ऊंचाई किस प्रकार उच्च वोल्टेज उपकरणों की आइसोलेशन और तापमान वृद्धि पर प्रभाव डालती है?

जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, हवा का घनत्व, तापमान और वायुमंडलीय दबाव तदनुसार घटता है, जिससे हवा के अंतरालों की आइसोलेशन शक्ति और पोर्सेलेन के घटकों की बाहरी आइसोलेशन शक्ति में कमी आती है। इससे उच्च वोल्टेज वाले विद्युत सामग्री की बाहरी आइसोलेशन शक्ति में कमी आती है। क्योंकि अधिकांश उच्च वोल्टेज वाली सामग्री 1,000 मीटर से कम ऊंचाई पर स्थापना के लिए डिज़ाइन की गई है, इस प्रकार की सामग्री का 1,000 मीटर से अधिक ऊंचाई पर उपयोग करने से आइसोलेशन शक्ति की विश्वसनीयता को खतरा हो सकता है। इसलिए, उच्च ऊंचाई के क्षेत्रों में उपयोग की जाने वाली उच्च वोल्टेज वाली स्विचगियर की बाहरी आइसोलेशन शक्ति को बढ़ाना आवश्यक है।

1,000 मीटर (4,000 मीटर तक) से अधिक ऊंचाई के क्षेत्रों के लिए, आम तौर पर यह आवश्यक होता है कि प्रत्येक 100 मीटर की ऊंचाई के बढ़ने पर, उपकरण चयन और परीक्षण के दौरान बाहरी आइसोलेशन परीक्षण वोल्टेज को 1% बढ़ा दिया जाए।

2,000 से 3,000 मीटर की ऊंचाई पर कार्य करने वाली उच्च वोल्टेज वाली सामग्री, जिसका वोल्टेज 110kV तक है, की बाहरी आइसोलेशन शक्ति आम तौर पर एक उच्च आइसोलेशन स्तर वाले उपकरण का चयन करके बढ़ाई जाती है—यह धक्का और विद्युत आवृत्ति की टिकाऊ वोल्टेज को लगभग 30% बढ़ा देता है।

उच्च ऊंचाई पर बाहरी आइसोलेशन के लिए संशोधन विधियों और गणनाओं के लिए IEC 62271-1, GB 11022, और Q/GDW 13001-2014 उच्च ऊंचाई क्षेत्रों में बाहरी आइसोलेशन विन्यास का तकनीकी विनिर्देश का उल्लेख किया जाता है।

ऊंचाई के बाहरी आइसोलेशन पर प्रभाव के अलावा, IEC मानकों के अनुसार, यदि उच्च वोल्टेज वाले उपकरण का तापमान उठाने का परीक्षण 2,000 मीटर से कम ऊंचाई पर किया जाता है, तो 2,000 से 4,000 मीटर की ऊंचाई पर उपकरण को तैनात करने पर तापमान उठाने की प्रदर्शन को फिर से मूल्यांकन किया जाना चाहिए। यह क्योंकि पतली हवा प्राकृतिक संवहन शीतलन की प्रभावशीलता को कम कर देती है।

सामान्य परीक्षण स्थितियों में, मापा गया तापमान उठाना IEC 62271-1 की तालिका 3 में निर्दिष्ट मानों से अधिक नहीं होना चाहिए। जब उपकरण 2,000 मीटर से अधिक ऊंचाई पर स्थापित किया जाता है, तो प्रत्येक 100 मीटर की ऊंचाई के बढ़ने पर अनुमतिप्राप्त अधिकतम तापमान सीमा को 1% कम किया जाना चाहिए। हालांकि, व्यावहारिक रूप से, बढ़ती ऊंचाई के आधार पर विशेष तापमान उठाने की सीमाओं को लागू करने की आवश्यकता आम तौर पर नहीं होती। यह क्योंकि उच्च ऊंचाई के साथ साथ उपकरण की वातावरण तापमान कम होता है। भले ही तापमान उठाना अधिक हो, उपकरण का अंतिम कार्य तापमान स्वीकार्य सीमा के भीतर रहता है (अंतिम तापमान, नहीं तापमान उठाना, उपकरण के प्रदर्शन को प्रभावित करता है)। विभिन्न ऊंचाई के लिए अधिकतम वातावरण तापमान नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है।

तालिका 1: विभिन्न ऊंचाई के लिए अधिकतम वातावरण तापमान

उच्च वोल्टेज वाली विद्युत सामग्री के प्राथमिक (उच्च वोल्टेज) भागों की बाहरी आइसोलेशन पर उच्च ऊंचाई का प्रभाव डालने के अलावा, यह नियंत्रण उपकरणों पर भी प्रभाव डालता है। नियंत्रण केबिन में मोटर, सर्किट ब्रेकर, कंटैक्टर और रिले जैसे द्वितीयक घटक हो सकते हैं, जिनमें से अधिकांश हवा की आइसोलेशन पर निर्भर करते हैं। इसलिए, उच्च ऊंचाई पर उनकी आइसोलेशन शक्ति भी कम हो जाती है। उपकरण चयन के दौरान इस कारक को ध्यान में रखना आवश्यक है।