ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਵੈਕੁਅਮ ਸਰਕਿਟ ਬ्रੇਕਰਾਂ ਦੀ ਪਹਿਲੀਆਂ ਅਤੇ ਵਰਤਮਾਨ ਦੀ ਛੋਟੀ ਇਤਿਹਾਸਕ ਗੱਲ

ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਵੈਕੂਮ ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰ: ਇੱਕ ਸਾਰਾਂਸ਼

ਪ੍ਰਸਤਾਵਨਾ

ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਵੈਕੂਮ ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰ (HV VCBs) ਪਹਿਲੀਆਂ ਯੂਟੀਲਿਟੀ ਗੈਸ-ਇੰਸੁਲੇਟਡ ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰਾਂ, ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਕਰਕੇ ਅਧਿਕ ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਅਤੇ ਘਟਿਆ ਮੈਨਟੈਨੈਂਸ ਖਰਚ ਦੀ ਲੋੜ ਵਾਲੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਵਿਅਕਤੀ ਵਿਕਲਪ ਬਣ ਗਏ ਹਨ। 2014 ਤੋਂ, HV VCBs ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਗੈਸ ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਦੇ ਵਿਕਲਪ ਵਜੋਂ ਵਧੇਰੇ ਅਦੋਲਿਤ ਹੋ ਰਹੇ ਹਨ, ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ SF6, ਇੱਕ ਮਜਬੂਤ ਗ੍ਰੀਨਹਾਊਸ ਗੈਸ, ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਖ਼ਤਮ ਕਰਕੇ ਇੱਕ ਹਰੀ ਅਤੇ ਸਥਾਈ ਹੱਲ ਦਿੰਦੇ ਹਨ।

ਵੈਕੂਮ ਸਵਿੱਚਗੇਅਰ ਤਿੰਨ ਦਹਾਕਿਆਂ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਵਿੱਤਰਣ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦੋਖ ਦੇ ਕਰੰਟ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦੀਆਂ ਲੋਡਾਂ ਦੇ ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਲਈ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ਵਾਸ਼ਯੋਗ ਅਤੇ ਉਤਕ੍ਰਿਸ਼ਟ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾ ਰਹੇ ਹਨ। ਮੱਧਮ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਰੇਂਜ (ਅਧਿਕਤਮ 52 kV) ਵਿੱਚ ਵੈਕੂਮ ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਦਾ ਵਿਸ਼ਵਾਸ਼ਯੋਗ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਉਤਕ੍ਰਿਸ਼ਟ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹ ਵਿੱਤਰਣ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਆਪਣੀ ਵਿਸ਼ਵਾਸ਼ਯੋਗਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਸਫਲ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਪਰ ਵਿਕਾਸ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ਾਂ ਨੂੰ ਟ੍ਰਾਂਸਮੀਸ਼ਨ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਲੈਵਲਾਂ ਤੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਕਰਨ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ 1960 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਵਿੱਚ ਹੋਈ, ਜਿਸ ਨਾਲ 1980 ਦੇ ਆਗੇ ਜਾਪਾਨ ਵਿੱਚ ਪਹਿਲੇ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਵੈਕੂਮ ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰ ਸਥਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ। 2010 ਤੱਕ, ਲਗਭਗ 10,000 HV VCBs ਵਿੱਚ ਵਿਕਾਸ ਹੋ ਰਿਹਾ ਸੀ, ਮੁੱਖ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇੰਡਸਟ੍ਰੀਅਲ ਸੈੱਟਿੰਗਾਂ ਵਿੱਚ ਪਰ ਉੱਤੇ ਯੂਟੀਲਿਟੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵੀ। ਵੈਕੂਮ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਦੀ SF6 ਤੋਂ ਵਿਕਲਪ ਦੀ ਪਸੰਦ ਇਸ ਦੇ ਆਲੋਚਨਾਤਮਕ ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਾਰਾਂ ਅਤੇ ਘਟਿਆ ਮੈਨਟੈਨੈਂਸ ਲੋੜਾਂ ਨਾਲ ਹੋਈ ਸੀ।

ਸ਼ਟਾਟਾਈਟਡ ਵਿੱਚ, ਵੈਕੂਮ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਬੈਂਕ ਸਵਿੱਚਾਂ ਨੂੰ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਬੈਂਕ ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਲਈ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਬੈਂਕ ਸਵਿੱਚਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਜੋ 242 kV ਤੱਕ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਤੱਕ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਗਈ ਹੈ। 2008 ਦੇ ਆਗੇ, ਚੀਨ ਅਤੇ ਯੂਰਪ ਵਿੱਚ ਇੰਟੈਂਸਿਵ ਰਿਸਾਰਚ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ (R&D) ਪ੍ਰੋਗਰਾਮ ਨੂੰ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਜੋ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਵੈਕੂਮ ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਦੀ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਤੀ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਲਈ ਥਾ, ਜਿਸ ਨਾਲ SF6 ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਜਾਂ ਖ਼ਤਮ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਈ ਸੀ। ਇਹ ਲੋੜ 145 kV ਤੱਕ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਤੱਕ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਯੋਗ ਪ੍ਰੋਡਕਟਾਂ ਦੀ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਲੋੜ ਹੋਈ ਸੀ। ਚੀਨ ਵਿੱਚ, ਵਾਣਿਜਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ HV VCBs ਦੀ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ, ਜਿਹੜੀ 126 kV ਤੱਕ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਤੱਕ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਯੂਰਪ ਵਿੱਚ, ਫੀਲਡ ਟੈਸਟਾਂ ਚਲ ਰਹੀਆਂ ਹਨ ਜਿਹੜੀਆਂ ਮਾਰਕੇਟ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਟਾਈਪ-ਟੈਸਟਡ ਡਿਵਾਇਸਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਸਹੀਕਰਣ ਲਈ ਹੈ।

ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਅਤੇ ਡਿਜਾਇਨ

ਸਾਰੇ HV VCB ਪ੍ਰੋਡਕਟ ਸਥਾਪਿਤ ਮੱਧਮ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਵੈਕੂਮ ਇੰਟਰੱਪਟਰ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ, ਜੋ ਸਾਲਾਂ ਤੋਂ ਸ਼ਾਂਤ ਹੋ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਉੱਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਹਨ। ਇਸ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਨੂੰ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਲੈਵਲਾਂ ਤੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਕਰਨ ਲਈ ਕੋਈ ਮੁੱਢਲੀ ਨਵੀਂ ਟੈਕਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਲੋੜੀਆਂ ਨਹੀਂ ਸਨ। ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਚੁਣੌਤੀ ਇੰਟਰੱਪਟਰ ਦੀ ਜੀਓਮੈਟ੍ਰੀ ਨੂੰ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਰੇਟਿੰਗਾਂ ਲਈ ਸਕੇਲ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, 52 kV ਤੋਂ ਵੱਧ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਨਾਲ ਨਿਭਾਉਣ ਲਈ ਡਾਇਆਮੈਟਰ ਅਤੇ ਕਾਂਟੈਕਟ ਗੈਪ ਲੈਂਥ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਈ ਵਾਰ, 126 kV ਤੋਂ ਵੱਧ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਲਈ, ਵਿਸ਼ਵਾਸ਼ਯੋਗ ਸ਼ੁੱਧ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਦੋ ਵੈਕੂਮ ਗੈਪ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਕਾਰਵਾਈ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ

• ਨੋਰਮਲ ਕਰੰਟ ਹੈਂਡਲਿੰਗ: 2,500 A ਤੱਕ ਨੋਰਮਲ ਕਰੰਟ ਲਈ, HV VCBs ਅਤੇ SF6 ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਵਿਚ ਕੋਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਅੰਤਰ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਪਰ ਹੈਵੀ ਕਰੰਟ ਰੇਟਿੰਗਾਂ (2,500 A ਤੋਂ ਵੱਧ) ਨੂੰ HV VCBs ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਕੰਟੈਕਟ ਸਟਰੱਕਚਰ ਦੀ ਊਨ ਦੀ ਵਧਤੀ ਅਤੇ ਇੰਟਰੱਪਟਰ ਦੀ ਮਿਟਟੀ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਹੀਟ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਕੈਪੈਸਿਟੀ ਦੇ ਕਾਰਨ ਚੁਣੌਤੀ ਹੈ।

• ਮੋਨੀਟਰਿੰਗ: SF6 ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਵਿੱਚ ਇੰਟਰੱਪਟੀਅਨ ਮੀਡੀਅਮ ਦੀ ਗੁਣਵਤਾ ਨੂੰ ਮੋਨੀਟਰ ਕਰਨਾ ਸਹਿਜ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਸੇਵਾ ਦੌਰਾਨ HV VCBs ਵਿੱਚ ਵੈਕੂਮ ਦੀ ਡਿਗਰੀ ਨੂੰ ਵਾਸਤਵਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮੋਨੀਟਰ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

• ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਾਰਾਂ: HV VCBs ਸਵਾਰਕਿੰਗ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਕਾਰਨ ਅਧਿਕ ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਾਰਾਂ ਨੂੰ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਵੈਕੂਮ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਨੂੰ ਦੈਲੀ ਑ਪਰੇਸ਼ਨ ਜਿਹੜੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਆਕਰਸ਼ਕ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

• ਡ੍ਰਾਇਵ ਊਰਜਾ: ਇੱਕ ਟਿਕਾਉ 72.5 kV ਰੇਟਿੰਗ ਵਿੱਚ, ਵੈਕੂਮ ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰ ਲਈ ਲੋੜਿਤ ਡ੍ਰਾਇਵ ਊਰਜਾ ਘਟਿਆ ਹੁੰਦੀ ਹੈ - ਇੱਕ ਸਮਾਨਕ SF6 ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰ ਲਈ ਲੋੜਿਤ ਊਰਜਾ ਦੇ ਲਗਭਗ 20%। ਦੋਵਾਂ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦੇ ਡਿਵਾਇਸਾਂ ਦੀਆਂ ਫ਼ਿਜ਼ੀਕਲ ਸਾਈਜ਼ਾਂ ਨੂੰ ਤੁਲਨਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

