ہائی وولٹ جی ایس ایف سرکٹ بریکر میں کنٹیکٹ نوزل کا تراکم
उच्च-वोल्टेज SF6 सर्किट ब्रेकर के नोज़ल्स की जांच और रखरखाव
1. पृष्ठभूमि और पारंपरिक जांच विधियाँ
उच्च-वोल्टेज SF6 सर्किट ब्रेकर विद्युत प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं ताकि सर्किट को शॉर्ट सर्किट और ओवरलोड से सुरक्षा प्रदान की जा सके। उनकी विश्वसनीयता और सुरक्षा को सुनिश्चित करने के लिए, निर्माताओं को आमतौर पर मुख्य संपर्क, आर्क संपर्क और गैस नोज़ल्स की अवधिक विघटन और दृश्य जांच की आवश्यकता होती है। इन जांचों का उद्देश्य इन घटकों की खराबी की स्थिति का मूल्यांकन करना और यह निर्धारित करना है कि प्रतिस्थापन की आवश्यकता है या नहीं।
ऐतिहासिक रूप से, ये जांच कई मानदंडों पर आधारित रही हैं:
समय अंतराल: उदाहरण के लिए, एक-दबाव SF6 डेड-टैंक सर्किट ब्रेकर के 12 वर्षों के उपयोग के बाद संपर्कों की जांच की सिफारिश की जाती है।
विद्युत संचालन: उदाहरण के लिए, 2000 विद्युत संचालनों के बाद जांच की सिफारिश की जाती है।
फ़ॉल्ट संचालन: उदाहरण के लिए, 10 रेटेड शॉर्ट-सर्किट ब्रेकर संचालनों के बाद जांच की सिफारिश की जाती है।
संयुक्त मानदंड: कभी-कभी उपरोक्त कारकों का संयोजन एक अधिक समग्र मूल्यांकन के लिए उपयोग किया जाता है।
हालांकि, समय के साथ, ये समय-आधारित और संचालन-गिनती-आधारित जांच विधियाँ कुछ सीमाएँ दिखाई देने लगी हैं। यद्यपि ये जांच उपकरणों की सुरक्षा को सुनिश्चित करने में मदद करती हैं, लेकिन वे हमेशा संपर्क और नोज़ल्स की वास्तविक खराबी की स्थिति को सटीक रूप से प्रतिबिंबित नहीं करती हैं। इसके अलावा, ये जांच महंगी, असंगत और ऑन-साइट आंतरिक जांच के दौरान संभावित खतरे का सामना कर सकती हैं, जो उपकरणों की क्षति का कारण बन सकता है।
2. आर्किंग का सर्किट ब्रेकर पैरामीटर्स पर प्रभाव
आर्किंग एक जटिल ऊष्मीय और विद्युतीय प्रक्रिया है जो सर्किट ब्रेकर की प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। शॉर्ट-सर्किट धारा के विच्छेद के दौरान, आर्किंग नोज़ल अपघटन के माध्यम से ब्रेकर के पैरामीटर्स पर प्रभाव डाल सकती है। नोज़ल अपघटन नोज़ल सामग्री के ऊष्मा के कारण नोज़ल सामग्री के अपघटन को संदर्भित करता है। यह प्रक्रिया ब्रेकर की विच्छेद क्षमता पर दोहरा प्रभाव डालती है:
बढ़ी हुई चैम्बर दबाव: जैसे-जैसे नोज़ल अपघटित होता है, नोज़ल गले का अनुप्रस्थ क्षेत्रफल बढ़ता है, जिससे ब्रेकर चैम्बर के अंदर दबाव बढ़ जाता है। यह बढ़ा हुआ दबाव आर्क के पुनर्जीवन को दबाकर आर्क के विलुप्त होने को तेज करने में मदद करता है।
बढ़ी हुई नोज़ल गले का अनुप्रस्थ क्षेत्रफल: नोज़ल गले का विस्तार अधिक गैस को आर्क क्षेत्र में प्रवेश करने की अनुमति देता है, जो अधिक ऊष्मा को ले जाता है और आर्क का तापमान कम करता है। हालांकि, यह आर्क ऊर्जा को वितरित करता है, जिससे ब्रेकर की स्व-ब्लास्ट क्षमता कमजोर हो सकती है।
