GIS ڈسکنیکٹر آپریشنز کے سیکنڈری معدات پر اثرات کا تجزیہ

GIS دیسکنکٹر کے آپریشنز کا ثانوی معدات پر اثر اور کم کرنے کی تدابیر

1. GIS دیسکنکٹر کے آپریشنز کا ثانوی معدات پر اثر
1.1 تھرمینٹ اوورولٹیج کے اثرات
گیس-اینسولیٹڈ سوچگیر (GIS) دیسکنکٹرز کے کھولنے/بند کرنے کے دوران، کنٹیکٹس کے درمیان ریپیٹڈ آرک دہرانے اور ختم کرنے سے نظام کے انڈکٹنس اور کیپیسٹنس کے درمیان توانائی کا تبادلہ ہوتا ہے، جس سے سوچنگ اوورولٹیج تیار ہوتی ہے جس کی شدت نرمل فیز ولٹیج کی 2-4 گنا ہوتی ہے اور اس کی مدت چند مائیکرو سیکنڈ سے لے کر کئی ملی سیکنڈ تک ہوتی ہے۔ جب کہ چھوٹی بس بارس کے آپریشن کے دوران—جہاں دیسکنکٹر کے کنٹیکٹ کی رفتار آہستہ ہوتی ہے اور آرک کو ختم کرنے کی صلاحیت موجود نہیں ہوتی—پری-سٹرائیک اور ری-سٹرائیک پہنومینا بہت تیز تھرمینٹ اوورولٹیج (VFTO) تیار کرتے ہیں۔

VFTOs GIS کے داخلی کنڈکٹرز اور کیبلنگ کے ذریعے پھیلتے ہیں۔ پیمانے کی ناپیمانتیوں (مثال کے طور پر، بوشنج، انٹرومنٹ ٹرانسفارمر، کیبل ٹرمینیشن) پر، سفر کرنے والے موجوں کو منعکس، ڈوبنا اور سپرپوز کیا جاتا ہے، جس سے موجوں کی شکل ڈسٹورڈ ہوجاتی ہے اور VFTO کی بلندی کو بڑھا دیا جاتا ہے۔ چونکہ VFTOs کے سٹیپ ویو فرنٹس اور نانو سیکنڈ سکیل رائز ٹائم ہوتے ہیں، وہ ثانوی معدات کے ان پٹس پر تھرمینٹ ولٹیج کی افواج کو پیدا کرتے ہیں، جس سے حساس الیکٹرانکس کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔ یہ محافظ ریلیز کو غلط عمل کرنے کا خطرہ پیدا کرتا ہے—غیر مطلوبہ ٹرپنگ کو تحریک دیتے ہوئے—اور عالی درجہ کی سگنل پروسیسنگ اور ڈیٹا ٹرانسمیشن کو اختلال پہنچاتا ہے۔ علاوہ ازیں، VFTO کے ذریعے پیدا ہونے والے عالی فریکوئنسی الیکٹرومیگنٹک انٹرفیئرنس (EMI) کامیابی کے ماڈیولز کو کمزور کرتے ہیں، بٹ ایرر ریٹس کو بڑھاتے ہیں یا ڈیٹا کو کھو دیتے ہیں، جس سے سب سٹیشن کے مونیٹرنگ اور کنٹرول کی صلاحیتوں کو نقصان پہنچتا ہے۔

1.2 انکلوژر پوٹینشل برآمد
چین کے الٹرا-ہائی ولٹیج (UHV) اور ایکسٹرا-ہائی ولٹیج (EHV) گرڈس کے وسعت کے ساتھ، GIS دیسکنکٹر آپریشنز سے الیکٹرومیگنٹک انٹرفیئرنس میں اضافہ ہو گیا ہے۔ GIS کا کواکسیل ساخت—جو اندر کے الومینیم/کپر کنڈکٹرز اور باہر کے الومینیم/صلب انکلوژر سے متشکل ہے—عالی فریکوئنسی کے نقل و حرکت کے لئے بہترین استحکام ظاہر کرتا ہے۔ سکن افکٹ کی وجہ سے، عالی فریکوئنسی تھرمینٹ کرنٹس کنڈکٹر کے باہر کی سطح اور انکلوژر کی اندر کی سطح پر بہتے ہیں، عام طور پر میدان کی لوکھ چکھ کو روکتے ہیں اور معمولی حالات میں انکلوژر کو زمین کی پوٹینشل پر رکھتے ہیں۔

