কিভাবে তেল হার এসএফ৬ রিলের পারফরম্যান্সকে প্রভাবিত করে?

১. এসএফ৬ ইলেকট্রিক্যাল সরঞ্জাম এবং এসএফ৬ ঘনত্ব রিলেতে তেল পরিত্যাগের সাধারণ সমস্যা

এসএফ৬ ইলেকট্রিক্যাল সরঞ্জাম বর্তমানে বিদ্যুৎ বিতরণ ও শিল্প প্রতিষ্ঠানগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে, যা বিদ্যুৎ শিল্পের উন্নয়নে অনেক অবদান রাখছে। এই সরঞ্জামে বিদ্যুৎ আর্ক নির্মূল এবং বিদ্যুৎ বিচ্ছেদক মাধ্যম হিসাবে সালফার হেক্সাফ্লোরাইড (এসএফ৬) গ্যাস ব্যবহৃত হয়, যা পরিত্যাগ হওয়া উচিত নয়। যেকোনো পরিত্যাগ সরঞ্জামের নিরাপদ এবং বিশ্বস্ত পরিচালনাকে হুমকি দেয়, এটি এসএফ৬ গ্যাসের ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ করার জন্য অপরিহার্য করে তোলে। বর্তমানে, এই উদ্দেশ্যে মেকানিক্যাল পয়েন্টার-ধরনের ঘনত্ব রিলে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। এই রিলেগুলি গ্যাস পরিত্যাগ হলে অ্যালার্ম এবং লকআউট সিগন্যাল ট্রিগার করতে পারে এবং সাইটে ঘনত্ব নির্দেশ প্রদান করে। ভারসাম্য বাড়ানোর জন্য, এই রিলেগুলি সাধারণত সিলিকন তেল দিয়ে পূর্ণ করা হয়।

তবে, প্রাক্তনিকভাবে, এসএফ৬ গ্যাস ঘনত্ব রিলেতে তেল পরিত্যাগ একটি সাধারণ সমস্যা। এই সমস্যা ব্যাপক—দেশের প্রতিটি বিদ্যুৎ বিতরণ ব্যুরোই এর সাথে পরিচিত। কিছু রিলে প্রায় এক বছরের মধ্যেই তেল পরিত্যাগ শুরু করে। সংক্ষেপে, তেল-পূর্ণ ঘনত্ব রিলেতে তেল পরিত্যাগ একটি ব্যাপক এবং স্থায়ী সমস্যা।

২. ঘনত্ব রিলেতে তেল পরিত্যাগের ঝুঁকি

সবাই জানে, এসএফ৬ ঘনত্ব রিলেগুলি সাধারণত স্প্রিং-ধরনের ইলেকট্রিক্যাল কন্টাক্ট ব্যবহার করে, যা চৌম্বকীয় সহায়তা প্রদান করে যাতে বিশ্বস্ত কন্টাক্ট বন্ধ হয়। তবে, কন্টাক্ট বল (অ্যালার্ম বা লকআউটের জন্য) মূলত স্প্রিং-এর দুর্বল বলের উপর নির্ভর করে। চৌম্বকীয় সহায়তা থাকলেও, বলটি খুব ছোট থাকে, যা কন্টাক্টগুলিকে ভারসাম্যের উপর খুব সংবেদনশীল করে। ভারসাম্য বাড়ানোর জন্য, সিলিকন তেল সাধারণত রিলেতে পূর্ণ করা হয়। যদি তেল পরিত্যাগ হয়, তাহলে এটি এসএফ৬ ইলেকট্রিক্যাল সরঞ্জামের নিরাপত্তার ঝুঁকি তৈরি করে।

ঝুঁকি ১: যখন ভারসাম্য তেল সম্পূর্ণরূপে পরিত্যাগ হয়, তখন ড্যাম্পিং প্রভাব হারিয়ে যায়, যা রিলের ভারসাম্যকে বেশি কমিয়ে দেয়। সার্কিট ব্রেকারের সুইচিং প্রক্রিয়ার সময় শক্তিশালী মেকানিক্যাল আঘাতের পর, পয়েন্টার জমা হতে পারে, কন্টাক্টগুলি স্থায়ীভাবে ব্যর্থ হতে পারে (অথবা সক্রিয় থাকতে পারে), বা পরিমাপের বিচ্যুতি গ্রহণযোগ্য সীমার উপর হতে পারে।

ঝুঁকি ২: যেহেতু রিলে কন্টাক্টগুলি চৌম্বকীয় সহায়তার সাথে অত্যন্ত কম কন্টাক্ট বল ব্যবহার করে, দীর্ঘ সময়ের জন্য এগুলি বায়ুতে প্রকাশিত থাকলে কন্টাক্ট পৃষ্ঠে অক্সিডেশন ঘটতে পারে। যে রিলেগুলি সম্পূর্ণরূপে তেল হারিয়েছে, তাদের চৌম্বকীয় সহায়তা বিশিষ্ট কন্টাক্টগুলি সরাসরি বায়ুতে প্রকাশিত থাকে, যা অক্সিডেশন বা ধুলা জমার কারণে খারাপ কন্টাক্ট বা সম্পূর্ণ ব্যর্থতা ঘটাতে পারে।

