மேல்மின் வாயு சரக்கு அடிப்பான்களின் தற்போதைய மற்றும் வரலாற்று ஒலி சுருக்கம்

மிக உயர்ந்த வோலட்ஜ் வாக்யூம் சர்க்கிட் பிரேக்கர்கள்: ஒரு அறிமுகம்

அறிமுகம்

மிக உயர்ந்த வோலட்ஜ் வாக்யூம் சர்க்கிட் பிரேக்கர்கள் (HV VCBs) பழங்கால எஸ்எஃப்6 காசு-வெளிச்சமான சர்க்கிட் பிரேக்கர்களுக்கு ஒரு சாத்தியமான மாற்று தேர்வாக உருவாகி விட்டுள்ளன, குறிப்பாக பொதுவாக மாற்று செயல்பாடு மற்றும் குறைந்த பரிசுத்தி செலவுகள் முக்கியமான பயன்பாடுகளில். 2014 முதல், HV VCBs உயர்வோலட்ஜ் காசு சர்க்கிட் பிரேக்கர்களுக்கு ஒரு மாற்று தேர்வாக பெரிதும் ஏற்றுக் கொண்டுள்ளன, எஸ்எஃப்6 என்ற பலமான கிரீன் ஹவுஸ் காசின் பயனை நீக்கியதன் மூலம் பசுமையான மற்றும் நீடிக்க முடியுமான தீர்வை வழங்குகின்றன.

வாக்யூம் சிச்சுகீர் மேற்கோள் தொலைக்காலத்துக்கு பிரிவின் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றது, முக்கியமாக தோல்விகளின் வெற்றி மற்றும் வெவ்வேறு வகையான பொருள் மாற்று செயல்பாடுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றது. வாக்யூம் சிச்சுகீர் தொழில்நுட்பத்தின் நம்பிக்கை மற்றும் செயல்திறன் மதிய வோலட்ஜ் அளவில் (52 kV வரை) முக்கியமாக இருந்தது, இதனால் பிரிவின் அமைப்புகளில் இதன் ஆதிக்கத்தை உருவாக்கியது. இருந்தாலும், வாக்யூம் சிச்சுகீர் தொழில்நுட்பத்தை தொலைக்கால வோலட்ஜ் அளவுகளுக்கு விரிவுபடுத்த செயல்பாடுகள் 1960 ஆம் ஆண்டுகளில் தொடங்கியது, 1980 களில் முதல் மிக உயர்ந்த வோலட்ஜ் வாக்யூம் சர்க்கிட் பிரேக்கர்கள் ஜப்பானில் நிறுவப்பட்டது. 2010 ஆம் ஆண்டு வரை, கிட்டத்தட்ட 10,000 HV VCBs இயந்திர அமைப்புகளில் முக்கியமாக இயங்கும் நிலையில் இருந்தன, இதுவும் பொது பயன்பாடுகளில் இருந்தன. வாக்யூம் தொழில்நுட்பத்தின் எஸ்எஃப்6 மீதான விருப்பத்தின் அடிப்படையில் போராட்ட மாற்று செயல்பாடுகளை நிறைவு செய்யும் திறன் மற்றும் குறைந்த பரிசுத்தி செலவுகள் இருந்தன.

அமெரிக்காவில், வாக்யூம் கேப்சிட்டர் வங்கி சிச்சுகள் முறையாக பல தசாப்தங்களாக 242 kV வரை வோலட்ஜ் அளவுகளில் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. 2008 அருகில், சீனா மற்றும் ஐரோப்பாவில் மேற்கோள் தொடர்பு மற்றும் வளர்ச்சி (R&D) திட்டங்கள் HV VCBs ஐ வளர்க்க முயன்றன, எஸ்எஃப்6 பயனை குறைக்க அல்லது நீக்க முக்கியமாக கவனம் செலுத்தின. இதன் மூலம், 145 kV வரை வோலட்ஜ் அளவுகளில் இயங்கும் திறன் உள்ள தயாரங்கள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன. சீனாவில், வணிக பயன்பாடுகளில் HV VCBs இன் விரைவான ஏற்றுக்கொள்ளல் தொடர்ந்து வரும் என எதிர்பார்க்கப்படுகின்றது, 126 kV வரை வோலட்ஜ் அளவுகளில் செயல்படும் நூற்றுக்கணக்கான அலகுகள் இயங்கும் நிலையில் இருக்கின்றன. ஐரோப்பாவில், வழங்கப்பட்ட திறனை சோதித்தல் தொடர்ந்து இருக்கின்றது, தயாரிப்புகள் பொருளாதார மாற்று செயல்பாடுகளுக்கு உள்ளே நுழைவதற்கு முன்னர் அவற்றின் செயல்திறனை உறுதிசெய்ய வேண்டும்.

