ग्लोबल विकास और सॉलिड-इन्सुलेटेड रिंग मेन यूनिट्स (RMUs) की महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकियाँ
देश और विदेश में विकास की स्थिति
जापान की टोशिबा कॉर्पोरेशन ने 1999 में उच्च प्रदर्शन वाले एपोक्सी रेजिन सामग्री और ढालने की तकनीक का विकास किया, और इसके बाद 2002 में 24 किलोवोल्ट सॉलिड-इंसुलेटेड रिंग मेन यूनिट (RMU) लॉन्च की। उत्पाद लाइन को बढ़ाया गया है, और अब कंपनी 72 किलोवोल्ट और 84 किलोवोल्ट के उच्च वोल्टेज स्तर की ओर बढ़ रही है। होलेक, जो मूल रूप से यूरोपीय पायनियर थी, उन्नत डिजाइन विचारों और प्रदूषण नहीं करने वाली पर्यावरण अनुकूल विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ, बाद में ईटन द्वारा अधिग्रहित किया गया था।
होलेक की सॉलिड-इंसुलेटेड RMUs चीन में पेश की गई थी, और कई घरेलू निर्माताओं की स्व-विकसित सॉलिड-इंसुलेटेड RMUs में होलेक के डिजाइनों का स्पष्ट प्रभाव देखा जा सकता है। हालांकि चीन इस क्षेत्र में शुरुआत देर से की, लेकिन इसका विकास तेज़ रहा है। बीजिंग शुआंजी, शेनयांग हाओचेंग, और बेहाई गैलेक्सी जैसी प्रतिनिधित्व में कंपनियों ने टाइप परीक्षणों से गुजरने वाले उत्पादों का विकास किया, बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमता प्राप्त की, और इनका विस्तार और लागू किया जा रहा है।
महत्वपूर्ण तकनीकें और विकास की दिशाएं
सॉलिड-इंसुलेटेड स्विचगियर के सफल प्रचार और लागू करने के लिए सॉलिड-इंसुलेशन तकनीक के आरोप और प्रगति का मूलभूत है। विश्व भर में टोशिबा और हिटाची सहित अनेक निर्माताओं ने सॉलिड-इंसुलेशन तकनीक में मानव, सामग्री और वित्तीय संसाधनों का बड़ा निवेश किया है, जिससे उल्लेखनीय तकनीकी प्रगति हुई है। वैश्विक शोध परिणामों के एकीकरण के आधार पर, महत्वपूर्ण तकनीकी चुनौतियाँ और विकास की दिशाएं निम्नलिखित हैं:
नए उच्च प्रदर्शन वाले एपोक्सी रेजिन का विकास। उच्च प्रदर्शन वाले एपोक्सी रेजिन का उपयोग वैक्यूम इंटरप्टर को सीधे ढालने के लिए किया जाता है, जो ताप के प्रवाह को सुगम बनाता है और सिलिकॉन रबर बफर की आवश्यकता को रोकता है।
अपेक्षित टोलरेंस वोल्टेज और आंशिक डिस्चार्ज स्तरों को सुनिश्चित करने के लिए इंसुलेशन डिजाइन।
सॉलिड-इंसुलेशन घटकों में आंशिक डिस्चार्ज और फिसलन के मुद्दों को संबोधित करने के लिए एपोक्सी रेजिन ढालने की प्रक्रियाओं का शोध और विकास।
सॉलिड-इंसुलेशन घटकों के सतही शील्डिंग लेयर्स का शोध और डिजाइन।
एपोक्सी रेजिन की स्थिरता विश्लेषण। त्वरित उम्र बढ़ाने वाले परीक्षणों का उपयोग एपोक्सी रेजिन की सामान्य सेवा जीवन का अध्ययन करने और सेवा जीवन के दौरान प्रदर्शन परिवर्तन, जैसे आंशिक डिस्चार्ज, की रेट और रुझान का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है।
स्मार्ट डिजाइन। उन्नत सेंसिंग और मापन तकनीकों का उपयोग आंशिक डिस्चार्ज स्तर जैसे विशेषता पैरामीटरों के ऑनलाइन मान और मात्रा में निगरानी करने के लिए किया जाता है।
मौजूदा समस्याएं और सीमाएं