রিপোর্ট অনুযায়ী: একটি বিদ্যুৎ প্রতিষ্ঠান তিন বছরের সময়ে এসএফ৬ ঘনত্ব রিলের পরীক্ষা তীব্র করেছিল, ১৯৬টি রিলে পরীক্ষা করা হয়েছিল, এবং ৬ (প্রায় ৩%) কন্টাক্ট পরিবহনে অবিশ্বসনীয় পাওয়া গেছে। এই সব দুষ্ট রিলে সম্পূর্ণরূপে তাদের ড্যাম্পিং তেল হারিয়েছে। যদি একটি ঘনত্ব রিলে পয়েন্টার জমা, কন্টাক্ট ব্যর্থ বা অবিশ্বসনীয় পরিবহন সমস্যায় পড়ে, তাহলে এটি গ্রিডের নিরাপত্তাকে গুরুতরভাবে হুমকি দিতে পারে। একটি দৃশ্য বিবেচনা করুন যেখানে একটি এসএফ৬ সার্কিট ব্রেকার গ্যাস পরিত্যাগ করে এবং তার বিদ্যুৎ বিচ্ছেদক মাধ্যম হারায়, কিন্তু ঘনত্ব রিলে পয়েন্টার জমা বা কন্টাক্ট ব্যর্থের কারণে অ্যালার্ম ট্রিগার করতে ব্যর্থ হয়। যদি ব্রেকার তখন ফল্ট কারেন্ট বিচ্ছিন্ন করার চেষ্টা করে, তাহলে ফলাফল বিপজ্জনক হতে পারে।

এছাড়াও, পরিত্যক্ত তেল সুইচগিয়ারের অন্যান্য উপাদানগুলিকে দূষিত করতে পারে, ধুলা আকর্ষণ করে এবং নিরাপদ পরিচালনাকে আরও হুমকি দেয়। কিছু ইউনিট লীক হওয়া রিলেটি প্লাস্টিক ব্যাগে ঢেকে রাখে যাতে তেল ছড়িয়ে পড়ে না এবং ধুলা জমে না। আরও, আধুনিক সাবস্টেশনগুলি তেল-মুক্ত ডিজাইন করা হয়; তাই, তেল পরিত্যাগ একটি দোষ হিসাবে বিবেচিত হয় যা সংশোধন করা প্রয়োজন।

৩. তেল পরিত্যাগের মূল কারণের বিশ্লেষণ

ঘনত্ব রিলেতে প্রধান পরিত্যাগের বিন্দুগুলি হল টার্মিনাল ব্লক এবং কেসের মধ্যে, গ্লাস উইন্ডো এবং কেসের মধ্যে, এবং গ্লাসের নিজের ভেতরে ফাটল। অনেক লীক রিলে ভেঙে দেখে আমরা নির্ধারণ করেছি যে, তেল পরিত্যাগের প্রধান কারণ হল টার্মিনাল ব্লক-কেস এবং গ্লাস-কেস ইন্টারফেসের সিল ব্যর্থতা। নিম্নলিখিতগুলি সিল ব্যর্থতার প্রাথমিক চিহ্নিত কারণগুলি।

৩.১ রাবার সিলের বয়স্কতা

বর্তমানে, বেশিরভাগ ঘনত্ব রিলে তেল-সিলিং ও-রিং এর জন্য নাইট্রাইল রাবার (NBR) ব্যবহার করে। NBR হল বিউটাডিয়েন (CH₂=CH–CH=CH₂) এবং অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল (CH₂=CH–CN) এর একটি কোপলিমার, যা এমালশন পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ায় উৎপাদিত হয়। এটি একটি অপরিপূর্ণ কার্বন-চেইন রাবার। অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল পরিমাণ বেশি হলে NBR-এর বৈশিষ্ট্যগুলি প্রভাবিত হয়: বেশি পরিমাণ অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল তেল, সলভেন্ট এবং রাসায়নিক প্রতিরোধ বাড়ায়, শক্তি, কাঠিন্য, পরিবহন এবং তাপ প্রতিরোধ বাড়ায়, কিন্তু ঠাণ্ডা পরিবর্তনযোগ্যতা, এলাস্টিসিটি এবং বায়ু প্রবাহ কমিয়ে দেয়।

