উচ্চ ভোল্টেজের সার্কিট ব্রেকারগুলি সাধারণ পরিচালনায় লোড স্রোত সংযোগ বা বিচ্ছিন্ন করার জন্য ব্যবহৃত হয়। যখন তড়িৎ উপকরণ বা লাইনে শর্ট-সার্কিট দোষ বা গুরুতর ওভার-লোড ঘটে, তখন রিলে প্রোটেকশন ডিভাইস তাদের নিয়ন্ত্রণ করে দোষ স্রোত স্বয়ংক্রিয়ভাবে এবং দ্রুত বিচ্ছিন্ন করে, যাতে দোষযুক্ত উপকরণ বা লাইন থেকে আলাদা করে দোষের পরিসর বিস্তৃত না হয়।
উচ্চ ভোল্টেজের সার্কিট ব্রেকারের বিকাশের মধ্যে তেল-পূর্ণ সার্কিট ব্রেকার থেকে শুরু করে চাপিত বায়ু সার্কিট ব্রেকার, এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকার এবং ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার পর্যন্ত, প্রতিটি পদক্ষেপই আর্ক-নির্মূল নীতির মধ্যে একটি বড় উদ্ভাবন ছিল। এর মধ্যে, এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকারগুলি শক্তিশালী বিচ্ছিন্ন ক্ষমতা, দীর্ঘ তড়িৎ জীবন, উচ্চ অন্তরীকরণ স্তর এবং ভাল সীল করা পারফরম্যান্সের মতো সুবিধাগুলি রয়েছে এবং বর্তমানে উচ্চ ভোল্টেজের পরিবেশে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকার (এখানে এর পরে সার্কিট ব্রেকার বলা হবে) হল উচ্চ ভোল্টেজের তড়িৎ সঞ্চালনের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপকরণ। অন্তরীকরণ পারফরম্যান্স এবং বিচ্ছিন্ন করার পারফরম্যান্স হল সার্কিট ব্রেকার মূল্যায়নের প্রধান তথ্যপ্রদান প্রদর্শক। এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকার একটি অন্তরীকরণ মাধ্যম ব্যবহার করে এবং বায়ু-সার্কিট ব্রেকারের মতো, এটি গ্যাস-ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারের অন্তর্ভুক্ত এবং এসএফ₆ গ্যাসের উপর অন্তরীকরণ নির্ভর করে। এসএফ₆ গ্যাসের উচ্চ তাপ পরিবহন ক্ষমতা, বিঘटনের পর পুনর্গঠন করার ক্ষমতা, এবং কার্বনের মতো হানিকারক অন্তরীকরণ পদার্থ না থাকা এবং জল সম্পর্কিত সুসংযত করা হলে, বিঘটন উপাদানগুলি কর্রোজিভ নয়। এসএফ₆ গ্যাসের অন্তরীকরণ পারফরম্যান্স ব্যবহারের সাথে সাথে কমে না, তাই বহুবার বিচ্ছিন্ন করার পরেও এটি ভাল অন্তরীকরণ পারফরম্যান্স বজায় রাখে।
শুধুমাত্র এসএফ₆ গ্যাস একটি উত্তম আর্ক-নির্মূল মাধ্যম। এর উত্তম আর্ক-নির্মূল এবং অন্তরীকরণ প্রক্রিয়ার কারণে, ২০ শতকে এটি উচ্চ এবং অত্যন্ত উচ্চ ভোল্টেজের তড়িৎ উপকরণে সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছিল। বর্তমানে, এসএফ₆ হল সর্বোত্তম গ্যাস অন্তরীকরণ মাধ্যম, বিশেষ করে উচ্চ এবং অত্যন্ত উচ্চ ভোল্টেজের পরিসরে, যেখানে এটি একমাত্র অন্তরীকরণ এবং আর্ক-নির্মূল মাধ্যম। সার্কিট ব্রেকারের স্থিতিশীল বিচ্ছিন্ন করার পারফরম্যান্স নিশ্চিত করার জন্য, সার্কিট ব্রেকারের ভিতরে এসএফ₆ গ্যাসের ৯৯.৯৯% পুরুত্ব প্রয়োজন।
এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকারের গ্যাস চেম্বারটি সাপেক্ষে বড়, এবং এতে অনেক সংযোগ পাইপ রয়েছে, এবং সার্কিট ব্রেকারের ভিতরে অনেক সীল পৃষ্ঠ রয়েছে। পরিচালনার সময়, সীল সমস্যা বা তাপমাত্রা পরিবর্তনের কারণে এসএফ₆ চাপের অপর্যাপ্ততা ঘটতে পারে। বাস্তব প্রয়োগে, পরিচালনার দোলন এবং খারাপ সীলের কারণে, সার্কিট ব্রেকারে গ্যাস পরিত্যাগের সম্ভাবনা ফ্যাক্টরি-সেট বার্ষিক পরিত্যাগের হার ১% ছাড়িয়ে যায়। তাই, সার্কিট ব্রেকারগুলিকে প্রায়শই গ্যাস পুনরায় পূরণ করা প্রয়োজন।
এই নিবন্ধে একটি নতুন ধরনের অ-অপসারণ এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকার ডিটেকশন, গ্যাস-পূরণ এবং গ্যাস-পুনরায়-পূরণ ডিভাইস পরিচয় করানো হয়েছে। এটি বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন না করে সার্কিট ব্রেকারের মাইক্রো-পানি ডিটেকশন এবং ঘনত্ব রিলে ক্যালিব্রেশন করতে পারে। এছাড়াও, গ্যাস-পূরণ এবং গ্যাস-পুনরায়-পূরণ প্রক্রিয়ার সময় গ্যাস-পূরণ পাইপে বায়ু, পানি এবং দূষণকারী উপাদানগুলি বের করতে পারে। আরও, গ্যাস-পূরণ প্রক্রিয়ার সময় গ্যাস চাপ রেটেড মানের চেয়ে বেশি হলে এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে চাপ কমাতে এবং সতর্কবার্তা দিতে পারে।
১ চীনের বর্তমান অবস্থা
বর্তমানে, সার্কিট ব্রেকারের জন্য গ্যাস-পুনরায়-পূরণ ডিভাইসগুলি সাধারণত সার্কিট ব্রেকারে একটি সমন্বিত ভ্যাল্ভ স্থাপন করে। এই সমন্বিত ভ্যাল্ভটি একটি ভ্যাল্ভ বডি, গ্যাস-পুনরায়-পূরণ ইন্টারফেস, সার্কিট ব্রেকার ইন্টারফেস এবং ঘনত্ব রিলে ইন্টারফেস দ্বারা গঠিত, যা একটি মাইক্রো-পানি মিটার এবং ঘনত্ব রিলে ক্যালিব্রেটরের সাথে সংযুক্ত করা যায়। এটি সার্কিট ব্রেকারের মাইক্রো-পানি পরিমাণ মেপার সময় এবং ঘনত্ব রিলে ক্যালিব্রেশন করার সময় বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন করার প্রয়োজনীয়তা দূর করে, যা কাজের দক্ষতা বাড়ায় এবং সার্কিট ব্রেকারের ডিসম্যান্টলিং সময় ক্ষতি কমায়।
তবে, এটি গ্যাস-পূরণ এবং গ্যাস-পুনরায়-পূরণ প্রক্রিয়ার সময় গ্যাস-পূরণ পাইপ থেকে বায়ু, পানি এবং দূষণকারী উপাদানগুলি সার্কিট ব্রেকারে প্রবেশ করার সমস্যা সমাধান করতে পারে না। বর্তমান সার্কিট ব্রেকারের গ্যাস-পূরণ এবং গ্যাস-পুনরায়-পূরণ প্রক্রিয়ার সময়, এসএফ₆ গ্যাস-পূরণ সিলিন্ডার সরাসরি একটি চাপ-কমানো ভ্যাল্ভ এবং গ্যাস-পুনরায়-পূরণ হোসের মাধ্যমে সার্কিট ব্রেকারের সাথে সংযুক্ত করা হয়। ফলে, এসএফ₆ গ্যাস হোস থেকে বায়ু, পানি এবং দূষণকারী উপাদানগুলি সার্কিট ব্রেকারে প্রবেশ করে। এটি এসএফ₆ গ্যাসের পুরুত্ব কমিয়ে দেয়, তার অন্তরীকরণ পারফরম্যান্স কমিয়ে দেয়, সার্কিট ব্রেকার ক্ষতি করে এবং এর সেবা জীবন কমিয়ে দেয়।
