LTB विरुद्ध DTB विरुद्ध GIS: उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर की तुलना

उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकरको मूलभूत अर्थ यस्तो हुन्छ, नॉर्मल परिस्थितिमा यसले सर्किट, फीडर, वा विशिष्ट लोडहरू—जस्तै ट्रान्सफार्मर वा कपासिटर बङ्कमा जोडिएका लोडहरू—खुलाउन (इंटररप्ट, ट्रिप) र बन्द गर्न (मेक, रिक्लोज) प्रयोग गरिन्छ। जब ऊर्जा प्रणालीमा एउटा खतरा भएको छ भने, सुरक्षा रिले सर्किट ब्रेकरलाई सक्रिय गर्छ र यसले लोड धारा वा शॉर्ट-सर्किट धारा ट्रान्समिट गर्ने र यसरी ऊर्जा प्रणालीको सुरक्षित सञ्चालन गारण्टी दिन्छ। 

उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर एउटा प्रकारको उच्च वोल्टेज स्विचिङ उपकरण हुन्छ—यसलाई "उच्च वोल्टेज स्विच" भन्ने रूपमा पनि आम रूपमा जानिन्छ—र यो सबस्टेशनमा प्रमुख उपकरणहरूको एक हुन्छ। तर, उच्च वोल्टेज सबस्टेशनको दुर्लभ सुरक्षा आवश्यकताहरूको कारणले, व्यक्तिहरू सामान्यतया सबस्टेशनमा प्रवेश गर्न वा यी उपकरणहरूसँग नजिक वा शारीरिक रूपमा पहुँच गर्न सक्दैन। दैनिक जीवनमा, आम रूपमा धेरै दूरीबाट मात्र उच्च वोल्टेज ट्रान्समिशन लाइनहरूलाई देख्ने र यी स्विचहरूलाई देख्न वा स्पर्श गर्ने बेला बाहेक अलिबाट बाट हुन्छ।

त्यसैले, उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर वास्तवमा कस्ता देखिन्छ? आज, हामी यसको सामान्य वर्गीकरण र संरचनात्मक प्रकारहरूको बारेमा संक्षेपमा चर्चा गर्नेछौं। दैनिक जीवनमा हामीले देख्ने उच्च वोल्टेज स्विचहरूको विपरीत, जो आम रूपमा केवल हवाले रूपमा आर्क बुझाउने मध्यम प्रयोग गर्दछ, उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकरहरूमा आइसोलेशन र आर्क इंटररप्शनको लागि अत्यधिक उत्कृष्टता आवश्यक छ, र यसकारण यसलाई विद्युत सुरक्षा, आइसोलेशन अखण्डता, र प्रभावी आर्क विनाशको लागि विशेष आर्क-क्वेंचिङ मध्यम आवश्यक छ। (आइसोलेशन मध्यमको बारेमा अधिक विवरणका लागि, कृपया हाम्रो आगामी लेखहरूमा जान्नुहोस्।)

उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकरको दुई मुख्य वर्गीकरण विधिहरू छन्:

1. आर्क-क्वेंचिङ मध्यम अनुसार वर्गीकरण:

(1) तेल सर्किट ब्रेकर: यसलाई पुन: बल्क-ऑयल र मिनिमम-ऑयल प्रकारमा विभाजन गरिन सकिन्छ। दुवैमा, कन्टकहरू तेलमा खुलाउन र बन्द गर्ने छन्, र यसले ट्रान्सफार्मर तेललाई आर्क-क्वेंचिङ मध्यमको रूपमा प्रयोग गर्छ। यसको प्रदर्शन सीमित छ भन्दा, यी प्रकारहरू लगभग लुप्त भएका छन्।

(2) SF₆ वा पर्यावरण मित्र गैस सर्किट ब्रेकर: यी उपकरणहरूले सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF₆) वा अन्य पर्यावरण मित्र गैसहरूलाई आइसोलेशन र आर्क-क्वेंचिङ मध्यमको रूपमा प्रयोग गर्छन्।

(3) वैक्युम सर्किट ब्रेकर: कन्टकहरू वैक्युममा खुलाउन र बन्द गर्ने छन्, जहाँ आर्क वैक्युम शर्तहरूमा विनष्ट हुन्छ।

(4) सोलिड-क्वेंच सर्किट ब्रेकर: यी उपकरणहरूले ठोस आर्क-क्वेंचिङ सामग्रीहरू प्रयोग गर्छन्, जुन आर्कको उच्च तापमानमा विघटन गर्दछ र गैस उत्पन्न गर्दछ जसले आर्कलाई विनष्ट गर्छ।

(5) कम्प्रेस्ड-एअर सर्किट ब्रेकर: यी उपकरणहरूले उच्च दबावको कम्प्रेस्ड हवा प्रयोग गर्दछन् जसले आर्कलाई बाहिर फेल्न गर्छ।

(6) मैग्नेटिक-ब्लो सर्किट ब्रेकर: यी उपकरणहरूले हवामा चुम्बकीय क्षेत्र प्रयोग गर्दछन्, जसले आर्कलाई एक आर्क च्युटमा ल्याउँदछ, जहाँ यो फारेको, ठंडा र विनष्ट हुन्छ।

हाल, उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकरहरूले आइसोलेशन र आर्क-क्वेंचिङ मध्यमको रूपमा गैसहरू—जस्तै SF₆ वा पर्यावरण मित्र विकल्पहरू—प्रयोग गर्छन्। मध्य वोल्टेज रेंजमा, वैक्युम सर्किट ब्रेकरहरू बाजारमा नियन्त्रण गरिरहेका छन्। वैक्युम प्रविधि ६६ किवी र ११० किवी वोल्टेज तहहरूमा पनि विस्तारित भएको छ, जहाँ वैक्युम सर्किट ब्रेकरहरू पहिले विकसित र तयार गरिएका छन्।