தொழில்நுட்பம் மற்றும் வடிவமைப்பு

எல்லா HV VCB தயாரங்களும் முக்கியமாக நிலையான மதிய வோலட்ஜ் வாக்யூம் இடைநிறுத்துதல் தொழில்நுட்பத்தில் அடிப்படையில் உள்ளன, இது ஆண்டுகளாக மேம்படுத்தப்பட்டு வருகின்றது. இந்த தொழில்நுட்பத்தை உயர்ந்த வோலட்ஜ் அளவுகளுக்கு விரிவுபடுத்த அடிப்படையில் கட்டமையான புதிய தொழில்நுட்ப அம்சங்கள் தேவைப்படவில்லை. முக்கிய சவால் இடைநிறுத்துதலின் வடிவவியலை உயர்ந்த வோலட்ஜ் அளவுகளுக்கு அமைக்க வேண்டும். உதாரணமாக, 52 kV வோலட்ஜ் அளவுகளில் மேலும் வோலட்ஜ் அளவுகளை நிறுவ விட்டதின் விட்டம் மற்றும் தொடர்பு இடைவெளியை அதிகப்படுத்த வேண்டும். சில வழிமுறைகளில், 126 kV வோலட்ஜ் அளவுகளை விட அதிகமாக இருக்கும் வோலட்ஜ் அளவுகளுக்கு இரண்டு வாக்யூம் இடைவெளிகள் தொடர்ச்சியாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன, நம்பிக்கையான செயல்பாட்டை உறுதிசெய்ய வேண்டும்.

செயல்பாட்டு அம்சங்கள்

• திட்ட வெற்றி நிறுவல்: 2,500 A வரை திட்ட வெற்றிகளுக்கு, HV VCBs மற்றும் எஸ்எஃப்6 சர்க்கிட் பிரேக்கர்களுக்கு முக்கியமான வித்தியாசங்கள் இல்லை. இருந்தாலும், 2,500 A வரை மேலும் அதிக வெற்றிகளை (இதில் மேலும்) HV VCBs இல் அடைய சவாலானது, இது தொடர்பு வெற்றியின் அமைப்பிலிருந்து வெப்ப உருவாக்கம் மற்றும் இடைநிறுத்துதலின் மதிப்பிலான வெப்ப கையேட்டு திறனின் கீழ்வரம்புகளின் காரணமாகும்.

• வரலாறு: எஸ்எஃப்6 சர்க்கிட் பிரேக்கர்களில் இடைநிறுத்துதல் மதிப்பின் தரம் பெரிதும் எளிதாக வரலாறு செயல்படுத்த முடியும், ஏனெனில் HV VCBs இல் வாக்யூம் இடைவெளியின் தரம் செயல்பாட்டின் காலத்தில் வெறுமையாக வரலாறு செயல்படுத்த முடியாது.

• மாற்று செயல்பாடுகள்: HV VCBs எஸ்எஃப்6 சர்க்கிட் பிரேக்கர்களுக்கு ஒப்பிடும்போது அதிக எண்ணிக்கையில் மாற்று செயல்பாடுகளை நிறைவு செய்ய முடியும், இது வாக்யூம் தொடர்பு வெற்றியின் அதிக திறன்மையின் காரணமாகும். இது தினமல் செயல்பாடுகள் போன்ற பொதுவான மாற்று செயல்பாடுகளை தேவைப்படுத்தும் பயன்பாடுகளுக்கு வாக்யூம் தொழில்நுட்பத்தை பெரிதும் ஈர்க்கும்.

• வேலை செய்தல் எரிசக்தி: ஒரு திட்ட 72.5 kV அளவில், வாக்யூம் சர்க்கிட் பிரேக்கருக்கு தேவையான வேலை செய்தல் எரிசக்தி மிகவும் குறைவானது - ஒரு சமமான எஸ்எஃப்6 சர்க்கிட் பிரேக்கருக்கு தேவையான எரிசக்தியின் விட 20% மடங்கு மட்டுமே. இரு வகையான தயாரங்களின் இயற்கை அளவுகள் ஒப்பிடும்போது ஒருங்கிணைந்து இருக்கின்றன.

• இடைநிறுத்துதல் அமைப்பு: 145 kV மேலும் உயர்ந்த வோலட்ஜ் அளவுகளில், HV VCBs ஒன்றில் அதிகமான இடைநிறுத்துதல் தேவைப்படுகின்றன, இது எஸ்எஃப்6 தொழில்நுட்பத்தில் 1994 முதல் 550 kV வரை ஒரே இடைநிறுத்துதல் சர்க்கிட் பிரேக்கர்கள் வெற்றிவாய்த்தது, இது பல நாடுகளில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றது.