सॉलिड-इंसुलेटेड RMUs के लिए SF₆ गैस-इंसुलेटेड RMUs की तुलना में उच्च तकनीकी और प्रक्रिया की आवश्यकताएं होती हैं। यदि तकनीक अपरिपक्व है या प्रक्रियाएं अपर्याप्त हैं, तो इंसुलेशन फेल्युर, ऑपरेशनल फ़ॉल्ट और संभावित खतरों की जोखिम SF₆ गैस-इंसुलेटेड यूनिट्स की तुलना में अधिक होती है। इसलिए, सॉलिड-इंसुलेटेड RMUs के लिए तकनीक, विनिर्माण प्रक्रियाओं और कच्चे माल की गुणवत्ता में उच्च मानकों की आवश्यकता होती है। हाल के वर्षों में उपयोगकर्ताओं द्वारा अधिक स्वीकृति होने के बावजूद, लंबे समय के औद्योगिक विकास और उपकरणों की विश्वसनीयता के दृष्टिकोण से कई मुद्दे बाकी रह गए हैं:
(1) आंशिक डिस्चार्ज समस्याएं
गैस इंसुलेशन के विपरीत, जहाँ गैस लीकेज की निगरानी की जा सकती है और डिस्चार्ज स्वयं ठीक हो सकते हैं, सॉलिड-इंसुलेशन में डिस्चार्ज से नुकसान होने पर यह बहाल नहीं हो सकता। डिस्चार्ज प्रोडक्ट के जीवनकाल के दौरान बढ़ते जाते हैं, जो इंसुलेशन फेल्युर और फेज-टू-फेज शॉर्ट सर्किट के कारण बन सकते हैं।
(2) इंसुलेशन घटकों का फिसलना
प्रारंभिक सॉलिड-इंसुलेटेड RMUs, घरेलू और विदेशी दोनों में, लंबे समय के विद्युत आवृत्ति के कंपन, ऑपरेशनल कंपन, यांत्रिक प्रभाव, तापमान चक्र और पर्यावरणीय तापमान विचरण के कारण इंसुलेशन घटकों में फिसलना शुरू हो गया है, जो दुर्घटनाओं की दर में वृद्धि कर रहा है।
(3) अलगाव फंक्शन की सुरक्षा और विश्वसनीयता
सॉलिड-इंसुलेटेड RMUs में अलगाव फंक्शन की सुरक्षा और विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है। वर्तमान में, पारंपरिक तीन-स्थिति डिसकनेक्टिंग स्विच प्राथमिक रूप से उपयोग किए जाते हैं, जो पूरी तरह से सॉलिड-इंसुलेशन के अंदर ढाले जाते हैं। अलगाव ब्रेक की इंसुलेशन प्रदर्शन गतिशील और स्थिर संपर्कों के बीच की हवा की फाटक और इंसुलेशन घटक की सतही क्रीपेज दूरी पर निर्भर करता है। इंसुलेशन घटक के साथ सतही फ्लैशओवर ब्रेक फेल्युर और संभावित व्यक्तिगत खतरों की जोखिम बढ़ाता है। इसके अलावा, पर्यावरणीय कारक और सामग्री की उम्र बढ़ने से सतही लीकेज करंट बढ़ते हैं, जो इंसुलेशन प्रदर्शन को बहुत कम करते हैं और सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को धमकी देते हैं।
(4) इंसुलेशन सामग्री का चयन और विकास
प्राथमिक इंसुलेशन सामग्री की गुणवत्ता और प्रदर्शन पूरे यूनिट की विश्वसनीयता और स्थिरता पर प्रत्यक्ष रूप से प्रभाव डालते हैं। इंसुलेशन सामग्री के व्यापक उपयोग के दृष्टिकोण से, अपशिष्ट सामग्री और घटकों को पुनर्चक्रित, अलग, उपचारित और पुन: उपयोग करने के लिए विचार आवश्यक हैं, जिससे संसाधन व्यर्थ नहीं हों।
(5) ढालने की प्रक्रिया की समस्याएं
उत्पाद डिजाइन निर्माण और विनिर्माण प्रक्रियाओं को सुगम बनाना चाहिए, जबकि विनिर्माण और विनिर्माण प्रक्रियाएं न्यूनतम या कोई पर्यावरणीय प्रदूषण नहीं करने और ऊर्जा और संसाधनों का अधिकतम उपयोग करना चाहिए। ढाले गए उत्पादों के लिए, ढालने की प्रक्रिया का निर्माण और ढालने की उपकरणों का चयन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
महत्वपूर्ण तकनीकी विश्लेषण
(1) उच्च गुणवत्ता और दक्षता वाली ढालने की तकनीक