2. स्थापना स्थान अनुसार वर्गीकरण:

आंतरिक-प्रकार र बाह्य-प्रकार।

अतिरिक्त, भूमिको सापेक्ष आइसोलेशन विधि अनुसार, उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकरहरूलाई तीन संरचनात्मक प्रकारमा विभाजन गरिन सकिन्छ:

1) लाइव-टङ्क सर्किट ब्रेकर (LTB):
यसलाई साधारणतया LTB भनिन्छ। परिभाषा अनुसार, यो एक सर्किट ब्रेकर हो जसको इंटररप्ट चेम्बर भूमिको बाट आइसोलेट गरिएको एक आवरणमा रहन्छ। संरचनात्मक रूपमा, यसमा एक पोस्ट-टाइप इंसुलेटर डिझाइन छ। इंटररप्टर उच्च वोल्टेजमा रहन्छ, पोर्सलेन वा कम्पोजिट इंसुलेटर भित्र रहन्छ, र सपोर्ट इंसुलेटरहरू द्वारा भूमिको बाट आइसोलेट गरिएको छ।

मुख्य फाइदाहरू: बहुल इंटररप्ट युनिटहरूलाई श्रृंखलामा जोड्न र सपोर्ट इंसुलेटरहरूको उचाइ बढाउँदा उच्च वोल्टेज रेटिंग प्राप्त गर्न सकिन्छ। यो त्यो धेरै कम लागत छ।

LTB आधारित उपकरणहरूले एयर-इन्सुलेटेड स्विचगियर (AIS) बनाउँछन्, र AIS द्वारा निर्मित सबस्टेशनलाई AIS सबस्टेशन भनिन्छ। यी उपकरणहरू धेरै निवेश र साधारण रखरखाउन अनुकूल छन्, तर ठूलो जगिर र नियमित रखरखाउन आवश्यक छन्। यी ग्रामीण वा पहाडी क्षेत्रहरूमा, जहाँ जगिर धेरै छ, पर्यावरणीय शर्तहरू अनुकूल छन्, र बजेट सीमित छ, यी उपकरणहरू उपयुक्त छन्।

2) डेड-टङ्क सर्किट ब्रेकर (DTB):
यसलाई साधारणतया DTB भनिन्छ। परिभाषा अनुसार, यो एक सर्किट ब्रेकर हो जसको इंटररप्ट चेम्बर भूमिको धातु टङ्कमा आवरण गरिएको छ। विद्युत पथ बुशिङहरू द्वारा बाहिर निकालिएको छ।

महत्वपूर्ण रूपमा, LTB र DTB बीचको मौलिक अन्तर भूमिको बाट आइसोलेशनमा छ: DTBमा, टङ्क भूमिको वोल्टेजमा रहन्छ।

फाइदाहरू यस्ता छन्: बुशिङहरूमा लगभग धारा ट्रान्सफार्मरहरू (CTs) तुल्य सीधा एकीकृत गर्न सकिन्छ, संक्षिप्त संरचना, LTB भन्दा बहुत छोटो जगिर, बेहतर पर्यावरणीय दुर्बलता (कठिन पर्यावरणमा उपयुक्त), र निम्न गुरुत्वकेन्द्र—यसले भूकम्प व्यवहारमा उत्कृष्ट प्रदर्शन दिन्छ। मुख्य दुर्बलता उच्च लागत छ।

DTB आधारित स्विचगियरलाई हाइब्रिड गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर (HGIS) भनिन्छ, र यसको परिणामी सबस्टेशनलाई HGIS सबस्टेशन भनिन्छ।

3) पूर्ण बन्द संयुक्त संरचना – गैस-इन्सुलेटेड धातु-बन्द स्विचगियर, यसलाई उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगमा आमतौरले GIS (गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर) भनिन्छ। यो शब्द यी उपकरणहरूको विस्तृत रूपमा समावेश गर्छ। सर्किट ब्रेकर घटक आफ्नैले GCB (गैस-इन्सुलेटेड सर्किट ब्रेकर) भनिन्छ।

यद्यपि DTB जस्तै इंटररप्टर बन्द छ, GIS यसमा फरक छ किनभने यो सिर्जन गर्ने वा अन्य आवश्यक सबस्टेशन घटकहरू—जस्तै डिसकनेक्टरहरू, अर्थिङ स्विचहरू, इन्स्ट्रुमेन्ट ट्रान्सफार्मरहरू, सर्ज अरेस्टरहरू, र बसबारहरू—सबैलाई एक भूमिको धातु आवरणमा बन्द गरिएको छ, जहाँ दबावित SF₆ (वा विकल्पी आइसोलेटिङ गैस) भरिएको छ। बाहिरी ओवरहेड लाइनहरूसँग जोडन बुशिङहरू वा विशेष गैस कम्पार्टमेन्टहरू द्वारा गरिन्छ।

यस प्रकार निर्मित सबस्टेशनलाई GIS सबस्टेशन (वा IEEE मानक अनुसार गैस-इन्सुलेटेड सबस्टेशन) भनिन्छ। GIS शहरी क्षेत्रहरूमा, जहाँ जगिर महँगो छ, वा विशाल जलविद्युत वा परमाणु संयन्तहरू जस्ता उच्च विश्वसनीयता आवश्यक छ, यी उपकरणहरू उपयुक्त छन्।

अब, उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकरको प्रकारहरू—LTB, DTB, GCB—र त्यसको संगत सबस्टेशन व्यवस्थाहरू—AIS, HGIS, GIS—बीचको अन्तर स्पष्ट हुनुपर्छ।