لیکن، جب VFTO کے ذریعے پیدا ہونے والے تھرمینٹ کرنٹس پیمانے کی ناپیمانتیوں (مثال کے طور پر، بوشنج یا کیبل ٹرمینیشن) کے سامنے آتے ہیں، تو جزوی منعکس اور ڈوبنا ہوتا ہے۔ کچھ ولٹیج کے حصے انکلوژر اور زمین کے درمیان کوپل ہوتے ہیں، جس سے زمین کی پوٹینشل پر قائم کردہ انکلوژر کو فوری پوٹینشل برآمد ہوتا ہے۔ یہ کارکنوں کی سلامتی کے لئے خطرہ پیدا کرتا ہے اور انکلوژر اور اندر کے کنڈکٹرز کے درمیان انسلیشن کو کمزور کرتا ہے، میٹریئل کی عمر کو کم کرتا ہے اور معدات کی لمبائی کو کم کرتا ہے۔ علاوہ ازیں، یہ بلند پوٹینشل کیبلز اور مربوط ڈیوائسز کے ذریعے ثانوی نظاموں میں پھیلتا ہے، جس سے EMI پیدا ہوتا ہے جس سے غلط ٹرپنگ، ڈیٹا کے غلطیاں یا حتی کہ اندر کی کالاپ ہوتی ہے—جس سے بجلی کے نظام کی قابلیت پر مستقیم خطرہ پیدا ہوتا ہے۔

1.3 الیکٹرومیگنٹک انٹرفیئرنس (EMI)
GIS سب سٹیشنز میں، دیسکنکٹر/بریکر آپریشنز اور گرج کے ضربات عابران اور ریڈییٹڈ کوپلنگ کے ذریعے ثانوی نظاموں پر تاثیر ڈالتے ہیں۔

• عابران انٹرفیئرنس انٹرومنٹ ٹرانسفارمرز اور زمین کی پوٹینشل کی فرق کے ذریعے پیدا ہوتا ہے۔ VFTOs ٹرانسفارمرز کے ڈریفت کیپیسٹنس اور انڈکٹنس کے ذریعے پرائمری سے ثانوی کرکٹس میں کوپل ہوتے ہیں۔ وہ گراؤنڈنگ الیکٹروڈز کے ذریعے گراؤنڈنگ گرڈ میں بھی متعارف کرواتے ہیں، جس سے پوری زمین کی پوٹینشل کو بڑھا دیا جاتا ہے اور گراؤنڈ لوپ بناتے ہیں جو ثانوی معدات کو ناپائیدار کرتے ہیں۔

• ریڈییٹڈ انٹرفیئرنس جب عابران EM میدانوں کا انتشار فضا میں ہوتا ہے، دیکھنے والے ثانوی کیبلز اور ڈیوائسز میں براہ راست کوپل ہوتا ہے۔ برقی میدان کا کوپل عالی مقاومت کے نوڈس کو متاثر کرتا ہے، سگنل کی ڈسٹورشن یا غلط ٹریگر کرتا ہے—خاص طور پر فاصلہ، میدان کی سمت، اور ڈیوائس کی جیومیٹری کے حساس ہوتا ہے۔ میگنیٹک میدان کا کوپل فارaday کے قانون کے تحت سرکٹ لوپس میں الیکٹروموٹیو فورس کو پیدا کرتا ہے؛ اس کی شدت میدان کی شدت، تبدیلی کی شرح، اور لوپ کے رقبے پر منحصر ہوتی ہے۔