• ਇੰਟਰੱਪਟਰ ਕੰਫਿਗਰੇਸ਼ਨ: 145 kV ਤੋਂ ਵੱਧ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਲਈ, HV VCBs ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਤੋਂ ਵੱਧ ਇੰਟਰੱਪਟਰ ਲੋੜਦੇ ਹਨ, ਜਿਹੜੀ ਸਫਲਤਾ ਨਾਲ 1994 ਤੋਂ ਇੱਕ-ਬਰੇਕ ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਨੂੰ 550 kV ਤੱਕ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਕਈ ਦੇਸ਼ਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾ ਰਹੇ ਹਨ।

• ਅਰਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ: HV VCBs ਵਿੱਚ ਅਰਕ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਘਟਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਸਾਦਾਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੈਲਵਾਂ ਵੋਲਟ ਦੇ ਬਾਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ SF6 ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਵਿੱਚ ਸੈਲ ਵੋਲਟ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਦੇ ਅਲਾਵਾ, ਫਾਲਟ ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਦੌਰਾਨ ਅਰਕ ਦੀ ਸਹਾਇਤਾ ਘਟਿਆ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਹੜੀ ਵੈਕੂਮ ਸਵਿੱਚਗੇਅਰ ਵਿੱਚ 5-7 ਮਿਲੀਸੈਕਨਡ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਹੜੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ SF6 ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਵਿੱਚ 10-15 ਮਿਲੀਸੈਕਨਡ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ HV VCBs ਲਈ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਾਰਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ।

• X-ਰੇ ਨਿਕਾਸ: 145 kV ਤੱਕ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਵਾਲੇ HV VCBs ਸਾਧਾਰਨ ਑ਪਰੇਸ਼ਨ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ 5 µSv/h ਦੇ ਸਥਾਪਤ ਲਿਮਿਟ ਦੇ ਅੰਦਰ X-ਰੇ ਨਿਕਾਸ ਕਰਦੇ ਹਨ। SF6 ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਨੂੰ X-ਰੇ ਨਹੀਂ ਨਿਕਲਦੇ ਹਨ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ

• ਫਾਲਟ ਕਰੰਟ ਇੰਟਰੱਪਟਿਅਨ: HV VCBs ਨੂੰ ਫਾਲਟ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਤੀਵਰ ਟ੍ਰਾਂਸੀਅਨਟ ਰਿਕਵਰੀ ਵੋਲਟੇਜ਼ (TRV) ਦੇ ਰੇਟ ਦੀ ਵਾਰਵਾਰੀ ਨਾਲ ਇੰਟਰੱਪਟ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸਫਲ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਹਨਾਂ ਦਾ ਡਾਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਰਿਕਵਰੀ ਸਫਲਤਾ ਨਾਲ SF6 ਸਰਕਿਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਤੋਂ ਵੱਧ ਤੇਜ਼ ਹੈ।

• ਬ੍ਰੇਕਡਾਉਨ ਸਟੈਟਿਸਟਿਕਸ: ਜਦੋਂ ਕਿ ਵੈਕੂਮ ਗੈਪ ਥਿਊਰੀਟਿਕਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਬ੍ਰੇਕਡਾਉਨ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਨੂੰ ਰੱਖਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ ਕਿ ਸਹੀ ਵਿੱਚ ਮੋਟੇ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਤੇ ਬ੍ਰੇਕਡਾਉਨ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਵੈਕੂਮ ਗੈਪ ਉੱਤੇ ਸਹੀ ਬਾਦ ਵਿੱਚ ਸਹਿਜ ਬ੍ਰੇਕਡਾਉਨ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਕਰੰਟ ਇੰਟਰੱਪਟ ਤੋਂ ਕੇਵਲ ਕੇਵਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਘਟਨਾਵਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੀ ਸੀਮਾ ਹੈ ਕਿ ਵੈਕੂਮ ਗੈਪ ਤਤਕਾਲ ਆਪਣੀ ਇੰਸੁਲੇਸ਼ਨ ਵਾਪਸ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਲੈਂਦੇ ਹਨ। ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੀ ਸੰਪੂਰਨ ਸਹਿਜਗੀ ਨਹੀਂ ਹੈ।

• ਇੰਡਕਟਿਵ ਲੋਡ ਸਵਿੱਚਿੰਗ: ਇੰਡਕਟਿਵ ਲੋਡ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸ਼ੁੰਟ ਰੈਅੱਕਟਰ ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਵਿੱਚ, HV VCBs ਇੱਕ ਪਾਵਰ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕਰੰਟ ਜ਼ੀਰੋ ਤੇ ਵਾਰਵਾਰ ਰੀ-ਇਗਨਿਸ਼ਨ ਦੀ ਵਧਤੀ ਸੰਖਿਆ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਵੈਕੂਮ ਦੀ ਉੱਚ-ਫ