इस प्रकार, नोज़ल अपघटन प्रक्रिया स्व-ब्लास्ट सर्किट ब्रेकर की विच्छेद क्षमता पर धनात्मक और ऋणात्मक दोनों प्रभाव डालती है। जब ब्रेकर शॉर्ट-सर्किट धारा को विच्छेदित करता है, तो नोज़ल अपघटन आर्क स्तंभ की ऊर्जा का एक भाग निकाल देता है, नोज़ल स्थान में गैस का द्रव्यमान बढ़ाता है, और आर्क संपर्कों के आसपास गैस का घनत्व बढ़ाता है, जिससे आर्क के पुनर्जीवन की संभावना कम हो जाती है।
3. नोज़ल अपघटन की तीव्रता का अनुमान और इसका महत्व
नोज़ल अपघटन के ब्रेकर के प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव को देखते हुए, नोज़ल गले के व्यास की वृद्धि (अपघटन की तीव्रता) का अनुमान लगाना और अपघटित द्रव्यमान की गणना करना एक महत्वपूर्ण कार्य है। नोज़ल अपघटन का सटीक अनुमान रखरखाव कर्मियों को ब्रेकर की स्वास्थ्य स्थिति को बेहतर ढंग से समझने और भविष्य के रखरखाव के लिए तथ्यांकित निर्णय लेने में मदद करता है।
नोज़ल अपघटन की तीव्रता का अनुमान निम्नलिखित विधियों से किया जा सकता है:
दृश्य जांच: ब्रेकर को विघटित करके नोज़ल पर खराबी की दृश्य जांच करके। यह विधि सीधी है, लेकिन यह महंगी और अंतर्निहित खतरे का सामना करती है, जैसा कि पहले से उल्लेख किया गया है।
गैर-प्रवेशी निरीक्षण तकनीकें: इन्फ्रारेड थर्मोग्राफी और अल्ट्रासोनिक टेस्टिंग जैसी उन्नत गैर-प्रवेशी निरीक्षण तकनीकों का ब्रेकर रखरखाव के लिए उपयोग बढ़ रहा है। ये तकनीकें उपकरण को विघटित किए बिना नोज़ल अपघटन और अन्य संभावित समस्याओं का मूल्यांकन करने की अनुमति देती हैं।
डेटा विश्लेषण और पूर्वानुमान मॉडलिंग: ब्रेकर के ऐतिहासिक संचालन डेटा का विश्लेषण करके और आर्क भौतिकी मॉडलों के साथ जोड़कर, पूर्वानुमान मॉडल नोज़ल अपघटन की तीव्रता का अनुमान लगा सकते हैं। यह दृष्टिकोण अनावश्यक विघटन जांचों को कम करता है और रखरखाव की दक्षता में सुधार करता है।
4. भविष्य का विकास दिशा
उच्च-वोल्टेज SF6 सर्किट ब्रेकरों के रखरखाव की दक्षता और विश्वसनीयता को बढ़ाने के लिए, भविष्य की रखरखाव रणनीतियाँ अधिक से अधिक स्थिति निगरानी और बुद्धिमत्ता-आधारित निदान तकनीकों पर निर्भर कर सकती हैं। ब्रेकर के संचालन पैरामीटर्स (जैसे धारा, वोल्टेज, और तापमान) की वास्तविक समय में निगरानी, उन्नत डेटा विश्लेषण एल्गोरिदम के साथ जोड़कर, नोज़ल अपघटन और महत्वपूर्ण घटकों की समग्र स्वास्थ्य स्थिति का अधिक सटीक पूर्वानुमान प्रदान कर सकती है। यह दृष्टिकोण अनावश्यक जांच और मरम्मत को कम कर सकता है, उपकरणों की लंबाई को बढ़ा सकता है, और रखरखाव की लागत को कम कर सकता है।
इसके अलावा, सामग्री विज्ञान में प्रगति अधिक ऊष्मा-प्रतिरोधी और अपघटन-प्रतिरोधी नोज़ल सामग्रियों के विकास पर केंद्रित होगी। नई सामग्रियों का उपयोग ब्रेकर की विश्वसनीयता और विच्छेद क्षमता को आगे बढ़ा सकता है, नोज़ल अपघटन के नकारात्मक प्रभावों को कम कर सकता है।
