आधुनिक रिंग मेन यूनिट्स में Vaccum Tech कैसे SF6 को प्रतिस्थापित करता है

रिंग मेन यूनिट्स (RMUs) द्वितीयक विद्युत वितरण में प्रयोग किए जाते हैं, सीधे ग्राहकों जैसे आवासीय समुदाय, निर्माण स्थल, व्यावसायिक इमारतें, राजमार्ग आदि से जुड़े होते हैं।

आवासीय उप-स्टेशन में, RMU 12 kV मध्य वोल्टेज पेश करता है, जो फिर ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से 380 V निम्न वोल्टेज में कम कर दिया जाता है। निम्न वोल्टेज स्विचगियर विद्युत ऊर्जा को विभिन्न उपयोगकर्ता इकाइयों में वितरित करता है। आवासीय समुदाय में 1250 kVA वितरण ट्रांसफॉर्मर के लिए, मध्य वोल्टेज रिंग मेन यूनिट आमतौर पर दो आगत फीडर और एक निकासी फीडर, या दो आगत फीडर और अनेक निकासी फीडर की व्यवस्था का उपयोग करता है, जहाँ प्रत्येक निकासी सर्किट एक ट्रांसफॉर्मर से जुड़ा होता है। 1250 kVA ट्रांसफॉर्मर के लिए, 12 kV रिंग मेन यूनिट दक्षिण ओर 60 A की धारा होती है। एक फ्यूज्ड स्विचगियर संयोजन इकाई (FR इकाई), जिसमें लोड ब्रेक स्विच और फ्यूज शामिल होता है, का उपयोग किया जाता है। 100 A फ्यूज का उपयोग किया जाता है, जहाँ लोड ब्रेक स्विच ट्रांसफॉर्मर को चालू या बंद करने का नियंत्रण करता है, और फ्यूज ट्रांसफॉर्मर के लिए छोटे सर्किट की सुरक्षा प्रदान करता है। 1250 kVA ट्रांसफॉर्मर 380 V निम्न वोल्टेज धारा 2500 A निकालता है, जो स्टेट ग्रिड से मानकीकृत निम्न वोल्टेज स्विचगियर के माध्यम से वितरित की जाती है।

SF6 गैस-अन्तःस्थापित RMUs छोटे आकार के होते हैं, और सामान्य टैंक डिजाइन और भी छोटा और लागत-प्रभावी होता है। SF6 गैस की उत्कृष्ट अन्तःस्थापन और आर्क-मिट्टीकरण गुणों से लाभ उठाते हुए, स्विचगियर के अंदर के लोड ब्रेक स्विच SF6 गैस का उपयोग आर्क-मिट्टीकरण के लिए करते हैं, जो 630 A तक की अलगाव और सक्रिय लोड धाराओं को बंद करने में सक्षम होते हैं।

पर्यावरण-अनुकूल गैस-अन्तःस्थापित RMUs के लिए, SF6 की अन्तःस्थापन और आर्क-मिट्टीकरण प्रदर्शन के साथ एक विकल्प के रूप में एक अन्य पर्यावरण-अनुकूल गैस की कमी, और चूंकि डिसकनेक्टर लोड धारा को बंद नहीं कर सकते, इसलिए डिसकनेक्टर और वैक्यूम लोड ब्रेक स्विच का संयोजन आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जो पहले केवल एक स्विच की आवश्यकता थी।

नीचे दिए गए चित्र का ऊपरी पंक्ति पारंपरिक SF6 RMU की प्राथमिक सर्किट योजना दिखाता है, जबकि निचली पंक्ति पर्यावरण-अनुकूल गैस-अन्तःस्थापित RMU की प्राथमिक सर्किट योजना दिखाती है।

यह देखा जा सकता है कि F-प्रकार के कैबिनेट के लिए रिंग-इन और रिंग-आउट लोड ब्रेक स्विचों के साथ, अलगाव और वैक्यूम स्विच की आवश्यकता होती है; ट्रांसफॉर्मर निकासी FR कैबिनेट के लिए, अलगाव, वैक्यूम स्विच और फ्यूज की भी आवश्यकता होती है, जिससे स्विचिंग व्यवस्था अधिक जटिल हो जाती है।

