प्रवर्धन रोकथामक: विकास, सामग्री र बजलो प्रतिरक्षा समझाइएको

प्रवाह रोधक र उनको विकास

प्रवाह रोधक सधैं यसलाई संरक्षण गर्ने विद्युत उपकरणको समान्तर मा जोडिएको हुन्छ। यो उपकरणको सामान्य कार्यक्रममा प्रणाली वोल्टेजमा बाधा लगाउँदैन। तर, जब उपकरणमा खतरनाक अतिवोल्टेज देखि परेको छ भने, रोधक पहिले चालु हुन्छ, र अतिवोल्टेजलाई सुरक्षित रूपमा भूमिमा फेर्ने गर्छ।

सबैभन्दा पुरानो र सरल रूपको प्रवाह रोधक दुई धातु रोडहरू र उनलाई अलग गर्ने एउटा फाटल थियो, जुन विद्युत उपकरणको समान्तर मा जोडिएको थियो। जब यस फाटलमा वोल्टेज निश्चित स्तर भएपछि, हवा (फाटल) टुट्ने थियो, र उपकरणलाई संरक्षण गर्थ्यो। यो प्रकारको रोधकलाई "निकासी फाटल" वा "संरक्षण फाटल" भनिन्छ।

ठूलो आकारको बिजली विघटन भन्दा भने यो घटना भन्दा नजिक छ: गर्मियो बादल र पृथ्वी दुई चालक (इलेक्ट्रोड) कार्य गर्छन्। जब उनीहरूको बीचको वोल्टेज धेरै बढ्दा, उनीहरूको बीचको हवा टुट्ने र बिजली विघटन घटिन्छ।

तर, यति एक महत्त्वपूर्ण फरक छ। संरक्षण फाटलहरू सधैं विद्युत लाइनहरूको समान्तर मा जोडिएका छन्। जब खतरनाक अतिवोल्टेजले फाटललाई टुट्न लगाउँदा (यानी, रोडहरूको बीचको हवा आयनित हुन्छ), विद्युत संयन्त वा उप-संयन्त यस घटनाको बारेमा जान्दैन - वा त्वरित उत्तर दिन नसक्दैन। त्यसैले, यो अझै पनि विद्युत लाइनहरूलाई विद्युत आपूर्ति गर्दै रहन्छ। चूँकि फाटलले भूमिको लागि एक पथ प्रदान गर्छ, यो विद्युत सतत रूपमा प्रवाह गर्छ, र यसले विद्युत प्रणालीमा एक शॉर्ट सर्किट उत्पन्न गर्छ। त्यसैले, यद्यपि संरक्षण फाटलहरू सोध्दै प्रयोग गर्न सजिलो छन्, उनीहरूको कार्य फाटलमा एक सतत आर्क उत्पन्न गर्छ, जसले शॉर्ट-सर्किट स्थिति उत्पन्न गर्छ।

संरक्षण फाटलमा आर्क कसरी त्वरित बन्द गरिन सकिन्छ? यसले दोस्रो परिवर्तन या दुई विधिको विकासमा ल्याएको छ - निकासी (वा ट्यूब-टाइप) रोधक। यो डिजाइन पहिले आर्कलाई एक ट्यूबमा बाँध्दछ र त्यसपछि यसलाई बन्द गर्ने तरिका प्रयोग गर्छ।

तर, निकासी रोधकहरूमा अझै पनि एक दोष छ: उनीहरूको आर्क-बन्द गर्ने क्षमताको विषयमा बारेमा, उनीहरू अझै पनि विद्युत प्रणालीको विद्युत लाइनलाई सीधै भूमिमा निकाल्छन्, जसले एक छोटो भूमिको दोष (शॉर्ट-सर्किट) उत्पन्न गर्छ।

आदर्श समाधान एक ऐसो उपकरण हुनुपर्छ जो सामान्य वोल्टेजमा विद्युत प्रवाहलाई रोक्दछ वा केवल छोटो लीकेज अनुमति दिन्छ, जसले शॉर्ट-सर्किट बचाउँदछ, तर खतरनाक अतिवोल्टेज घटना भएपछि त्वरित ठूलो प्रवाह (जस्तै बिजली) भूमिमा निकाल्दछ। साधारण शब्दहरूमा, यस उपकरणले "बुद्धिमत्ता चालक" जस्तो काम गर्छ, जसले ठीक समयमा खुल्ने र बन्द गर्ने जान्छ। प्रवाह रोधकहरूमा, यो "बुद्धिमत्ता चालक" पहिलो बार सिलिकन कार्बाइड (SiC) नामक सामग्री बाट व्यक्त भएको थियो। यस सामग्री बाट बनेका रोधकलाई वाल्व-टाइप रोधक भनिन्छ, किनभने यसले विद्युत वाल्व जस्तो काम गर्छ।

