10kV SF6 रिंग मुख्य इकाइयाँ: संरचना, दोष और केबल टर्मिनेशन गुणवत्ता

1. 10kV SF6 रिंग मेन यूनिट्स (RMUs) का परिचय

एक 10kV SF6 रिंग मेन यूनिट सामान्यतः तीन मुख्य भागों से बना होता है: गैस कंपार्टमेंट (टैंक), ऑपरेटिंग मेकेनिज्म कंपार्टमेंट, और केबल कनेक्शन कंपार्टमेंट।

• गैस कंपार्टमेंट RMU का मुख्य घटक है। इसमें SF6 गैस भरी होती है और लोड स्विच, बसबार, और स्विच शाफ्ट जैसे महत्वपूर्ण तत्व स्थित होते हैं। लोड स्विच एक तीन-स्थिति डिजाइन का होता है—जिसमें बंद, खुला, और ग्राउंडिंग कार्य शामिल होते हैं—और यह मुख्य रूप से एक ब्लेड स्विच और आर्क विनाशक कक्ष से बना होता है, जो SF6 गैस का उपयोग करके अच्छी इन्सुलेशन और आर्क-विनाशक प्रदर्शन प्राप्त करता है।

• ऑपरेटिंग मेकेनिज्म कंपार्टमेंट में, ऑपरेटिंग मेकेनिज्म स्विच शाफ्ट के माध्यम से लोड स्विच और ग्राउंडिंग स्विच दोनों से जुड़ा होता है। ऑपरेटर मैनुअल ऑपरेटिंग रॉड को ऑपरेटिंग होल में डालकर बंद, खुला, और ग्राउंडिंग ऑपरेशन करते हैं। क्योंकि स्विच कंटैक्ट्स बंद गैस टैंक में छिपे होते हैं और दिखाई नहीं देते, इसलिए ऑपरेटिंग मेकेनिज्म पर स्विच शाफ्ट से सीधे जुड़ा एक स्थिति इंडिकेटर प्रदान किया जाता है, जो लोड स्विच और ग्राउंडिंग स्विच की वर्तमान स्थिति को स्पष्ट रूप से दिखाता है। लोड स्विच, ग्राउंडिंग स्विच, और फ्रंट कवर के बीच मैकेनिकल इंटरलक्स लगाए जाते हैं ताकि "पाँच-रोकथाम" की आवश्यकताएँ पूरी हो सकें, जिससे ऑपरेशनल सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

• केबल कनेक्शन कंपार्टमेंट RMU के सामने स्थित होता है, जो केबल कनेक्शन को सुविधाजनक बनाता है। केबल और RMU के इन्सुलेटिंग बुशिंग के बीच कनेक्शन टचेबल या नॉन-टचेबल सिलिकॉन रबर केबल ऐक्सेसरी का उपयोग करके किया जा सकता है, जो विभिन्न ऑपरेशनल परिवेशों में विभिन्न सुरक्षा आवश्यकताओं को संतुष्ट करता है।

2. दो फ़ॉल्ट घटनाओं का विश्लेषण

2.1 SF6 गैस लीकेज फ़ॉल्ट

31 मार्च 2015 को 21:47 बजे, एक 10kV लाइन पर फ़ॉल्ट के कारण बिजली बंद हो गई। लाइन के साथ इंस्पेक्शन के दौरान, यंगमेइकेंग RMU से धुआँ निकलता हुआ देखा गया। कैबिनेट द्वार खोलने पर, स्विच #2 के टर्मिनल पोस्ट का टूटना और गैस टैंक का लीक होना पाया गया। एल्बो कनेक्टर को हटाने के बाद आगे की जांच में पाया गया कि बुशिंग इंस्टॉल करने के लिए उपयोग किए गए डबल-हेडेड बोल्ट लग के होल के केंद्र से गलत रूप से विस्थापित था, जिससे बुशिंग को केबल से लगातार नीचे की ओर तनाव प्राप्त हो रहा था। इससे बुशिंग आधार के ऊपरी सिरे पर दरार आ गई, जिससे SF6 गैस लीक होने लगी। इस प्रकार का RMU (मॉडल: GAK4, निर्माता: शेनझेन मिनयुआनशुन, अर्थात् ओर्माज़ाबल) इसी प्रकार की फ़ॉल्ट कई बार देखी गई है, जो डिजाइन या निर्माण में परिवारिक दोष का संकेत देता है।