आंशिक डिस्चार्ज के तंत्र के आधार पर, सॉलिड-इंसुलेशन घटकों में आंतरिक डिस्चार्ज मुख्य रूप से सामग्री के भीतर खोखले स्थान (बुलबुले) के कारण होते हैं। पारंपरिक ढालने की प्रक्रिया में, पूर्व-गर्मित घटकों को पूर्व-गर्मित धातु के मोल्ड में रखा जाता है, मोल्ड के कैविटी को खाली किया जाता है, गर्म, घुलनशील एपोक्सी रेजिन को धीरे-धीरे भरा जाता है, और फिर इसे ठंडा किया जाता है। यह तरीका अक्षम, महंगा होता है और अक्सर बुलबुलों को पूरी तरह से नहीं दूर कर पाता, जो बहुत सारे खोखले स्थानों का कारण बनता है। ये खोखले स्थान कमीशनिंग के बाद आंशिक डिस्चार्ज का कारण बन सकते हैं, जो अंततः इंसुलेशन फेल्युर और सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को खतरे में डाल सकता है। इसलिए, उन्नत, उच्च गुणवत्ता और दक्षता वाली एपोक्सी रेजिन ढालने की तकनीक का उपयोग करना आवश्यक है।
(2) इंसुलेशन मॉड्यूल संरचना डिजाइन का सुधार
इंसुलेशन मॉड्यूल डिजाइन फंक्शन, इंस्पेक्शन और इंस्टॉलेशन की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, साथ ही आकर्षक दिखना, सामग्री की खपत को कम करना और अवशिष्ट तनाव को रोकना भी चाहिए। अवशिष्ट तनाव इंसुलेशन घटकों में आंतरिक और बाहरी फिसलन का कारण बन सकता है, जो ऑपरेशन के दौरान आंशिक डिस्चार्ज और अंततः इंसुलेशन फेल्युर का कारण बन सकता है। इसलिए, इंसुलेशन मॉड्यूलों की समग्र व्यवस्था, मोटाई और संक्रमण के गहरा शोध और ताप विसरण डिजाइन की विचार आवश्यक हैं।
(3) विद्युत क्षेत्र डिजाइन का सुधार
कोरोना डिस्चार्ज तब होता है जब एक चालक के सतह के पास विद्युत क्षेत्र की ताकत आसपास की गैस की ब्रेकडाउन ताकत तक पहुंच जाती है, जो आमतौर पर बहुत असमान क्षेत्रों में होता है। उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रोडों के तेज किनारों या छोरों पर विद्युत क्षेत्र केंद्रित हो सकता है, जो कोरोना डिस्चार्ज का कारण बन सकता है। एक आंशिक डिस्चार्ज के रूप में, कोरोना समय के साथ इंसुलेशन फेल्युर का कारण बन सकता है, जो सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को प्रभावित करता है। इसलिए, चालक घटकों को डिजाइन करना आवश्यक है ताकि यह एक पर्याप्त रूप से कम और समान विद्युत क्षेत्र को सुनिश्चित करे। प्रभावी तरीके में विद्युत क्षेत्र की गणना के लिए सिमुलेशन सॉफ्टवेयर का उपयोग, विद्युत क्षेत्रों के वितरण का सुधार, और इंसुलेशन और इलेक्ट्रोडों के आकार का सुधार शामिल हो सकता है। विद्युत क्षेत्र की ताकत को कम करने के लिए शील्डिंग रिंग या इसी तरह के उपाय भी आवश्यक हो सकते हैं।
(4) शील्डिंग लेयर्स का शोध और डिजाइन
इंसुलेशन मॉड्यूलों की बाहरी सतह पर ग्राउंड किया गया धातु शील्डिंग लेयर लगाने का मुख्य उद्देश्य है: पहला, इंसुलेशन फेल्युर की दशा में फेज-टू-ग्राउंड केवल शॉर्ट-सर्किट को सीमित करना, जो आंतरिक आर्किंग ऊर्जा और फ़ॉल्ट जोखिम को कम करता है; दूसरा, किसी भी वातावरण में इंसुलेशन प्रदर्शन को बनाए रखना, सतह की सफाई की आवश्यकता न होने के साथ, निर्बाध संचालन और धातु विदेशी वस्तुओं के आवरण में प्रवेश के बावजूद विद्युत क्षेत्र के वितरण में कोई परिवर्तन न होना।
(5) एपोक्सी रेजिन स्थिरता का शोध और विश्लेषण
एपोक्सी रेजिन एक बहुलक सा
