24kV پاک زمینی RMUs کے لئے بس بار سائیڈ گراؤنڈنگ: کیوں اور کیسے
سولڈ انسیولیشن کی مدد کو خشک ہوا کے انسیولیشن کے ساتھ ملایا جانے کا 24 کیلو وولٹ کے رنگ مین یونٹس کے لئے ترقی کا رخ ہے۔ انسیولیشن کی کارکردگی اور چھوٹے سائز کے درمیان توازن قائم کرتے ہوئے، سولڈ آکسیلیاری انسیولیشن کا استعمال فیز کے درمیان یا فیز سے زمین تک کے ابعاد کو نامعقول حد تک بڑھا کر انسلیشن ٹیسٹ پاس کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ پول کی انسیولیشن کو حل کرنے کے لئے ویکیوئم انٹرپٹر اور اس کے متصل کنڈکٹرز کی انسیولیشن کو ڈبے کرنا ممکن ہے۔
24 کیلو وولٹ کے آؤٹ گوئنگ باس بار کے لئے، فیز کے درمیان فاصلے کو 110 ملی میٹر برقرار رکھتے ہوئے، باس بار کی سطح کو ولکینائز کرنا برقی میدان کی طاقت اور برقی میدان کے غیر مساوی معاملے کو کم کر سکتا ہے۔ جدول 4 مختلف فیز کے فاصلوں اور باس بار کے انسیولیشن کے موٹائیوں کے تحت برقی میدان کا حساب لگاتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ فیز کے فاصلے کو مناسب طور پر 130 ملی میٹر تک بڑھا کر اور گول باس بار پر 5 ملی میٹر کا ایپوکسی ولکینائز کا علاج کرکے، برقی میدان کی طاقت 2298 کیلو وولٹ/میٹر تک پہنچ جاتی ہے، جو خشک ہوا کے تحمل کرنے کے لئے زیادہ سے زیادہ برقی میدان کی طاقت 3000 کیلو وولٹ/میٹر کے مقابلے میں کچھ حد تک کم ہوتی ہے۔
جدول 1 مختلف فیز کے فاصلوں اور باس بار کے انسیولیشن کے موٹائیوں کے تحت برقی میدان کی حالتیں
| Phase Spacing | mm | 110 | 110 | 110 | 120 | 120 | 130 |
| Copper Bar Diameter | mm | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| Vulcanization Thickness | mm | 0 |
2 |
5 | 0 | 5 | 5 |
| Maximum Electric Field Strength in Air Gap under Composite Insulation (Eqmax) | kV/m | 3037.25 | 2828.83 | 2609.73 | 2868.77 | 2437.53 | 2298.04 |
| Insulation Utilization Coefficient (q) | / | 0.48 | 0.55 | 0.64 | 0.46 | 0.60 | 0.57 |
| Electric Field Unevenness Coefficient (f) | / | 2.07 | 1.83 | 1.57 | 2.18 | 1.66 | 1.75 |
کم ڈائی الیکٹرک قوت کے باعث خشک ہوا میں صلیبی عازم نہیں حل کر سکتی وولٹیج کو برداشت کرنے کا مسئلہ۔ دو بار کا ڈسکنیکٹر سیریز میں دو گیس کے فاصلے کا استعمال کرتا ہے تاکہ وولٹیج کو موثر طور پر تقسیم کیا جا سکے۔ برقی میدان کے شیلڈنگ اور گریڈنگ رنگوں کو برقی میدان کے مرکوز مقامات پر، جیسے آرام سے رہنے والے کنٹیکٹ اور زمین کے سوچ کے کنٹیکٹ پر، ڈیزائن کیا گیا ہے تاکہ برقی میدان کی شدت کو کم کیا جا سکے اور ہوا کے فاصلے کو موثر طور پر کم کیا جا سکے۔ جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، دو بار کا مکینزم نائیلون کے میئن شافٹ کے معزز گردش کے ذریعے کام کرنے، عازم اور زمین پر لگانے کی حالتیں حاصل کرتا ہے۔ آرام سے رہنے والے کنٹیکٹ پر گریڈنگ رنگ کا قطر 60 میلی میٹر ہے اور ایپوکسی ولکینائزیشن کے ذریعے ٹریٹ کیا گیا ہے؛ 100 میلی میٹر کا فاصلہ 150 کیلی وولٹ بجلی کی چوٹ کو برداشت کر سکتا ہے۔
