उच्च वोल्टेज लोड स्विच प्रौद्योगिकिहरूको तुलनात्मक विश्लेषण

लोड स्विच एक प्रकार का स्विचिंग उपकरण है जो सर्किट ब्रेकर और डिसकनेक्टर के बीच स्थित होता है। इसमें एक सरल आर्क निर्मूलन उपकरण होता है जो अनुमानित लोड धारा और कुछ ओवरलोड धाराओं को टूटने में सक्षम होता है, लेकिन शॉर्ट-सर्किट धाराओं को नहीं टूटा सकता। लोड स्विच को उनके कार्यान्वयन वोल्टेज के आधार पर उच्च-वोल्टेज और निम्न-वोल्टेज प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।

ठोस गैस-उत्पादक उच्च-वोल्टेज लोड स्विच: इस प्रकार का उपयोग टूटने वाले आर्क से ऊर्जा का उपयोग करके आर्क चेम्बर में गैस-उत्पादक सामग्री से गैस उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जो आर्क को निर्मूल करती है। इसकी संरचना सरल होती है और लागत कम होती है, जो सामान्य अनुप्रयोग की आवश्यकताओं को पूरा करती है।

संपीड़ित वायु उच्च-वोल्टेज लोड स्विच: इस प्रकार का उपयोग खुलने की प्रक्रिया के दौरान पिस्टन से संपीड़ित वायु का उपयोग करके आर्क को बाहर फेंकने के लिए किया जाता है। टूटने के दौरान, पिस्टन गैस को संपीड़ित करता है जो निकाला जाता है और आर्क को निर्मूल करता है। SF6 गैस की उत्कृष्ट इन्सुलेशन गुणवत्ता तेज आर्क निर्मूलन की अनुमति देती है, हालांकि संरचना थोड़ी जटिल होती है और गैस नोजल में उच्च ताप वाही सामग्रियों जैसे पॉलीटेट्राफ्लुओरोथाइलीन (PTFE) का उपयोग किया जाना चाहिए।

पर्यावरणीय गैस रिंग मेन यूनिट्स भी संपीड़ित वायु लोड स्विच डिजाइनों का उपयोग करते हैं जो वैक्यूम इंटरप्टर्स के बिना काम कर सकते हैं। ये लोड स्विच-फ्यूज कंबिनेशन को पूरी तरह से बदल सकते हैं ट्रांसफॉर्मर की सुरक्षा के लिए, ग्राहकों की पसंद के अनुसार फ्यूज का उपयोग ट्रांसफॉर्मर में तेज दोष निराकरण के लिए करना चाहिए बजाय सर्किट ब्रेकर के।

वैक्यूम उच्च-वोल्टेज लोड स्विच: इस प्रकार का उपयोग आर्क निर्मूलन के लिए वैक्यूम माध्यम का उपयोग करता है, जो लंबी विद्युत जीवनस्पंद की पेशकश करता है लेकिन अपेक्षाकृत अधिक मूल्य वाला होता है। आधुनिक पर्यावरणीय गैस रिंग मेन यूनिट्स मुख्य रूप से तीन-स्थिति स्विचों को वैक्यूम लोड स्विचों के साथ जोड़ते हैं।

तेल-सिंकित उच्च-वोल्टेज लोड स्विच: इस प्रकार का उपयोग आर्क से ऊर्जा का उपयोग करके आसपास के तेल को विघटित और भापित करने के लिए किया जाता है, जो आर्क को ठंडा करता है और निर्मूल करता है। इसकी संरचना अपेक्षाकृत सरल होती है लेकिन भारी होती है, जो अमेरिकी-शैली की पैकेज सबस्टेशन में आमतौर पर उपयोग की जाती है।

SF6 उच्च-वोल्टेज लोड स्विच: इस प्रकार का उपयोग आर्क निर्मूलन के लिए SF6 गैस का उपयोग करता है, जो पूरी तरह से इन्सुलेटेड या गैस-बैग इन्सुलेटेड रिंग मेन यूनिट्स में उपयोग किया जाता है। यह शून्यांक धारा को टूटने में उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करता है। SF6 आर्क निर्मूलन विधियाँ शामिल हैं: आर्क-निर्मूलक ग्रिड, आर्क-निरोधक कोइल, और संपीड़ित वायु आर्क निर्मूलन। आर्क-निर्मूलक ग्रिड विधि व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, जो निम्न-वोल्टेज वायु सर्किट ब्रेकर के समान संरचना का उपयोग करती है। टूटने के दौरान, आर्क को काटा जाता है और आर्क-निर्मूलक ग्रिड में अवशोषित किया जाता है जहाँ यह ठंडा होकर निर्मूल हो जाता है। आर्क-निर्मूलक ग्रिड इन्सुलेटिंग या मेटलिक सामग्रियों से बनाया जा सकता है।

आर्क-निर्मूलक ग्रिड संरचना सरल होती है और सामान्य रिंग मेन यूनिट अनुप्रयोगों, जैसे E2 विद्युत जीवनस्पंद की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। बेहतर प्रदर्शन के लिए, सामग्रियों और संरचना का ऑप्टिमाइजेशन आवश्यक है।

आर्क-निरोधक कोइल एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कोइल का उपयोग करता है, जब चलने वाले और निश्चित संपर्कों को अलग करने पर आर्क उत्पन्न होता है, तो आर्क का मूल एक खपत कोइल के अंदर एक धातु के कोर में स्थानांतरित हो जाता है। आर्क धारा खपत कोइल से गुजरने पर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जो आर्क पर लोरेंट्ज बल लगाता है, जिससे आर्क का मूल कोइल के कोर के चारों ओर तेजी से घूमने लगता है। यह आर्क को ठंडा करता है और लगातार नए SF6 गैस के संपर्क में लाता है, जिससे धारा शून्यांक पार करते ही आर्क निर्मूल हो जाता है। खपत कोइल उत्कृष्ट टूटने का प्रदर्शन और लंबी विद्युत जीवनस्पंद प्रदान करता है, 200 ऑपरेशन की एक्टिव लोड टूटने को सहन कर सकता है।

SF6 की प्रतिस्थापन को प्राप्त करने के लिए, समानांतर वैक्यूम आर्क निर्मूलक लोड स्विच विकसित किए गए हैं। टूटने के दौरान, एक समानांतर वैक्यूम इंटरप्टर आर्क धारा को वैक्यूम इंटरप्टर में भेजता है जहाँ यह निर्मूल हो जाता है। श्रृंखला वैक्यूम इंटरप्टिंग के विपरीत, यह दृष्टिकोण ऑपरेटिंग मेकेनिज्म को सरल बनाता है, SF6 लोड स्विचों के समान ऑपरेटिंग मेकेनिज्म को बनाए रखता है। यह छोटे आकार, सुविधाजनक इंस्टॉलेशन, आसान ऑपरेशन और कम लागत की पेशकश करता है।

संपर्क अंतर को बढ़ाने और अन्य विधियों से, पर्यावरणीय गैस आर्क निर्मूलन प्राप्त किया जा सकता है, जो वास्तव में रिंग मेन यूनिट्स में SF6 की प्रतिस्थापन को प्राप्त करता है बिना लागत बढ़ाए (वैक्यूम स्विचों का उपयोग न करके)।