याद राख्नुहोस्, यो "वाल्व" एक विद्युत घटक हो, मैकेनिकल वाल्व (जस्तै नल वा पाइप वाल्व) छैन। मैकेनिकल वाल्वहरू बिजलीको जोड्न लागि धेरै धेरै धेरै धीरे छन्, जसले माइक्रोसेकेन्डमा आघात गर्छ। त्यसको बाट, एक विद्युत "वाल्व" जस्तो गैर-रैखिक प्रतिरोधक सामग्री आवश्यक छ। सिलिकन कार्बाइड उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगका लागि पहिलो गैर-रैखिक प्रतिरोधक सामग्री खोजिएको थियो।

प्रविधि निरन्तर विकसित हुन्छ। बादमा, दोस्रो गैर-रैखिक प्रतिरोधक सामग्री खोजिएको थियो: जिङ्क ऑक्साइड (ZnO)। यो सिलिकन कार्बाइड जस्तै एक जस्तो काम गर्छ तर बेहतर "वाल्व" विशेषता देखाउँछ - व्यावसायिक रूपमा बेहतर गैर-रैखिकता भनिन्छ।

गैर-रैखिकता के हो? विशेष रूपमा, यो विपरीत काम गर्ने अर्थमा छ: जब ठूलो हुनुपर्छ त्यो छोटो हुन्छ, र जब छोटो हुनुपर्छ त्यो ठूलो हुन्छ - रैखिक घटकहरूको जस्तो अनुपातिक रूपमा स्केल उप हुन्छ।

प्रवाह रोधकहरूमा, गैर-रैखिकता यसरी देखाउँछ: जब विद्युत प्रवाह ठूलो हुन्छ (जस्तै बिजली विघटन भित्र), प्रतिरोध धेरै निम्न हुन्छ, र प्रतिरोध जितो निम्न त्यो गैर-रैखिकता उत्तम हुन्छ। जब विद्युत प्रवाह छोटो हुन्छ (बिजली विघटन भित्र गएपछि र प्रणाली सामान्य कार्यक्रममा फर्किएपछि), प्रतिरोध धेरै उच्च हुन्छ, र प्रतिरोध जितो उच्च त्यो गैर-रैखिकता उत्तम हुन्छ।

सिलिकन कार्बाइड गैर-रैखिकता देखाउँछ, तर यो उत्तम छैन। सामान्य कार्यक्रममा, यसको प्रतिरोध धेरै उच्च छैन, जसले एक छोटो लीकेज विद्युत प्रवाह रोधकमा प्रवाह गर्न अनुमति दिन्छ - जस्तै एक वाल्व जसले ढिलो बन्द गर्छ, जसले निरन्तर "थोडा" विद्युत प्रवाह गर्छ।

यो व्यवहार सामग्रीको आन्तरिक विशेषता हो, र सामग्री सुधार गर्ने प्रयासहरू यस लीकेज निकाल्न लागि अधिकतर सफल छैन। त्यसैले, सिलिकन कार्बाइड रोधकहरूमा बाटो उपयोग गरिने संरचनात्मक समाधानहरू प्रयोग गरिन्छ: रोधकलाई पहिले लाइनबाट अलग गरिन्छ र केवल विघटन भित्र प्रयोग गरिन्छ। यो कार्य श्रेणीक्रमिक हवा फाटल उपयोग गरी गरिन्छ। त्यसैले, वाल्व-टाइप रोधकहरूमा त्यहाँ लगातार फाटल आवश्यक छ। तर, जिङ्क ऑक्साइड वाल्वहरू सामान्य कार्यक्रममा ढिलो बन्द गर्छन्, त्यसैले उनीहरूको लागि श्रेणीक्रमिक फाटल आवश्यक छैन।

जिङ्क ऑक्साइड निर्माण प्रविधि सुधार गरिएपछि, प्रारम्भिक "बन्द" क्षमताको सीमा उत्तरोत्तर दूर गरिएको छ। तर, फाटल डिजाइनको ऐतिहासिक प्रचलनको कारण, केही जिङ्क ऑक्साइड रोधकहरूमा अझै पनि फाटलहरू छन्। तर, फाटलहरू छैनेका जिङ्क ऑक्साइड रोधकहरू धेरै र धेरै छन्।

किनभने जिङ्क ऑक्साइड एक धातु ऑक्साइड हो, यी रोधकहरूलाई मेटल ऑक्साइड सर्जन रोधक (MOSA) भनिन्छ।

विद्युत प्रणालीमा बिजली संरक्षण

बिजली संरक्षण उपकरणको दृष्टिकोणबाट, तीन मुख्य प्रकार छन्: बिजली रोधक (हवा टर्मिनल), ओवरहेड ग्राउंड वायर (शील्ड वायर), र प्रवाह रोधक। पहिलो दुई संरचनात्मक रूपमा सजिलो छन् - असलमा रोड र वायर मात्र - तर अन्तिम गैर-रैखिक प्रतिरोधकहरू जस्तो "बुद्धिमत्ता चालक" उपयोग गरेर अधिक जटिल छ।

संरक्षित वस्तुको दृष्टिकोणबाट, बिजली संरक्षण यी तीन वर्गमा विभाजित गरिन सकिन्छ: ओवरहेड ट्रान्समिशन लाइन संरक्षण, सबस्टेशन संरक्षण, र मोटर संरक्षण।