1.4 مکینکل ویبریشن کے اثرات
دیسکنکٹر آپریشنز کنٹیکٹ کے اثر، دھچکن اور میک/بریک کے عمل کے دوران الیکٹرومیگنٹک فورس کے ذریعے مکینکل ویبریشن پیدا کرتے ہیں۔ کھولنے کے دوران تیز جدا کرنے یا بند کرنے کے دوران مضبوط جوڑنے سے شاک ویو بناتا ہے جس سے GIS کی ساخت کو ویبریشن ہوتا ہے۔ لنکجز اور گیرز کے ذریعے ویبریشن مزید پھیلتا ہے اور ملحقہ ثانوی معدات تک پہنچتा ہے۔

ایسی ویبریشن مکینکل فاسٹنرز کو کم کر سکتی ہے، برقی کنکشن کو کمزور کر سکتی ہے، میپنگ کی غلطیوں کو بڑھا سکتی ہے یا—کئی شدید حالات میں—شورٹ سرکٹ کا خطرہ پیدا کر سکتی ہے۔ لمبے عرصے کی معرضیت مکینکل اور الیکٹرانک کمپوننٹس دونوں کی عمر کو کم کرتی ہے، معدات کی عمر کو کم کرتی ہے اور قابلیت کو ختم کرتی ہے۔

2. ثانوی معدات کی حفاظت کے لئے کم کرنے کی تدابیر
2.1 بہتر GIS ساختی ڈیزائن

• معیاری انتخاب: SF₆ مکسچرز کا استعمال کریں جس کی دی الیکٹرک سٹرینگ زیادہ ہو؛ شیلڈنگ کے لئے کم لوسس، عالی کنڈکٹیوٹی کے مواد (مثال کے طور پر، Cu/Al) کا انتخاب کریں؛ بس بار کی لمبائی اور کیپیسٹنس کو بہتر بنائیں تاکہ VFTO کی شدت کو کم کیا جا سکے۔

• ساختی بہتریاں: کنڈکٹر اور شیلڈ کی جیومیٹری کو مہریاں کریں تاکہ برقی میدان کی تركز کو کم کیا جا سکے؛ انسلیٹر کی سپورٹ ڈیزائن کو بہتر بنائیں تاکہ میدان کی توزیع میں یکساںیت ہو؛ دیسکنکٹر آپریشن کی رفتار کو کنٹرول کریں اور سنابر سرکٹس شامل کریں تاکہ تھرمینٹ توانائی کو جذب کیا جا سکے۔

• ویبریشن کنٹرول: آپریشنل مکینزم میں ہائیڈرولک بفر یا سپرنگز لگائیں؛ GIS اور فاؤنڈیشن کے درمیان ربار ڈیمپرز استعمال کریں؛ کنٹیکٹ سرفس کی صحت کو بہتر بنائیں تاکہ اثر کے فورس کو کم کیا جا سکے۔

2.2 بہتر شیلڈنگ اور گراؤنڈنگ

• پروانڈنگ: حساس ثانویہ دستیاب (مثال کے طور پر، رلے، مواصلاتی یونٹ) کو موصل کیس (زنسیل شدہ فولاد/الومینیم) میں بند کریں جس کی سیم کاپڑے ہوتے ہیں۔ درست ختم کے ساتھ شیلڈڈ یا دوبارہ شیلڈڈ کیبل استعمال کریں؛ فلٹرڈ کنکشن اور میش سکرین وینٹس پر لاگو کریں۔ کم لمبائی کے کیبلوں (<10 میٹر) کے لئے، ایک نقطہ پر زمین کرنے کو استعمال کریں؛ لمبی دوڑوں کے لئے، متعدد نقاط پر زمین کرنے کو ترجیح دیں تاکہ القایی ولٹیج کو کم کیا جا سکے۔

• زمین کرنے: زمین کرنے کا مقاومت ≤4 Ω رکھیں۔ اعلیٰ مقاومت والے مٹی میں، عمودی رڈ کے ساتھ منسلک زمین کی گرڈ کو نصب کریں۔ آنا로그 سرکٹس کے لئے ایک نقطہ پر زمین کرنے کو استعمال کریں اور ڈیجیٹل/اعلیٰ فریکوئنسی سسٹم کے لئے متعدد نقاط پر زمین کرنے کو ترجیح دیں۔ گرڈ کی ترتیب کو بہتر بنائیں (مثال کے طور پر، مستطیل مش با کراس جنکشن الیکٹروڈ) تاکہ یکساں کرنٹ کی پھیلتی اور کم پوٹینشل گریڈینٹ کی ضمانت دی جا سکے۔

