क्यों RMUs विफल होते हैं? संकुचन और गैस लीक समझाई गई है

1. परिचय

रिंग मेन यूनिट्स (RMUs) प्राथमिक विद्युत वितरण उपकरण हैं जो लोड स्विच और सर्किट ब्रेकर को एक धातु या गैर-धातु एन्क्लोजर में स्थापित करते हैं। अपने संक्षिप्त आकार, सरल संरचना, उत्कृष्ट इन्सुलेशन प्रदर्शन, कम लागत, आसान स्थापना और पूरी तरह से बंद डिजाइन [1] के कारण, RMUs चीन की ग्रिड नेटवर्क में मध्य और निम्न वोल्टेज विद्युत प्रणालियों [2] में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, विशेष रूप से 10 kV वितरण प्रणालियों में। आर्थिक विकास और विद्युत की मांग में वृद्धि के साथ, विद्युत आपूर्ति प्रणालियों के लिए सुरक्षा और विश्वसनीयता की आवश्यकताएं लगातार बढ़ रही हैं [3]। इस परिणामस्वरूप, RMU निर्माण प्रौद्योगिकी का भी विकास हुआ है। हालांकि, आर्द्रता और गैस लीकेज जैसी समस्याएं आम ऑपरेशनल विफलताएं बनी रहती हैं।

2. रिंग मेन यूनिट्स की संरचना

एक RMU में महत्वपूर्ण घटक—लोड स्विच, सर्किट ब्रेकर, फ्यूज, डिसकनेक्टर, अर्थिंग स्विच, मुख्य बसबार, और शाखा बसबार—एक स्टेनलेस स्टील गैस टैंक में रखे जाते हैं, जो एक विशिष्ट दबाव पर SF₆ गैस से भरा होता है ताकि आंतरिक इन्सुलेशन की ताकत सुनिश्चित की जा सके। SF₆ गैस टैंक मुख्य रूप से एक स्टेनलेस स्टील शेल, केबल फीड-थ्रू बुशिंग्स, साइड कोन, दृश्य विंडो, दबाव रिलीफ डिवाइस (बर्स्टिंग डिस्क), गैस चार्जिंग वाल्व, दबाव गेज पोर्ट, और ऑपरेटिंग मेकेनिज्म शाफ्ट से बना होता है। इन घटकों को वेल्डिंग और सीलिंग गास्केट के माध्यम से एक पूरी तरह से बंद एन्क्लोजर में असेंबल किया जाता है।

RMUs को कई तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है:

• इन्सुलेशन माध्यम द्वारा: वैक्यूम RMUs (वैक्यूम इंटरप्टर का उपयोग करके) और SF₆ RMUs (सल्फर हेक्साफ्लोराइड का उपयोग करके)।

• लोड स्विच प्रकार द्वारा: गैस-जनक RMUs (ठोस आर्क-विनाशक सामग्रियों का उपयोग करके) और पफर-टाइप RMUs (कंप्रेस्ड एयर का उपयोग करके आर्क शमन करने के लिए)।

• संरचनात्मक डिजाइन द्वारा: सामान्य-टैंक RMUs (एक चेम्बर में सभी घटक) और यूनिट-टाइप RMUs (प्रत्येक कार्यक्षमता अलग-अलग कंपार्टमेंट में) [4]।

3. RMUs में सामान्य फ़ॉल्ट प्रकार

दीर्घकालिक ऑपरेशन के दौरान, RMUs विभिन्न कारकों के कारण विभिन्न फ़ॉल्टों का सामना करते हैं। सबसे सामान्य फ़ॉल्ट आर्द्रता (मौसमी आर्द्रता) और गैस लीकेज हैं।

3.1 RMUs में आर्द्रता

जब RMU के अंदर आर्द्रता होती है, तो पानी की बूंदें गुरुत्वाकर्षण के कारण केबल पर गिरती हैं। यह केबल इन्सुलेशन प्रदर्शन को कम करता है, चालकता बढ़ाता है, और आंशिक डिस्चार्ज की संभावना बढ़ा सकता है। यदि इसे नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो ऐसी परिस्थितियों में लंबे समय तक संचालन करने से केबल विस्फोट हो सकता है—या यहाँ तक कि घातक RMU विफलता [5] हो सकती है। इसके अलावा, क्योंकि अधिकांश RMU एन्क्लोजर और संरचनाएं धातु से बनी होती हैं, आर्द्रता ऑपरेटिंग मेकेनिज्म और कैबिनेट घटकों को जंग करती है, जिससे उपकरण की सेवा जीवन कम हो जाता है।

3.2 RMUs में गैस लीकेज

क्षेत्र और निर्माता जांचों से पता चलता है कि RMU गैस टैंक से गैस लीकेज एक व्यापक और गंभीर समस्या है। जब लीकेज होता है, तो आंतरिक इन्सुलेशन की ताकत घट जाती है। भले ही नॉर्मल स्विचिंग ऑपरेशन भी अस्थायी ओवरवोल्टेज उत्पन्न कर सकते हैं, जो कमजोर डाइएलेक्ट्रिक ताकत से अधिक हो सकते हैं, जिससे इन्सुलेशन ब्रेकडाउन, फेज-से-फेज शॉर्ट सर्किट हो सकता है, और विद्युत प्रणाली के सुरक्षित संचालन के लिए एक बड़ा खतरा बन सकता है।

4. RMUs में गैस लीकेज के कारण

गैस लीकेज मुख्य रूप से वेल्डेड जंक्शन, डाइनामिक सील, और स्टैटिक सील पर होता है। वेल्डिंग लीक आमतौर पर पैनल ओवरलैप जंक्शन, कोने, और बाहरी धातु घटक (जैसे, बुशिंग, शाफ्ट) को मुख्य टैंक से वेल्ड किए जाने पर दिखाई देती हैं। निर्माण के दौरान पूर्ण धाराप्रवाह, अणुक्रक, या गरीब वेल्ड गुणवत्ता से छोटे लीकेज पथ बन सकते हैं। डाइनामिक सील—जैसे कि ऑपरेटिंग शाफ्ट के चारों ओर—समय के साथ धीरे-धीरे खराब होते हैं, जबकि स्टैटिक सील (जैसे, फ्लेंज के बीच के गास्केट) उम्र, गलत संपीड़न, या तापमान चक्र के कारण खराब हो सकते हैं, जिससे धीरे-धीरे गैस की हानि होती है।