वैक्यूम इंटरपप्टर में वैक्यूम स्थिति की माप यांत्रिक दबाव निगरानी विधि द्वारा

वैक्यूम इंटरपीसर में वैक्यूम स्थिति की निगरानी

वैक्यूम इंटरपीसर (VIs) मध्य वोल्टेज पावर सिस्टम के प्राथमिक सर्किट अवरोधन माध्यम के रूप में कार्य करते हैं और निम्न, मध्य और उच्च वोल्टेज सिस्टम में उनका उपयोग बढ़ रहा है। VIs की प्रदर्शनशीलता उनके आंतरिक दबाव को 10 hPa (जहाँ 1 hPa = 100 Pa या 0.75 torr) से कम रखने पर निर्भर करती है। फैक्ट्री से छूटने से पहले VIs को उनके आंतरिक दबाव की जांच की जाती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि यह ≤10^-3 hPa है।
एक VI की प्रदर्शनशीलता उसके वैक्यूम स्तर से संबंधित है; हालांकि, यह आंतरिक दबाव के साथ सरल रूप से समानुपातिक नहीं है। बल्कि, एक VI के अंदर का दबाव तीन वर्गों में विभाजित किया जा सकता है:

•    निम्न दबाव: 10^-6 hPa से नीचे
•    मध्य दबाव: लगभग 10^-3 hPa से पास्चन न्यूनतम दबाव तक
•    उच्च दबाव: आमतौर पर विफलता का संकेत जो हवा के संपर्क में आने का कारण बनता है

निम्न दबाव वर्ग में, VIs प्रभावी रूप से कार्य करते हैं। हालांकि, मध्य दबाव वर्ग में, दोनों डाइएलेक्ट्रिक ताकत और अवरोधन क्षमता घटती है, जो "हवा तक" वर्ग में जारी रहती है। दिलचस्प रूप से, जबकि डाइएलेक्ट्रिक प्रदर्शन मध्य दबाव में न्यूनतम होता है, यह वास्तव में "हवा तक" वर्ग में थोड़ा सुधरता है - हालांकि निम्न दबाव वर्ग में देखे गए स्तर तक नहीं।
यह महत्वपूर्ण है कि समझ लें कि चर्चा की गई कोई भी निगरानी प्रक्रिया VI के आंतरिक दबाव की पूरी श्रृंखला, निम्न दबाव से "हवा तक" की स्थिति, को शामिल नहीं करती है। प्रत्येक प्रक्रिया एक विशिष्ट श्रेणी पर लागू होती है, जिसका विवरण पाठ में दिया गया है और जिसका सारांश सारणी 1 में दिया गया है। इसके अलावा, कुछ विधियों की प्रभावशीलता VI के डिजाइन पर निर्भर करती है, और कुछ आउटपुट VI में रिसने वाली गैसों, जैसे वायुमंडलीय हवा या GIS स्विचगियर में उपयोग की जाने वाली SF6 गैस, की संरचना और दबाव से प्रभावित हो सकते हैं।

VIs का व्यापक उपयोग मध्य वोल्टेज स्विचगियर में वैक्यूम अखंडता की क्षेत्रीय पुष्टि की चुनौती को रेखांकित करता है, विशेष रूप से दशकों की सेवा के बाद। 20 से अधिक वर्षों के उपयोग के बाद VIs की जांच मिश्रित परिणाम देती है। यह महत्वपूर्ण है कि VIs एक बड़े सिस्टम का एक हिस्सा हैं; तंत्र, नियंत्रण सर्किट, सर्किट डिजाइन और अन्य तत्वों की कार्यक्षमता VIs के प्रभावी संचालन के लिए समान रूप से महत्वपूर्ण है।

सारणी 1 इन निगरानी प्रक्रियाओं के सामान्य अनुप्रयोगों का सारांश SF6 वातावरणों में देती है, साथ ही GIS स्विचगियर के साथ उनके उपयोग के व्यावहारिक विचारों का भी सारांश देती है। यह सारणी विभिन्न परीक्षण विधियों के परिणामों को भी रेखांकित करती है, VIs की लंबी अवधि की विश्वसनीयता को विविध संचालन संदर्भों में सुनिश्चित करने में शामिल संकुलताओं को उजागर करती है। इन विशिष्टताओं को समझना वैक्यूम इंटरपीसर प्रौद्योगिकी पर निर्भर विद्युत सिस्टमों के प्रदर्शन और लंबाई को अनुकूलित करने के लिए आवश्यक है।