2.3 فلٹرنگ اور سپریشن ٹیکنالوجیز

• فلٹرز: ثانویہ دستیاب کے ان پٹس پر پاور لائن فلٹرز نصب کریں تاکہ اعلیٰ فریکوئنسی نائیز کو روکا جا سکے۔ مواصلاتی چینلز میں ڈیٹا کی صحت کو بہتر بنانے کے لئے ڈیجیٹل سگنل فلٹرنگ الگورتھمز کا استعمال کریں۔

• سرج پروٹیکشن: ثانویہ دستیاب کے قریب ZnO ایریسٹرز نصب کریں تاکہ VFTOs اور سوئچنگ سرج کو کنٹرول کیا جا سکے۔ مواصلاتی لائنوں پر سرج پروٹیکٹیو ڈیوائسز (SPDs) کا استعمال کریں تاکہ عارضی توانائی کو زمین پر منتقل کیا جا سکے، کمزور سگنل کی پائیدار مواصلات کی ضمانت دی جا سکے۔

2.4 مزید مضبوط ثانویہ دستیاب کی ہارڈننگ

• ہارڈوئیر کی حفاظت: ماؤنٹنگ بریکٹس کو مزید موٹی فولاد اور اضافی سٹیفنرز کے ساتھ مضبوط کریں۔ میچنگ کا استعمال کرتے ہوئے یا دو مرحلہ وائریبریشن ایزولیٹرز کے ذریعے معدات کو الگ کریں۔ PCBs کو مزید موٹے سب سٹریٹس، کنارہ فکسنگز اور ڈیمپنگ پیڈس کے ساتھ محفوظ کریں۔ کریٹیکل کمپوننٹس (مثال کے طور پر، ICs، رلے) کو اینکیپسولنٹس یا الیسٹک ہولڈرز میں پوٹ کریں تاکہ کسی بھی کمپوننٹ کی کشادگی سے بچا جا سکے۔ لمبی، پتلی ٹریسس کو روکیں تاکہ فریکچر کی خطرہ کو کم کیا جا سکے۔

• سافٹ وئیر کی حفاظت: چیک سم اور ایرر-کوریکٹنگ کوڈز (ECC) کا استعمال کریں تاکہ ڈیٹا کی خرابی کو پتہ چلا جا سکے/صحت بحال کی جا سکے۔ فرم ویئر میں "NOP" (کوئی آپریشن) کی ہدایات شامل کریں تاکہ EMI-پیدا کردہ پروگرام جامپ سے بحالی کی جا سکے، ڈیڈلوکس کو روکا جا سکے اور سسٹم کی پائیداری کو بہتر بنایا جا سکے۔

3. نتیجہ
GIS ڈسکنیکٹر کے آپریشن کے ثانویہ دستیاب پر اثر کے بارے میں مکمل فہم کے ساتھ، گرڈ کی پائیداری کے لئے جامع مٹیاں کرنے کی استراتیجیاں ضروری ہیں۔ پاور سسٹم کی ڈیزائن، تعمیر، اور آپریشن کے دوران، GIS اور ثانویہ سسٹم کے درمیان الیکٹرو میگنیٹک کمپیٹیبلٹی (EMC) کو ترجیح دی جانا چاہئے۔ ساختی بہتری، مضبوط پروانڈنگ/زمین کرنے، ترقی یافتہ فلٹرنگ، اور ہارڈوئیر/سافٹ وئیر کی ہارڈننگ کو منسلک کرتے ہوئے، ڈسکنیکٹر-پیدا کردہ عارضی، EMI، اور وائریبریشن کے بری اثرات کو موثر طور پر کم کیا جا سکتا ہے - کیفیت کو بہتر، پائیدار اور مزید پائیدار پاور ڈیلیوری کی ضمانت دی جا سکتی ہے۔