• வெற்றியின் அம்சங்கள்: HV VCBs இல் வெற்றியின் வோலட்ஜ் எஸ்எஃப்6 சர்க்கிட் பிரேக்கர்களில் இருந்து மிகவும் குறைவானது, பொதுவாக பத்துகள் வோலட்ஜ் போல இருக்கும், எஸ்எஃப்6 சர்க்கிட் பிரேக்கர்களில் நூற்றுகள் வோலட்ஜ் போல இருக்கும். இதுவும், தோல்விகளின் மாற்று செயல்பாடுகளில் வெற்றியின் நீளம் HV VCBs இல் குறைவானது, குறைந்த பட்ச வெற்றி நீளம் 5-7 ms போல இருக்கும், எஸ்எஃப்6 சர்க்கிட் பிரேக்கர்களில் 10-15 ms போல இருக்கும். இதனால், HV VCBs இல் அதிக எண்ணிக்கையில் மாற்று செயல்பாடுகள் நிறைவு செய்ய முடியும்.

• X-விளக்கு விடுதல்: 145 kV வரை வோலட்ஜ் அளவுகளில் HV VCBs இல் X-விளக்கு விடுதல் நியமிக்கப்பட்ட வரம்பிற்கு முறையாக 5 µSv/h வரை உள்ளது, இது நியாயமான செயல்பாட்டு நிலையில் உள்ளது. எஸ்எஃப்6 சர்க்கிட் பிரேக்கர்கள் X-விளக்கு விடுதல் செய்யாதன.

மின் அம்சங்கள்

• தோல்விகளின் வெற்றி நிறுவல்: HV VCBs தோல்விகளின் வெற்றிகளை நிறுவுவதில் மிகவும் திறனானவை, இது மாறுபட்ட மீட்டு வோலட்ஜ் (TRV) திறனின் மிகவும் வேகமான விழிப்பு வீதத்தில் இருந்து வேகமாக மீட்டு வோலட்ஜ் வேகமாக விரிவடைவதன் காரணமாகும், இது எஸ்எஃப்6 சர்க்கிட் பிரேக்கர்களில் இருந்து மிகவும் வேகமாக விரிவடைவதன் காரணமாகும்.

• திருப்பல் புள்ளிகளின் புள்ளிகள்: வாக்யூம் இடைவெளிகளில் தோல்விகளின் மிகவும் உயர்ந்த வோலட்ஜ் கொண்ட புள்ளிகள் உள்ளன, இது அல்லது போன்ற மாதிரி மிகவும் மதிப்பில் தோல்விகளின் சில சிறிய வாய்ப்புகள் உள்ளன. வாக்யூம் இடைவெளிகள் மேலும் செயல்பாட்டின் பின்னர் பல நூற்றுகள் மிலிஸெகண்டுகள் தாக்குதல் செய்ய முடியும். இந்த நிகழ்வுகளின் தாக்கங்கள் கட்டுப்பாட்டில் இருந்து வெறுமையாக இருக்கும், ஏனெனில் வாக்யூம் இடைவெளி அதன் தீர்க்க திறனை அறிவிக்கும். இந்த தாக்குதல் நிகழ்வுகளின் அமைப்பு தொடர்பு முழுமையாக உணர்ந்து கொள்ளப்படவில்லை.

• உத்தரவாளி பொருள் மாற்று செயல்பாடுகள்: உத்தரவாளி பொருள் மாற்று செயல்பாடுகள், உதாரணமாக இணை ரிக்டர் மாற்று செயல்பாடுகள், HV VCBs இல் ஒரு மின் அதிர்வு மைய வெற்றியில் அதிக எண்ணிக்கையில் மீண்டும் தோல்விகள் நிகழ்வது போன்ற செயல்பாடுகள் இருக்கும். இது வாக்யூம் உயர் அதிர்வு வெற்றிகளை மீண்டும் தோல்விகளின் பின்னர் மாற்று செயல்பாடுகளின் திறனை விட மிகவும் திறனாக வெற்றிகளை நிறுவுவதன் காரணமாகும். இந்த மீண்டும் தோல்விகளின் தாக்கங்கள் தொடர்பு அமைப்புகள், உதாரணமாக RC snubbers மற்றும் மெத்தல்-oxide அரிஷ்டர்கள், தற்போது ஆராயப்படுகின்றன.

• கேப்சிட்டர் வங்கி மாற்று செயல்பாடுகள்: கேப்சிட்டர் வங்கிகளை மாற்று செயல்படுத்தும்போது, மிகவும் உயர்ந்த வெற்றிகளை தவிர்த்து வைக்க முக்கியமாக இருக்கும், இது தோல்விகளின் தோல்விகளின் வெற்றி மதிப்புகளை முன்னர் தோல்விகளின் வெற்றிகளின் மூலம் தாக்கிவிடும். இந்த சவால் HV VCBs மற்றும் எஸ்எ