রাবার প্রক্রিয়াকরণ, সংরক্ষণ এবং ব্যবহারের সময় বিভিন্ন কারণে বিভিন্ন উপাদানের কারণে বিভিন্ন প্রক্রিয়ায় বিকার হয়, যা রং পরিবর্তন, লাগাম, কাঠিন্য এবং ফাটল সহ বিভিন্ন পরিস্থিতি তৈরি করে, যা সাধারণত রাবারের বয়স্কতা হিসাবে পরিচিত।

NBR সিল বয়স্কতার কারণগুলি অভ্যন্তরীণ এবং বহিরাগত উভয় কারণের দ্বারা প্রভাবিত হয়।

৩.২ অভ্যন্তরীণ কারণ

• NBR-এর অণু গঠন:
  NBR-এর পলিমার চেইনে অপরিপূর্ণ ডাবল বন্ধন থাকে। তাপ এবং মেকানিক্যাল চাপের সময়, অক্সিজেন এই ডাবল বন্ধনে বিক্রিয়া করে, পারক্সাইড গঠন করে যা অক্সিডেটিভ উৎপাদনে বিঘ্নিত হয়, যা চেইন বিচ্ছিন্ন এবং ক্রস-লিংক তৈরি করে। এটি ক্রস-লিংক ঘনত্ব বাড়ায়, রাবারকে কাঠিন্য এবং বিচ্ছিন্ন করে। বেশি ডাবল বন্ধন বিশিষ্ট গঠন বয়স্কতাকে দ্রুত করে। অতিরিক্তভাবে, মৌলিক গঠনের ইলেকট্রন-দাতা বিকল্প (যেমন, –CH₃) সহজে অক্সিডেশনে বিক্রিয়া করে।

• রাবার কম্পাউন্ডিং এজেন্টের প্রভাব:
  ভালকানাইজেশন সিস্টেমের পছন্দ গুরুত্বপূর্ণ। বেশি সালফার পরিমাণ পলিসালফাইড ক্রস-লিংক ঘনত্ব বাড়ায়, কিন্তু বয়স্কতাকে দ্রুত করে।

৩.৩ বহিরাগত কারণ

• অক্সিজেন এবং ওজোন:
  অক্সিজেন প্রধান বয়স্কতা কারণ, যা চেইন বিচ্ছিন্ন এবং পুনরায় ক্রস-লিংক করে। ওজোন আরও বিক্রিয়াশীল; এটি ডাবল বন্ধনে ওজোনাইড গঠন করে, যা বিঘ্নিত হয় এবং পলিমার চেইন ভেঙে দেয়। সিল সরাসরি বায়ুতে প্রকাশিত থাকে, এবং অল্প পরিমাণে অক্সিজেন এবং ওজোন তেলে দ্রবীভূত হয়, যা রাবারের বয়স্কতাকে দ্রুত করে।

• তাপ:
  তাপ অক্সিডেশন দ্রুত করে—সাধারণত, ১০°C বৃদ্ধি অক্সিডেশন হার দ্বিগুণ করে। এটি রাবার এবং যোগাশ্রয়ী উপাদানের মধ্যে বিক্রিয়া দ্রুত করে বা উদ্বায়ী উপাদানগুলি বাষ্পীভূত হয়, যা পরিবহন ক্ষমতা কমিয়ে দেয় এবং সেবা জীবন কমিয়ে দেয়।

• যান্ত্রিক পরিশ্রম:
  নিরবচ্ছিন্ন চাপ (সংকোচন, টরশন) এর অধীনে, রাবার যান্ত্রিক অক্সিডেশনের মাধ্যমে গরমের দ্বারা দ্রুত হয়। সময়ের সাথে সাথে, এলাস্টিসিটি হ্রাস পায়—এটি যান্ত্রিক পরিশ্রম বয়স্কতা।

রাবার সিলের বয়স্কতা সিল ফেইলার, সিলিং ক্ষমতার হার, এবং শেষপর্যন্ত তেল লিকেজ ঘটায়।

3.4 সিলের প্রাথমিক সংকোচনের অপর্যাপ্ততা

রাবার সিলগুলি ইনস্টলেশন সময়ে সংকোচন ডিফর্মেশনের উপর নির্ভর করে সিলিং সারফেসের সাথে দৃঢ়ভাবে ফিট হয় এবং লিকেজ পথ বন্ধ করে। প্রাথমিক সংকোচনের অপর্যাপ্ততা লিকেজ ঘটাতে পারে। এটি ঘটতে পারে:

• ডিজাইন সমস্যা: সিল ক্রস-সেকশন খুব ছোট বা গ্রুভ খুব বড়;

• ইনস্টলেশন সমস্যা: কভারের অপর্যাপ্ত টাইটেনিং (অধিকাংশ রিলে ম্যানুয়াল ফিলিং উপর নির্ভর করে, যা নিখুঁত নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন)।
  তাছাড়া, রাবারের কোল্ড-শ্রিঙ্ক কো-এফিশিয়েন্ট ধাতুর চেয়ে দশ গুণ বেশি। কম তাপমাত্রায়, সিল শুকায় এবং কঠিন হয়, যা সংকোচন আরও হ্রাস করে।