دیگر حل، جیسے ہر فیز کے لیے عالی قوت کے آلائی اینکلوژرز کا استعمال کرتے ہوئے لمبائی کی جانب سے واحد فیز کی ترتیب یا معتدل طور پر گیس کے دباؤ کو بڑھانا، 24 کیلی وولٹ کے ڈائی الیکٹرک کی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں۔ تاہم، رنگ مین یونٹ (RMUs) کی کم قیمت کی ضرورت ہوتی ہے، اور بہت زیادہ قیمت کاروباریوں کے لیے قابل قبول نہیں ہے۔ آپٹیمائزڈ ڈیزائن کے ذریعے اور RMU کابینٹ کو معتدل طور پر وسیع کرنے سے کم قیمت اور کمپیکٹ 24 کیلی وولٹ کے ماحولیاتی طور پر دوستانہ گیس کے سے آزاد RMUs کو حاصل کیا جا سکتا ہے۔
ماحولیاتی طور پر دوستانہ گیس RMUs میں زمین پر لگانے کا آرینجمنٹ
RMUs میں مین سرکٹ میں زمین پر لگانے کی کامیابی کے لیے دو طریقے ہیں:
آؤٹ گنگ لائن سائیڈ اریتھنگ سوچ (نیچے کی اریتھنگ سوچ)
بسوبر سائیڈ اریتھنگ سوچ (اپر اریتھنگ سوچ)
بسوبر سائیڈ اریتھنگ سوچ کو کلاس E0 کے طور پر منتخب کیا جا سکتا ہے، جس کی کام کرتے وقت مین سوچ کے ساتھ تنظیم کی ضرورت ہوتی ہے۔ 2022 میں سٹیٹ گرڈ کی جانب سے جاری کردہ 12 کیلی وولٹ رنگ مین یونٹس (باکس) کے معیاری ڈیزائن اسکیم کے مطابق، تین پوزیشن کے سوچ کے بارے میں، اسکیم کے مطابق تین پوزیشن کے سوچ کو بسوبر سائیڈ ترتیب کا انتخاب کیا جانا چاہئے اور ان کو "بسوبر سائیڈ کمبائنڈ فنکشنل اریتھنگ سوچ" کے طور پر دوبارہ تعریف کیا گیا ہے۔
برقی سلامتی کے قوانین کے مطابق، زمین پر لگانے کے درمیان، اریتھنگ سوچ اور مینٹیننس کے تحت موجود معدات کے درمیان کسی بھی سرکٹ بریکر یا فیوز کا کنکشن نہیں ہونا چاہئے۔ اگر معدات کی محدودیت کی وجہ سے اریتھنگ سوچ اور معدات کے درمیان سرکٹ بریکر موجود ہے تو، اقدامات کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ سرکٹ بریکر کو اریتھنگ سوچ اور سرکٹ بریکر دونوں بند ہونے کے بعد کھولنے کی غلطی سے روکا جا سکے۔
اس لیے، لائن سائیڈ اریتھنگ سوچ سرکٹ بریکر کے نیچے واقع ہے۔ یہ زمین پر لگانے کے لیے آؤٹ گنگ کیبل کے ساتھ مستقیم کنکشن کرتا ہے، جس سے یہ ضرورت پوری ہوتی ہے کہ زمین پر لگانے کے درمیان، اریتھنگ سوچ اور مینٹیننس کے تحت موجود معدات کے درمیان کسی بھی سرکٹ بریکر یا فیوز کا کنکشن نہیں ہو۔ بالکل مقابل میں، بسوبر سائیڈ اریتھنگ سوچ سرکٹ بریکر کے اوپر واقع ہے۔ اریتھنگ سوچ اور زمین پر لگانے کے لیے آؤٹ گنگ کیبل کے درمیان ویکیو سرکٹ بریکر ہوتا ہے—یہ مستقیم کنکشن نہیں کرتا ہے۔ اریتھنگ سوچ اور مینٹیننس کے تحت موجود معدات کے درمیان سرکٹ بریکر ہونے کی وجہ سے، اقدامات کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ سرکٹ بریکر کو اریتھنگ سوچ اور سرکٹ بریکر دونوں بند ہونے کے بعد کھولنے کی غلطی سے روکا جا سکے۔ مثال کے طور پر، سرکٹ بریکر کے ٹرپ سرکٹ کو لنک پلیٹ کے ذریعے منقطع کیا جا سکتا ہے، یا مکینکل طریقوں کا استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ غلطی سے ٹرپنگ سے روکا جا سکے، جس سے زمین پر لگانے کے راستے کا غیر مقصودی منقطع ہونے سے بچا جا سکے۔