इस प्रकार की फ़ॉल्ट आमतौर पर केबल टर्मिनल पोस्ट पर होती है। मुख्य कारणों में केबल इंस्टॉलेशन में गलती से टर्मिनल पोस्ट पर लंबी अवधि तक यांत्रिक तनाव, या RMU के निर्माण में आंतरिक दोष—जैसे कुछ बिंदुओं पर अपर्याप्त सीलिंग—शामिल हैं, दोनों ही SF6 गैस लीकेज का कारण बन सकते हैं।

2.2 RMU में केबल टर्मिनल फ़ॉल्ट

दिसंबर 2014 में, नियमित पेट्रोल के दौरान, एक 10kV RMU के कैबिनेट द्वार पर कालापन देखा गया, जो संभावित इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज का संकेत दे रहा था। RMU चार कंपार्टमेंट वाला था, जिसमें चौथा कंपार्टमेंट अप्रयुक्त था और इसे बचत के रूप में रखा गया था। बिजली बंद करने और कैबिनेट जांच करने के बाद, दूसरे और तीसरे कंपार्टमेंट में डिस्चार्ज के स्पष्ट लक्षण मिले। दूसरे कंपार्टमेंट में, चेस फेज में स्ट्रेस कोन से कैबिनेट शरीर तक डिस्चार्ज का स्पष्ट साक्ष्य मिला।

स्ट्रेस कोन बहुत नीचे लगाया गया था, पूरी तरह से केबल के सेमीकंडक्टिंग लेयर कट बैक बिंदु के नीचे। इसका निचला सिरा सेमीकंडक्टिंग कट बैक के साथ ओवरलैप नहीं कर रहा था, और इसका ऊपरी सिरा एल्बो कनेक्टर के आंतरिक सेमीकंडक्टिंग लेयर से संपर्क में नहीं था। इससे स्ट्रेस कोन के ऊपरी किनारे पर इलेक्ट्रिक फील्ड केंद्रीकरण हुआ, जिससे समय के साथ इन्सुलेशन ब्रेकडाउन होने लगा और इसके बाद कैबिनेट वॉल पर डिस्चार्ज होने लगा। तीसरे कंपार्टमेंट में, चेस फेज B के एल्बो कनेक्टर पर आर्किंग के नुकसान के स्पष्ट लक्षण मिले।

डिसेंबल करने पर पाया गया कि उपयोग किया गया टर्मिनल लग आउटडोर अनुप्रयोग के लिए डिजाइन किया गया था, न कि मूल निर्दिष्ट प्रकार। आकार के अंतर के कारण, आउटडोर टाइप लग का आंतरिक व्यास छोटा था, जिससे यह टर्मिनल स्टड के नीचे पूरी तरह से बैठ नहीं सका। इसकी जगह एक वॉशर को लग और बुशिंग कंडक्टर के बीच गलत तरीके से जोड़ा गया, जिससे बुरा संपर्क, विद्युत प्रतिरोध बढ़ा, और गर्मी हुई। इसके अलावा, इस कंपार्टमेंट में उपयोग किया गया एल्बो कनेक्टर बड़ा था और स्ट्रेस कोन के साथ मैच नहीं कर रहा था, जिससे केबल टर्मिनेशन को पूरी तरह से सील नहीं किया जा सका। यह RMU की पूरी इन्सुलेशन इंटेग्रिटी को बिगाड़ दिया, जिससे केबल इन्सुलेशन और सपोर्ट इन्सुलेटर्स की सतह पर आर्द्रता का संकुलन हुआ, इन्सुलेशन प्रदर्शन कम हो गया और ट्रैकिंग पाथ्स बन गए।

संक्षेप में, केबल टर्मिनेशन की गुणवत्ता और केबल और RMU के बीच कनेक्शन बहुत महत्वपूर्ण हैं। RMUs की संकुचित संरचना और सीमित आंतरिक स्थान के कारण, केबल जंक्शन काम की उच्च शुद्धता की आवश्यकता होती है। कंडक्टर, शील्ड, या सेमीकंडक्टिंग लेयर के गलत हैंडलिंग—जो क्रीपेज दूरी की कमी का कारण बनता है—आसानी से इन्सुलेशन फ़ॉल्ट का कारण बन सकता है। केबल टर्मिनेशन इंस्टॉलेशन के दौरान उच्च गुणवत्ता नियंत्रण आवश्यक है ताकि फ़ॉल्ट को उत्पत्ति से रोका जा सके और बिजली बंदी की संभावना कम की जा सके।