मैकेनिकल दबाव निगरानी वाले वैक्यूम इंटरपीसर की स्थिति माप

वायुमंडलीय दबाव वैक्यूम इंटरपीसर (VIs) के चलते टर्मिनल पर एक विशाल बंद करने वाला बल लगाता है। सर्किट ब्रेकर में उपयोग किए जाने वाले VIs के लिए, यह बल आमतौर पर कई सौ न्यूटन का होता है। जब VI के अंदर का वैक्यूम पूरी तरह से खो जाता है, तो आंतरिक दबाव बाहरी वायुमंडलीय दबाव के साथ समान हो जाता है, जिससे बंद करने वाला बल बहुत कम हो जाता है और VI का मैकेनिकल व्यवहार बदल जाता है। इस परिवर्तन का पता लगाने पर आधारित नैदानिक विधियाँ केवल तभी VI को पूरी तरह से वैक्यूम खोने की पहचान कर सकती हैं, जब यह "हवा तक" हो जाता है। ध्यान दें, पास्चन न्यूनतम के पास के उच्च दबावों पर भी VI के अंदर पर्याप्त दबाव रहता है जो पूरा बंद करने वाला बल बनाए रखता है।

मैकेनिकल दबाव निगरानी का प्रमुख तरीका

मैकेनिकल दबाव निगरानी का प्राथमिक दृष्टिकोण VI को एक अतिरिक्त चल घटक से जोड़ना है, जो बेलोज या इसी तरह की व्यवस्था (आकृति 1 देखें) का उपयोग करता है। जब वैक्यूम पूरी तरह से खो जाता है, तो आंतरिक और बाहरी दबाव के समान होने के कारण यह अतिरिक्त भाग चलता है। सर्किट ब्रेकर तंत्र द्वारा बंद किए गए चल टर्मिनल के विपरीत, यह अतिरिक्त भाग स्वतंत्र रूप से चल सकता है। एक निगरानी प्रणाली इस अतिरिक्त घटक के स्थिति परिवर्तन का निरीक्षण करती है और इसके अनुसार प्रतिक्रिया करती है। इस्तेमाल की गई निगरानी प्रणाली के आधार पर, यह सेटअप VI की निरंतर निगरानी की अनुमति देता है। अतिरिक्त भाग की गति इसके स्वयं के डिजाइन पर निर्भर करती है, न कि VI के समग्र डिजाइन पर, जिससे यह विधि निम्न, मध्य और उच्च वोल्टेज VIs के लिए लागू होती है।
व्यावहारिक विचार

थ्योरेटिकल रूप से संभव होने पर भी, VI के चलते टर्मिनल पर बंद करने वाले बल का उपयोग वैक्यूम खोने की पहचान करने के लिए कठिनाइयाँ पेश करता है। वायुमंडलीय दबाव आमतौर पर VI के चलते टर्मिनल पर कई सौ न्यूटन का बल लगाता है, जबकि सर्किट ब्रेकर स्वयं कई हजार न्यूटन का बंद करने वाला बल लगाता है। इसलिए, VI के बंद करने वाले बल की कमी को सर्किट ब्रेकर के मैकेनिकल व्यवहार से पहचानना कठिन होता है, क्योंकि VI के बंद करने वाले बल का परिमाण सर्किट ब्रेकर के बंद करने वाले बल की तुलना में बहुत कम होता है। वैक्यूम कंटैक्टरों में, जहाँ कंटैक्टर तंत्र से लगाए गए बल का परिमाण कम होता है, वहाँ वैक्यूम खोने की पूरी तरह से पहचान मैकेनिकल व्यवहार के माध्यम से अधिक संभव हो सकती है।

एक अतिरिक्त चल घटक और निगरानी प्रणाली का उपयोग करके, मैकेनिकल दबाव निगरानी VI की वैक्यूम स्थिति की निरंतर निगरानी के लिए एक व्यावहारिक समाधान प्रदान करती है। यह तकनीक VI की पूरी वैक्यूम खोने की पहचान करने के लिए एक विश्वसनीय तरीका प्रदान करती है, हालांकि यह VI के अंदर आंशिक दबाव वृद्धि की पहचान नहीं कर सकती। फिर भी, यह विभिन्न वोल्टेज स्तरों और अनुप्रयोगों में VIs की अखंडता और कार्यक्षमता सुनिश्चित करने के लिए एक मूल्यवान उपकरण है।

