उच्च वोल्टेज वैक्यूम इंटरपप्टर के लिए समाधान सिद्धांत

वायु अंतराल में दीपक प्रतिरोध को बढ़ाना उच्च वोल्टेज के लिए
उच्च वोल्टेज (HV) पर अनुमानित इन्सुलेशन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए वायु अंतराल के दीपक प्रतिरोध को बढ़ाने की मुख्य रूप से दो विधियाँ हैं:

दो-संपर्क व्यवस्था में संपर्क दूरी बढ़ाएं: वायु में, विद्युत विसर्जन मुख्य रूप से सतह प्रभाव होता है, जो संपर्क सतहों की स्थिति पर भारी रूप से निर्भर करता है। SF6 गैस में, जहाँ विद्युत विसर्जन मुख्य रूप से आयतन प्रभाव होता है जो अंतराल की लंबाई के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है, वायु में विद्युत विसर्जन संपर्क सतहों की गुणवत्ता और स्थिति पर अधिक निर्भर करता है। वायु में दीपक प्रतिरोध छोटे अंतराल (2-4 मिमी) के साथ भी उत्कृष्ट प्रदर्शन दिखाता है, लेकिन इस दायरे से अधिक अंतराल की लंबाई बढ़ने पर यह धीरे-धीरे संतृप्त हो जाता है। इसलिए, संपर्क दूरी बढ़ाने से दीपक प्रतिरोध में सुधार हो सकता है, लेकिन केवल एक निश्चित बिंदु तक, उसके बाद अंतराल की लंबाई में अधिक वृद्धि से लाभ घटने लगता है।

श्रृंखला में दो या अधिक अंतराल रखें (मल्टी-ब्रेक सर्किट ब्रेकर): मल्टी-ब्रेक सर्किट ब्रेकर डिजाइन किए गए हैं ताकि नियमित संचालन और स्विचिंग कार्यों के दौरान संस्थापित वोल्टेज को अनेक अंतरालों में समान रूप से वितरित किया जा सके। श्रृंखला में दो या अधिक अंतराल रखकर, एकल अंतराल की तुलना में छोटी कुल संपर्क दूरी के साथ आवश्यक टोलरेंस वोल्टेज स्तर प्राप्त किया जा सकता है। यह दृष्टिकोण अंतरालों के बीच आदर्श वोल्टेज वितरण के सिद्धांत का लाभ उठाता है, जहाँ प्रत्येक अंतराल कुल वोल्टेज का एक समान हिस्सा साझा करता है। ग्रेडिंग कैपेसिटर्स का अक्सर उपयोग किया जाता है ताकि सभी ब्रेकों में वोल्टेज का समान वितरण सुनिश्चित किया जा सके, जिससे सिस्टम की विश्वसनीयता और प्रदर्शन में सुधार होता है।

मल्टी-ब्रेक व्यवस्था के फायदे:
छोटी कुल अंतराल लंबाई: एकल अंतराल व्यवस्था की तुलना में छोटी कुल संपर्क दूरी के साथ आवश्यक दीपक प्रतिरोध प्राप्त करना।
सुधारित वोल्टेज वितरण: सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक अंतराल वोल्टेज का एक समान हिस्सा साझा करता है, जिससे व्यक्तिगत संपर्कों पर दबाव कम होता है और सिस्टम की समग्र स्थिरता में सुधार होता है।
सुधारित विश्वसनीयता: वोल्टेज को अनेक बिंदुओं पर वितरित करके विद्युत विसर्जन की संभावना कम करता है, जिससे सिस्टम अस्थायी ओवरवोल्टेज के खिलाफ अधिक टिकाऊ होता है।

संक्षेप में, दो-संपर्क व्यवस्था में संपर्क दूरी बढ़ाने से वायु में दीपक प्रतिरोध में सुधार हो सकता है, लेकिन लंबे अंतराल के लिए संतृप्ति प्रभाव से सीमित होता है। दूसरी ओर, विशेष रूप से ग्रेडिंग कैपेसिटर्स के उपयोग के साथ श्रृंखला में अनेक अंतराल रखना, उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक दीपक प्रतिरोध प्राप्त करने का एक अधिक कुशल और विश्वसनीय तरीका प्रदान करता है। यह विधि बेहतर वोल्टेज वितरण की अनुमति देती है और कुल संपर्क दूरी में लगभग गुना तक कमी कर सकती है, जिससे यह मल्टी-ब्रेक सर्किट ब्रेकर में उच्च वोल्टेज इन्सुलेशन के लिए एक पसंदीदा विकल्प बन जाता है।