سٹیٹ گرڈ کے معیاری ڈیزائن اسکیم نے بسوبر سائیڈ کمبائنڈ فنکشنل اریتھنگ سوچ کے لیے انٹر لک کی ضروریات کو بھی مشخص کیا ہے۔ جب بسوبر سائیڈ کمبائنڈ فنکشنل اریتھنگ سوچ کیبل سائیڈ کو زمین پر لگانے کے لیے سرکٹ بریکر کو بند کرنے کا استعمال کرتا ہے تو، اس میں مکینکل اور الیکٹرکل دونوں انٹر لک کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ سرکٹ بریکر کو منوالی یا برقی طور پر کھولنے سے روکا جا سکے۔
سٹیٹ گرڈ کو بسوبر سائیڈ تین پوزیشن کے عازم / زمین پر لگانے کے سوچ کا انتخاب کرتے ہوئے بنیادی طور پر شارٹ سرکٹ میکنگ (بند کرنے) کی صلاحیت کو دیکھا گیا ہے۔ SF6 کے سے آزاد RMUs میں، اریتھنگ سوچ کو SF6 کی ڈائی الیکٹرک قوت کا فائدہ ہوتا ہے جو ہوا کے تقریباً تین گنا ہوتی ہے اور اس کی آرک کو ختم کرنے کی صلاحیت ہوا کے تقریباً 100 گنا ہوتی ہے کیونکہ آرک کو خوشحال کرنے کی صلاحیت بہتر ہوتی ہے۔ اس طرح، اریتھنگ سوچ کی بند کرنے کی صلاحیت کو موثق طور پر محفوظ کیا جا سکتا ہے۔
بالکل مقابل میں، ماحولیاتی طور پر دوستانہ گیسوں کو آرک کو ختم کرنے کی صلاحیت کا فقدان ہوتا ہے اور ان کی ڈائی الیکٹرک کی صلاحیت کم ہوتی ہے۔ اس لیے، بہت زیادہ بند کرنے کی رفتار کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، RMU کے آپریشنل مکینزم کی محدود توانائی ہوتی ہے اور وہ بہت زیادہ رفتار کے لیے کافی زور فراہم نہیں کرتے ہیں۔ لائن سائیڈ اریتھنگ سوچ کا استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جس کی رفتار کو بڑھانے کی ضرورت ہوتی ہے اور آرک کی رکاوٹ اور کنٹیکٹ کی الیکٹروڈائنیمک تجزیہ کو بہتر بنانے کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے بڑھتی ہوئی آپریشنل زور اور زیادہ قیمت کی ممکنہ ہوتی ہے۔ بسوبر سائیڈ اریتھنگ سوچ، سرکٹ بریکر کے انٹر لک مسئلے کو حل کرتے ہوئے، موثق طور پر زمین پر لگانے کی ضمانت دے سکتا ہے اور مزید مضبوط میکنگ کی صلاحیت فراہم کرتا ہے۔
SF6 کے مقابل ماحولیاتی طور پر دوستانہ گیسوں کے تکنیکی اور پروڈکٹ تجزیہ کے ذریعے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ 12 کیلی وولٹ کے ماحولیاتی طور پر دوستانہ گیس کے سے آزاد RMUs کو صرف کم سے کم اضافے کے ساتھ سائز کی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ تکنیکی حل کی پکوان ہے۔
تاہم، 24 کیلی وولٹ کے ماحولیاتی طور پر دوستانہ گیس کے سے آزاد مصنوعات کم ہیں۔ بنیادی چیلنجز کو ہلکی طاقت کی بلند گریڈنگ کی وجہ سے، جس سے سائز میں بہت زیادہ اضافہ ہوتا ہے۔ بہت زیادہ سائز اور زیادہ قیمت 24 کیلی وولٹ کے ماحولیاتی طور پر دوستانہ گیس کے سے آزاد RMUs کی ترقی کو محدود کرے گی۔ انسولیٹنگ گیس کے قسم، فل کنگ دباؤ، اینکلوژر کا حجم، اور ایکسیلیٹری انسولیشن کی قیمت کو متعادل طور پر دیکھنے کی ضرورت ہے تاکہ کم قیمت اور کمپیکٹ RMUs کا ڈیزائن کیا جا سکے۔ صرف اس طرح حقیقی SF6 کی جگہ لینے کو ممکن بنایا جا سکتا ہے—جو صرف گھریلو بازار کی ڈومینیشن کو یقینی بناتا ہے بلکہ عالمی مارکیٹ کو بھی صادر کرتا ہے، چین کی کم کاربن، ماحولیاتی طور پر دوستانہ برقی معدات کو عالمی سطح پر ترویج دیتا ہے۔
