम सामग्रीको लागि) उष्णता प्रतिरोधी बंदिश सामग्रीको लागि २ सेकेण्ड | मानक छोट-सर्किट चरम रहने विद्युत करेंट kA | साथिक विद्युत करेंट kA (प्रभावी मान, असममित) | |
| १ |
१२.५ | ३२.५ | १९.४ |
| २ | १६.० | ४२.० | २४.८ |
| ३ | २०.० | ५२.० | ३१.० |
| ४ | २५.० | ६५.० | ३८.८ |
| ५ | ३१.५ | ८२.० | ४८.८ |
| ६ | ४०.० | १०४.० | ६१.० |
| ७ | ५०.० | १३०.० | ७७.५ |
| ८ | ६३.० | १६४.० | ९७.७ |