रिंग मेन यूनिट लोड ब्रेक स्विच के विद्युत पैरामीटर निम्नलिखित हैं:
• निर्धारित धारा: 630 A
• निर्धारित लघु कालिक सहनशील धारा: 20/4 (25/4*) kA/4 s
• निर्धारित छोटे सर्किट क्लोजिंग धारा: 50 (63*) kA
• लोड ब्रेक स्विच की यांत्रिक स्थायित्व: ग्रेड M1, 5000 ऑपरेशन
• ग्राउंडिंग स्विच की यांत्रिक स्थायित्व: ग्रेड M1, 3000 ऑपरेशन
• लोड ब्रेक स्विच की विद्युत स्थायित्व: ग्रेड E3, 200 ऑपरेशन

इसलिए, Schneider ने एक समान्तर वैक्यूम आर्क-मिट्टीकरण विधि पेश की है, अर्थात् स्विच के भीतर एक वैक्यूम इंटरपप्टर को समान्तर रूप से स्थापित करना। खोलने की प्रक्रिया के दौरान, वैक्यूम इंटरपप्टर के चलते संपर्क लिंकेज समन्वित रूप से चालित होता है, जो आर्क को वैक्यूम इंटरपप्टर में स्थानांतरित करता है, जहाँ यह मिट्टी हो जाता है।

आर्क-मिट्टीकरण के बाद, वैक्यूम इंटरपप्टर के संपर्क बंद स्थिति में वापस आ जाते हैं, और स्विच के अगले बंद करने की प्रक्रिया के दौरान, वैक्यूम इंटरपप्टर कार्य नहीं करता है।

इस डिजाइन में केवल एक ऑपरेशन मैकेनिज़्म की आवश्यकता होती है, जिसकी तुलना में डिसकनेक्टर और वैक्यूम स्विच की दो अलग-अलग संरचनाओं की तुलना में यह छोटा आकार और कम लागत वाला होता है। हालांकि, दो स्वतंत्र स्विचों की तुलना में, समान्तर स्विचिंग मैकेनिज़्म डिजाइन, निर्माण प्रक्रिया और विश्वसनीयता पर अधिक आवश्यकताएं लगाता है, ताकि स्विच का सही संचालन सुनिश्चित किया जा सके।

इस प्रकार का समान्तर वैक्यूम इंटरपप्टर लोड ब्रेक स्विच विभिन्न संरचनात्मक रूपों में उपलब्ध होता है, लेकिन तहतीय सिद्धांत एक ही होता है।

एक छोटे आकार का वैक्यूम इंटरपप्टर मुख्य स्विच संपर्कों के साथ एकीकृत होता है, जो केवल 630 A तक की छोटी धाराओं को बंद करने के लिए प्रयोग किया जाता है।

"दोहरे कार्बन" लक्ष्यों के अनुसार, पर्यावरण-अनुकूल गैस-अन्तःस्थापित स्विचगियर एक अनिवार्य प्रवृत्ति का प्रतिनिधित्व करता है। तकनीकी प्रगति के बिना, सिर्फ घटकों को जोड़ने से सामग्री और संसाधनों की खपत बढ़ती है, नुकसान बढ़ता है, और टिकाऊ विकास को रोक दिया जाता है। नए विकल्प के गैस और आर्क-मिट्टीकरण विधियों के शोध के साथ-साथ, उन समाधानों का पीछा करना जो मैकेनिज़्म को सरल बनाते हैं, संचालन को आसान बनाते हैं, और विश्वसनीयता में सुधार करते हैं, उन्नत उपकरण निर्माताओं और उत्पादों के लिए एक संभावित रास्ता है। ग्राहकों को भी तकनीकी रूप से उन्नत विकल्प उत्पादों का चयन करना चाहिए, ताकि दोहरे कार्बन लक्ष्यों को जल्दी से जल्दी प्राप्त किया जा सके।