उच्च वोल्टेज स्विचगियर

विद्युत प्रणाली 36 किलोवोल्ट से अधिक वोल्टेज से संबंधित होती है, जिसे हाइ वोल्टेज स्विचगियर कहा जाता है। चूँकि वोल्टेज स्तर उच्च होता है, इसलिए स्विचिंग ऑपरेशन के दौरान उत्पन्न होने वाला आर्किंग भी बहुत उच्च होता है। इसलिए, हाइ वोल्टेज स्विचगियर के डिजाइनिंग के दौरान विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर, HV स्विचगियर का मुख्य घटक है, इसलिए उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर (CB) सुरक्षित और विश्वसनीय ऑपरेशन के लिए विशेष विशेषताएँ होनी चाहिए। उच्च वोल्टेज सर्किट की गलत से ट्रिपिंग और स्विचिंग ऑपरेशन बहुत दुर्लभ होती है। अधिकांश समय, ये सर्किट ब्रेकर ON स्थिति में रहते हैं और लंबे समय बाद ऑपरेट किए जा सकते हैं। इसलिए CBs को सुरक्षित ऑपरेशन की गारंटी देने के लिए पर्याप्त विश्वसनीय होना चाहिए, जैसा कि जब आवश्यक हो। उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर तकनीक अंतिम 15 वर्षों में रेडिकली बदल गई है। न्यूनतम तेल सर्किट ब्रेकर (MOCB), हवा ब्लास्ट सर्किट ब्रेकर और SF6 सर्किट ब्रेकर उच्च वोल्टेज स्विचगियर के लिए अधिकतर उपयोग किए जाते हैं।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर इस उद्देश्य के लिए बहुत कम उपयोग किया जाता है क्योंकि अब तक वैक्यूम तकनीक बहुत उच्च वोल्टेज शॉर्ट सर्किट धारा को अवरुद्ध करने के लिए पर्याप्त नहीं है। दो प्रकार के SF6 सर्किट ब्रेकर होते हैं, एक दबाव SF6 सर्किट ब्रेकर और दो दबाव SF6 सर्किट ब्रेकर। एक दबाव प्रणाली उच्च वोल्टेज स्विचगियर प्रणाली के लिए वर्तमान समय में राज्य की कला है। आजकल SF6 गैस उच्च और अत्यधिक उच्च वोल्टेज विद्युत शक्ति प्रणाली के लिए अर्क क्वेंचिंग माध्यम के रूप में सबसे लोकप्रिय बन गई है। हालांकि, SF6 गैस ग्रीनहाउस प्रभाव में योगदान देती है। यह CO2 की तुलना में 23 गुना अधिक प्रभावशाली होती है। इसलिए, सर्किट ब्रेकर की सेवा जीवन के दौरान SF6 गैस का लीक होना रोका जाना चाहिए। SF6 गैस के उत्सर्जन को कम करने के लिए, N2 – SF6 और CF4 – SF6 गैस मिश्रण का भविष्य में सर्किट ब्रेकर में उपयोग किया जा सकता है, शुद्ध SF6 के बदले। यह हमेशा ध्यान रखा जाना चाहिए कि, CB के रखरखाव के दौरान कोई SF6 गैस वातावरण में निकलने नहीं दी जाए।

दूसरी ओर, SF6 सर्किट ब्रेकर का प्रमुख फायदा कम रखरखाव है।
उच्च वोल्टेज स्विचगियर निम्न प्रकार वर्गीकृत किए गए हैं,

1. गैस इन्सुलेटेड इंडोर टाइप (GIS),

2. हवा इन्सुलेटेड आउटडोर टाइप।

फिर, आउटडोर टाइप हवा इन्सुलेटेड सर्किट ब्रेकर निम्न प्रकार वर्गीकृत किए गए हैं,

1. डेड टैंक टाइप सर्किट ब्रेकर

2. लाइव टैंक टाइप सर्किट ब्रेकर

डेड टैंक टाइप CB में, स्विचिंग डिवाइस (इंटरप्टर्स का संग्रह) उचित इन्सुलेटर सपोर्ट के साथ एक धातु के बर्तन (ground potential) में स्थित होता है, जो इन्सुलेटिंग मीडियम से भरा होता है। लाइव टैंक सर्किट ब्रेकर में, स्विचिंग डिवाइस (इंटरप्टर्स का संग्रह) इन्सुलेटेड बुशिंग्स पर, प्रणाली के वोल्टेज पर स्थित होता है। लाइव टैंक सर्किट ब्रेकर सस्ते होते हैं और कम माउंटिंग स्थान की आवश्यकता होती है।

मुख्य रूप से तीन प्रकार के सर्किट ब्रेकर, जैसा कि हमने पहले कहा, उच्च वोल्टेज स्विचगियर प्रणाली में उपयोग किए जाते हैं, यानी हवा ब्लास्ट सर्किट ब्रेकर, SF6 सर्किट ब्रेकर, तेल सर्किट ब्रेकर और वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का उपयोग बहुत कम किया जाता है।

हवा ब्लास्ट सर्किट ब्रेकर

इस डिजाइन में, दो अलग-अलग संपर्कों के बीच आर्क को शून्य धारा पर अर्क कॉलम के आयनीकरण के सबसे कम होने पर उच्च दबाव वाली संपीड़ित हवा का उपयोग किया जाता है।

तेल सर्किट ब्रेकर

यह आगे के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, बल्क तेल सर्किट ब्रेकर (BOCB) और न्यूनतम तेल सर्किट ब्रेकर (MOCB)। BOCB में, इंटरप्टिंग यूनिट एक तेल टैंक (earth potential) के अंदर स्थित होता है। यहाँ तेल दोनों इन्सुलेटिंग और इंटरप्टिंग मीडियम के रूप में उपयोग किया जाता है। दूसरी ओर, MOCB में, इन्सुलेटिंग तेल की आवश्यकता एक इन्सुलेटिंग चेम्बर में इंटरप्टिंग यूनिट्स को रखकर कम की जा सकती है, जो एक इन्सुलेटर कॉलम पर लाइव वोल्टेज पर स्थित होता है।

SF6 सर्किट ब्रेकर

SF6 गैस आजकल HV एप्लिकेशन में अर्क क्वेंचिंग मीडियम के रूप में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। सल्फर हेक्साफ्लुओराइड गैस