उच्च-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर में नोज़ल अपघटन की माप विधि
1. नोज़ल अपघटन माप के सिद्धांत
1.1 दबाव सिग्नल और नोज़ल अपघटन के बीच संबंध
अनुसंधान ने दिखाया है कि नोज़ल अपघटन, जो नोज़ल गले के व्यास को बढ़ाता है, सर्किट ब्रेकर के अंदर गैस प्रवाह की विशेषताओं को बदल देता है। यह परिवर्तन दबाव वितरण पर प्रभाव डालता है, जिससे दबाव सिग्नलों में विविधताएँ आती हैं, जिन्हें दबाव सेंसर द्वारा पकड़ा जा सकता है। विशेष रूप से, नोज़ल अपघटन दो प्राथमिक प्रभावों का कारण बनता है:
दबाव तरंगफलक के परिवर्तन: नोज़ल व्यास की वृद्धि गैस प्रवाह के प्रतिरोध को बदलती है, जिससे दबाव तरंगफलक का आकार बदल जाता है।
स्पेक्ट्रल विशेषताओं में परिवर्तन: नोज़ल अपघटन दबाव सिग्नलों की स्पेक्ट्रल विशेषताओं, विशेष रूप से उच्च आवृत्ति क्षेत्र में, पर भी प्रभाव डालता है।
इन दबाव सिग्नल विशेषताओं के विश्लेषण द्वारा, नोज़ल अपघटन की विस्तार का अप्रत्यक्ष अनुमान लगाया जा सकता है।
1.2 दबाव सेंसरों की स्थापना और माप
सटीक दबाव सिग्नल प्राप्त करने के लिए, दबाव सेंसरों को सर्किट ब्रेकर की संरचना और माप की आवश्यकताओं के आधार पर विभिन्न बिंदुओं पर स्थापित किया जा सकता है:
एकल-पोल माप: प्रत्येक पोल के नीचे एक वाल्व होता है, जिसे दबाव सेंसरों को जोड़ने का उपयोग किया जा सकता है। यह सेटअप एकल पोल से दबाव तरंगों की माप की अनुमति देता है, जिससे बहु-पोल सिग्नल सुपरपोजिशन की व्याख्या से बचा जा सकता है।
तीन-पोल माप: मानक संचालन के दौरान, तीन पोल कोपर ट्यूबों द्वारा जोड़ा जाता है, और सर्किट ब्रेकर के आधार में एक मुख्य भरण वाल्व होता है, जो तीनों पोलों को जोड़ता है। यदि मुख्य भरण वाल्व को दबाव सेंसर के जोड़ने का बिंदु के रूप में उपयोग किया जाता है, तो मापी गई सिग्नल तीन व्यक्तिगत दबाव सिग्नलों का सुपरपोजिशन होगी।
सटीक माप को सुनिश्चित करने के लिए, उच्च संवेदनशील पायेजोइलेक्ट्रिक दबाव सेंसरों का उपयोग किया जाता है, जिनमें उपयुक्त चार्ज एम्प्लिफायर लगे होते हैं। दबाव डेटा विच्छेदन संचालन की शुरुआत से छठे दोलन के अंत तक रिकॉर्ड किया जाता है। उच्च आवृत्ति शोर को हटाने के लिए, रिकॉर्ड किए गए दबाव सिग्नल को फिल्टरिंग के साथ या बिना फिल्टरिंग के विश्लेषित किया जा सकता है, विश्लेषण की आवश्यकताओं के आधार पर।
फिल्टरिंग के बिना सिग्नल: फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म (FFT) को फिल्टरिंग के बिना सिग्नल पर लगाया जाता है ताकि इसकी आवृत्ति क्षेत्र विशेषताओं का विश्लेषण किया जा सके।
फिल्टरिंग सिग्नल: 100 Hz लो-पास फिल्टर का उपयोग किया जाता है ताकि उच्च आवृत्ति शोर को हटा दिया जा सके, केवल निम्न आवृत्ति घटकों को बचा लिया जाता है।
आकृतियाँ 1 और 2 दबाव इतिहास और स्पेक्ट्रम दिखाती हैं, जो दबाव सिग्नल विशेषताओं का दृश्य प्रतिनिधित्व करती हैं।
मशीन लर्निंग का उपयोग करके न