আর্ক-নির্মূল এবং অন্তরীকরণ প্রক্রিয়ার কারণে, উচ্চ ভোল্টেজের তড়িৎ উপকরণে ব্যবহৃত এসএফ₆ গ্যাসের উপর কঠোর নিয়ম এবং প্রয়োজনীয়তা আরোপ করা হয়েছে। এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকারে পানির পরিমাণ যখন নির্দিষ্ট স্তরে পৌঁছায়, তখন এটি গুরুতর অনিষ্টকর পরিণতি ঘটাতে পারে। পানি এসএফ₆ গ্যাসের বিঘটন উপাদানগুলিকে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় প্রবেশ করাতে পারে, যা বিষাক্ত যৌগ তৈরি করে; এটি উপকরণের রাসায়নিক করোজিয়ন ঘটাতে পারে; এটি উপকরণের অন্তরীকরণের জন্য অনিষ্টকর; এটি সুইচের বিচ্ছিন্ন করার পারফরম্যান্সের উপর প্রভাব ফেলে; এবং এটি সুইচের যান্ত্রিক পারফরম্যান্স কমিয়ে দেয়।
বর্তমানে, সার্কিট ব্রেকারে মাইক্রো-পানি ডিটেকশন এবং ঘনত্ব রিলে ক্যালিব্রেশন করার সময়, সার্কিট ব্রেকারকে বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন করে ডিসম্যান্টল করা প্রয়োজন। এটি নির্মাণ কাজে প্রভাব ফেলে এবং সার্কিট ব্রেকারের সীল পারফরম্যান্সকে প্রভাবিত করে। প্রায়শই ডিসম্যান্টল করা রিলের সঠিকতাকে ক্ষতি করে।
২ কাজের নীতি এবং কাঠামোগত ডিজাইন
এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকার ডিটেকশন, গ্যাস-পূরণ এবং গ্যাস-পুনরায়-পূরণ ডিভাইস একটি ভ্যাল্ভ বডি, একটি স্ব-সীল ভ্যাল্ভ, একটি স্ব-নিয়ন্ত্রিত ব্যাক-প্রেসার ভ্যাল্ভ এবং একটি নিয়ন্ত্রণ সুইচ অন্তর্ভুক্ত করে, যা কাঠামো ডায়াগ্রামে দেখানো হয়েছে। এই ডিভাইসটি ভ্যাল্ভ বডি, স্ব-সীল ভ্যাল্ভ, স্ব-নিয়ন্ত্রিত ব্যাক-প্রেসার ভ্যাল্ভ এবং নিয়ন্ত্রণ সুইচ একটি সমন্বিত ভাবে সংযুক্ত করে। ভ্যাল্ভ বডির এক প্রান্তে একটি সার্কিট ব্রেকার সংযোগ প্লেট স্থাপিত হয়, অন্য প্রান্তে একটি নিয়ন্ত্রণ সুইচ স্থাপিত হয়। ভ্যাল্ভ বডি একটি স্ব-সীল ভ্যাল্ভ, একটি স্ব-নিয়ন্ত্রিত ব্যাক-প্রেসার ভ্যাল্ভ এবং একটি ঘনত্ব রিলে ইন্টারফেস সহ স্থাপিত হয়। নিয়ন্ত্রণ সুইচ এই ভ্যাল্ভগুলির খোলা এবং বন্ধ নিয়ন্ত্রণ করে।
এই নিবন্ধে পরিচিত এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকার ডিটেকশন, গ্যাস-পূরণ এবং গ্যাস-পুনরায়-পূরণ ডিভাইসটি, ভ্যাল্ভ বডি, স্ব-সীল ভ্যাল্ভ, স্ব-নিয়ন্ত্রিত ব্যাক-প্রেসার ভ্যাল্ভ এবং নিয়ন্ত্রণ সুইচ একটি সমন্বিত ভাবে সংযুক্ত করে, সার্কিট ব্রেকারের মাইক্রো-পানি পরিমাপ, ঘনত্ব রিলে ক্যালিব্রেশন, এবং গ্যাস-পূরণ এবং গ্যাস-পুনরায়-পূরণ প্রক্রিয়া বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন না করে সম্পন্ন করে। গ্যাস-পূরণ এবং গ্যাস-পুনরায়-পূরণ প্রক্রিয়ার আগে, এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে গ্যাস-পুনরায়-পূরণ সিস্টেম থেকে বায়ু, পানি এবং দূষণকারী উপাদানগুলি বের করতে পারে। সার্কিট ব্রেকারের গ্যাস-পূরণ এবং গ্যাস-পুনরায়-পূরণ প্রক্রিয়ার সময়, এটি চাপ পরিমাপ এবং চাপ-কমানো সতর্কবার্তা দিতে পারে। এটি ১১০ কেভি এর উপরের ভোল্টেজের আমদানি করা এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকার, ফ্রান্সের আলস্টম FXT11-টাইপ সার্কিট ব্রেকার এবং ১১০ কেভি এর উপরের ভোল্টেজের আন্তর্জাতিক এসএফ₆ সার্কিট ব্রেকারে প্রযোজ্য। এটি ০.৫ থেকে ১৬ এমপিএ পর্যন্ত উচ্চ চাপ সহ্য করতে পারে এবং নিরাপদ এবং বিশ্বস্ত।