ओवरहेड लाइनहरू विस्तृत क्षेत्रमा फैलिएका छन्, खुला क्षेत्रमा रहेका छन्। भूमिकी जीवन र पारिस्थितिकी प्रणालीको प्रभाव कम गर्न, उनीहरूलाई उच्च ऊंचाइमा उठाइएका छन्। जस्तै एक लोकप्रिय कहानी छ, "सबैभन्दा उच्च वृक्ष धेरै बातो लाग्छ," जसले उनीहरूलाई बिजलीको प्रमुख लक्ष्य बनाउँछ। आँकडाहरू दिन्छन् कि बिजली विघटन लाइनहरूमा आघात गर्दा बिजली ग्रिडको अधिकांश विफलता घटिन्छ। त्यसैले, ओवरहेड लाइनहरूलाई संरक्षण गर्नुपर्छ। तर, उनीहरूको लामो लागि, निरपेक्ष संरक्षण असुविधाजनक र अस्वीकार्य धेरै महँगो हुन्छ। त्यसैले, लाइन संरक्षण सापेक्ष छ: केही बिजली विघटन लाइनमा आघात गर्ने र फ्लैशओवर उत्पन्न गर्न अनुमति दिइन्छ। यो संरक्षण अधिकांशतया ओवरहेड ग्राउंड वायर उपयोग गरी प्राप्त गरिन्छ।

त्यसको विपरीत, सबस्टेशनहरू धेरै अधिक महत्त्वपूर्ण छन्। उनीहरू विद्युत प्रणालीको केन्द्र छन्, जहाँ उपकरणहरू र कर्मचारी सान्द्र रूपमा रहेका छन्। त्यसैले, उनीहरूको बिजली संरक्षण आवश्यकता अत्यधिक उच्च छ।

बिजली सबस्टेशनमा दुई मुख्य पथहरू द्वारा पुग्छ: त्यहाँ बिजली रोधक (किंवा कहिलेकाहीँ शील्ड वायर) द्वारा नियन्त्रित निर्देशित आघात, र ट्रान्समिशन लाइनमा बिजली विघटन द्वारा फैलिएको प्रवाह, जसको मुख्य रूपमा प्रवाह रोधकहरूले संभाल्छन्।

मोटरहरू (जिनमा जनरेटर, सिंक्रोनस कंडेन्सर, फ्रिक्वेन्सी चेन्जर, र विद्युत मोटरहरू समावेश छन्) को बिजली संरक्षण सबस्टेशन संरक्षण जस्तै महत्त्वपूर्ण छ। जनरेटरहरू विद्युत प्रणालीको "हृदय" छन्, र ठूलो मोटरहरू औद्योगिक गतिविधिका लागि अत्यधिक महत्त्वपूर्ण छन्। बिजलीले यी उपकरणहरूलाई क्षति गर्दा धेरै नुकसान भएको देखिन्छ। तर, मोटर संरक्षण सबस्टेशन संरक्षण भन्दा अधिक चुनौतीपूर्ण छ। मोटरहरू घुमाउँदै यन्त्रहरू हुन्छन्, त्यसैले उनीहरूको इन्सुलेशन अत्यधिक मोटो छैन र ठोस हुनुपर्छ (ट्रान्सफार्मरहरूमा प्रयोग गरिने तरल इन्सुलेशन जस्तै छैन)। ठोस इन्सुलेशन वयस्क बन्न सक्छ, त्यसैले प्रवाह रोधकहरू द्वारा प्राथमिक संरक्षण र अतिरिक्त उपकारी संरक्षण उपायहरू आवश्यक छन्।

संयुक्त आवरण जिङ्क ऑक्साइड प्रवाह रोधक

प्रवाह रोधक एक विद्युत उपकरण हो जसमा दुई इलेक्ट्रोडहरू छन् - एक अन्यतम भूमिको र अर्को उच्च वोल्टेजको साथ - इन्सुलेटिङ गर्ने सामग्री द्वारा अलग गरिएका छ, जसलाई व्यावसायिक रूपमा इन्सुलेटर भनिन्छ।

भन्दा धेरै विद्युत प्रणाली उपकरणहरू वातावरणसँग सीधा सम्पर्कमा छन्, इन्सुलेटिङ भित्रहरू वातावरणसँग सीधा सम्पर्कमा छन्। यो भागको इन्सुलेशनलाई बाह्य इन्सुलेशन वा बाहिरको इन्सुलेशन भनिन्छ।

बाहिरको इन्सुलेशन सधैं सूर्यको प्रकाश, वर्षा, हावा, बर्फ, धुमलो, र तारा सँग सम्पर्कमा रहन्छ। त्यसैले, योग्य बाहिरको इन्सुलेशन सामग्रीहरू उत्तम विद्युत र यान्त्रिक गुणस्वरूप छन् र उत्तम मौसम रोधकता र ४०-५० वर्षको उपयोगकाल छन्। वर्तम