3. অতিরিক্ত সংকোচন হার

যদিও সিলিং জন্য সংকোচন প্রয়োজন, তবে অতিরিক্ত সংকোচন ক্ষতিকারক। এটি ইনস্টলেশন সময়ে স্থায়ী ডিফর্মেশন ঘটাতে পারে বা উচ্চ ভন মাইসেস স্ট্রেস তৈরি করতে পারে, যা মেটেরিয়াল ফেইলার এবং জীবনকাল হ্রাস করে। আবার, ম্যানুয়াল টাইটেনিং অনেক সময় অতিরিক্ত সংকোচন ঘটায়।

4. সিলিং সারফেসে পৃষ্ঠতল দোষ

স্ক্র্যাচ, বার, কম পৃষ্ঠ রাউন্ডনেস, বা অপর্যাপ্ত মেশিনিং টেক্সচার সিলিং সারফেসে লিকেজ পথ তৈরি করতে পারে।

5. তাপমাত্রার প্রভাব

উচ্চ তাপমাত্রায়, রাবার মৃদু হয় এবং প্রসারিত হয়, যা সিল ভেঙে দিতে পারে। কম তাপমাত্রায়, শুকনো এবং কঠিন হওয়া লিকেজ ঘটাতে পারে।

6. অপর্যাপ্ত কার্ডনেস নির্বাচন

যদি রাবার সিল খুব মৃদু বা খুব কঠিন হয়, তাহলে এটি সঠিকভাবে সিল করতে পারে না।

7. অপর্যাপ্ত ইনস্টলেশন

অযত্নে ইনস্টলেশন সিলকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ধারালো প্রান্ত বা বার ও-রিংকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে, যা অদৃশ্য দোষ তৈরি করে যা সিল ফেইলার এবং তেল লিকেজ ঘটাতে পারে।তাছাড়া, গ্লাস ক্র্যাকিং তেল লিকেজ ঘটাতে পারে।

কারণ হল:
এ) ইনস্টলেশন সময়ে অমিল চাপ, তাপমাত্রা বা চাপের হঠাৎ পরিবর্তন দ্বারা বাড়ানো;
বি) থার্মাল শক গ্লাস নিজেকে ক্র্যাক করতে পারে। ক্র্যাক লিকেজ পথ তৈরি করে, যা তেল হারাতে পারে।

সারাংশ

SF6 ইলেকট্রিক্যাল যন্ত্রে, SF6 গ্যাস প্রধান ইনসুলেটিং এবং আর্ক-কোয়েন্চিং মিডিয়া হিসাবে কাজ করে। এর ডাইইলেকট্রিক স্ট্রেন্থ এবং আর্ক-ইন্টাররাপ্টিং ক্ষমতা গ্যাস ঘনত্বের উপর নির্ভর করে—আরও বেশি ঘনত্ব সাধারণত আরও ভাল পারফরম্যান্স নির্দেশ করে। তবে, তৈরি, পরিচালনা, বা রক্ষণাবেক্ষণের সমস্যার কারণে, গ্যাস লিকেজ অনিবার্য। ঘনত্বের হ্রাস দুটি প্রধান ঝুঁকি তৈরি করে: ডাইইলেকট্রিক স্ট্রেন্থের হ্রাস এবং সার্কিট ব্রেকারের ইন্টাররাপ্টিং ক্ষমতার হ্রাস। সুতরাং, SF6 গ্যাস ঘনত্ব মনিটরিং নিরাপদ এবং বিশ্বস্ত পারফরম্যান্সের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এটি সাধারণত SF6 ডেন্সিটি রিলে দ্বারা অর্জিত হয়, যা ঘনত্ব হ্রাস হলে দুই-স্তরের সতর্কবার্তা—অ্যালার্ম এবং লকআউট সিগনাল—প্রদান করে, যা সময়মত হস্তক্ষেপ সম্ভব করে।

সুতরাং, সাইটে স্থাপিত SF6 ডেন্সিটি রিলেগুলি বিশ্বস্ত হতে হবে। উপরোক্ত বিশ্লেষণ অনুসারে, আমরা এই সিদ্ধান্তে পৌঁছুই:

• তেল লিকেজ প্রদর্শনকারী ডেন্সিটি রিলিগুলি প্রায় সম্পর্কে মনিটর করা এবং প্রতিস্থাপন করা দরকার।

• নতুন ইনস্টল করা রিলিগুলি অনুপযুক্ত হওয়া উচিত যাতে বিশিষ্ট ভাইব্রেশন প্রতিরোধ বা উন্নত গ্যাস-সিল ডিজাইন থাকে।