यह विधि सुनिश्चित करती है कि किसी भी महत्वपूर्ण वैक्यूम खोने का पता तुरंत लग जाता है, जिससे विद्युत सिस्टमों की विश्वसनीयता और सुरक्षा में सुधार होता है जो VIs पर निर्भर करते हैं।

मैकेनिकल दबाव निगरानी विधि का उपयोग करके वैक्यूम इंटरपीसर निगरानी का पृष्ठभूमि

मैकेनिकल दबाव निगरानी तकनीक वायुमंडलीय दबाव द्वारा चलते टर्मिनल पर बंद करने वाले बल की हानि के कारण होने वाले मैकेनिकल व्यवहार के परिवर्तनों का निरीक्षण करके वैक्यूम इंटरपीसर (VI) की वैक्यूम अखंडता का मूल्यांकन करती है। यह विधि एक बाइनरी, पास/फ़ेल मापन देती है जो इंगित करती है कि क्या VI अपना वैक्यूम खो चुका है और "हवा तक" हो गया है। पास्चन न्यूनतम और अन्य महत्वपूर्ण बिंदुओं के आसपास के दबाव, जहाँ VI का प्रदर्शन शुरू होने लगता है, इस विधि का उपयोग करके किसी भी निर्णायक मैकेनिकल परिवर्तन का कारण नहीं बनते हैं।

मैकेनिकल दबाव निगरानी विधि के फायदे और नुकसान

फायदे:
•    संगतता: यह विधि आमतौर पर विभिन्न धार-रोधक प्रकारों, जैसे SF6, तेल और ठोस धार-रोधक, के साथ संगत होती है, जब तक कि व्यावहारिक मुद्दों जैसे जगह की सीमाएं और निगरानी उपकरणों तक प्रकाश ले जाना प्रबंधित किया जा सके।
•    ऑप्टिकल तकनीक के लाभ: ऑप्टिकल तकनीक का उपयोग करके गैर-ऑप्टिकल घटकों को स्विचगियर के निम्न वोल्टेज कंपार्टमेंट में रखा जा सकता है, जो सुरक्षा और रखरखाव को बढ़ावा देता है।
नुकसान:
•    इंस्टॉलेशन की आवश्यकता: दबाव निगरानी के लिए आवश्यक चल घटक को VI के प्रारंभिक निर्माण के दौरान स्थापित किया जाना चाहिए। इसे पहले से बने VIs में रीट्रोफिट नहीं किया जा सकता। यद्यपि थ्योरेटिकल रूप से इस विशेषता से सुसज्जित VIs को मापन उपकरणों के साथ मौजूदा सर्किट ब्रेकर में एकीकृत करना संभव हो सकता है, लेकिन व्यावहारिक चुनौतियाँ, जैसे विस्तार के लिए अतिरिक्त भाग को मौजूदा इंस्टॉलेशन में फिट करना, इसे असंभव बना देती है।
•    विश्वसनीयता की चिंताएँ: मापन उपकरणों की तुलना में VI की विश्वसनीयता एक महत्वपूर्ण जोखिम है। VI में जोड़े गए अतिरिक्त ब्रेज़ घटक नए रिसाव के मार्ग जन्मा सकते हैं और इंस्टॉलेशन के दौरान क्षति के लिए अधिक असुरक्षित हो सकते हैं, जो वैक्यूम खोने का कारण बन सकता है।

घटकों की कमजोरी:

• ऑप्टिकल तकनीक: निगरानी प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले फाइबर ऑप्टिक्स गलत रीट्रोफिट, इंस्टॉलेशन के दौरान की नुकसान, और बादल या धूल से बंद होने के लिए खोखले होते हैं।

• विद्युत संपर्क विधि: विद्युत संपर्क के माध्यम से गति का निरीक्षण VI के पास एक शक्ति संचालित माइक्रोसर्किट की आवश्यकता होती है, जिसे विद्युत रूप से अलग-थलग रखा जाना चाहिए। यह कई संभावित विफलता के मोड जन्मा सकता है, जिसमें माइक्रोसर्किट की विश्वसनीयता, सिग्नल ट्रांसमिशन, सर्किट को शक्ति देना, और विद्युत रूप से अलग-थलग रखना शामिल है।