10 किलोवोल्ट स्विचगियर में GN30 डिसकनेक्टर्स की आम विफलताओं के कारण और सुधार उपाय

1.GN30 डिस्कनेक्टर की संरचना और कार्य सिद्धांत का विश्लेषण
GN30 डिस्कनेक्टर एक उच्च-वोल्टेज स्विचिंग उपकरण है, जो मुख्य रूप से आंतरिक बिजली प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, जहाँ वोल्टेज लेकिन बिना लोड के स्थितियों में सर्किट को खोलने और बंद करने की आवश्यकता होती है। यह 12 kV की निर्धारित वोल्टेज और 50 Hz या उससे कम एसी आवृत्ति वाली बिजली प्रणालियों के लिए उपयुक्त है। GN30 डिस्कनेक्टर का उपयोग उच्च-वोल्टेज स्विचगियर के साथ या एक स्वतंत्र इकाई के रूप में किया जा सकता है। इसकी संक्षिप्त संरचना, सरल संचालन, और उच्च विश्वसनीयता के कारण, यह विद्युत, ऊर्जा, परिवहन, और औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

GN30 डिस्कनेक्टर की संरचना मुख्य रूप से निम्नलिखित घटकों से गठित है:

• स्थिर भाग: जिसमें आधार, इन्सुलेटर, और स्थिर संपर्क शामिल हैं। आधार पूरे स्विच को समर्थित और सुरक्षित करता है, और संचालन के दौरान विभिन्न यांत्रिक लोडों का सामना करता है। इन्सुलेटर स्थिर और घूमने वाले संपर्कों को समर्थित करते हैं, और सेवा के दौरान विद्युत इन्सुलेशन को सुनिश्चित करते हैं। स्थिर संपर्क बिजली लाइन से जुड़े होते हैं और आधार पर स्थापित होते हैं; वे खोलने/बंद करने की प्रक्रिया के दौरान नहीं चलते हैं।

• घूमने वाले भाग: जिसमें घूमने वाला (चल) संपर्क, घूमने वाला अक्ष, और क्रैंक आर्म शामिल हैं। घूमने वाला संपर्क घूर्णन के माध्यम से स्विचिंग कार्य करने वाला सक्रिय घटक है। घूमने वाला अक्ष आधार पर स्थापित होता है और चलने के लिए अक्ष के रूप में कार्य करता है। क्रैंक आर्म घूमने वाले अक्ष को संचालन मेकेनिज्म से जोड़ता है, और चलने की गति को घूमने वाले संपर्क तक पहुंचाता है, जिससे खोलने और बंद करने की प्रक्रिया संपन्न होती है।

• संचालन मेकेनिज्म: जिसमें मैनुअल और इलेक्ट्रिक संचालन मेकेनिज्म शामिल हैं। मैनुअल मेकेनिज्म में एक संचालन हैंडल होता है, जो डिस्कनेक्टर को "कार्य" या "आइसोलेटेड" स्थिति में स्थापित करता है। मैनुअल रूप से हैंडल को घुमाकर स्विच का संचालन किया जा सकता है। इलेक्ट्रिक संचालन मेकेनिज्म को भी स्थापित किया जा सकता है, जिससे स्विचिंग कार्यों का ऑटोमेटिक दूर संचालन संभव होता है।

• ग्राउंडिंग डिवाइस: GN30 डिस्कनेक्टर को ग्राउंडिंग स्विच के साथ लगाया जा सकता है, जो ग्राउंडिंग कार्यक्षमता प्रदान करता है, जिससे संचालन सुरक्षा में सुधार होता है।

• सुरक्षा उपकरण: सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, सुरक्षा कवर और बाधाओं जैसी सुरक्षा विशेषताएं स्थापित की जाती हैं, जो जीवित भागों से दुर्घटनाजनक संपर्क को रोकती हैं और कर्मियों की सुरक्षा करती हैं।

• सहायक उपकरण: उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं के आधार पर, लाइव-लाइन संकेतक और फ़ॉल्ट अलार्म सिस्टम जैसे वैकल्पिक ऐक्सेसरीज़ जोड़े जा सकते हैं, जो बुद्धिमत्ता को बढ़ाते हैं, संचालन स्थिति की वास्तविक समय में निगरानी की सुविधा प्रदान करते हैं, और फ़ॉल्ट की समय पर पहचान और संभाल की सुविधा प्रदान करते हैं।

2.10 kV स्विचगियर में GN30 डिस्कनेक्टर का फ़ॉल्ट विश्लेषण

2.1 GN30 डिस्कनेक्टर फ़ॉल्टों का वर्गीकरण और आवृत्ति विश्लेषण
एक महत्वपूर्ण उच्च-वोल्टेज स्विचिंग उपकरण के रूप में, GN30 डिस्कनेक्टर बिजली प्रणालियों में एक आवश्यक भूमिका निभाता है। हालांकि, लंबे समय के संचालन के दौरान विभिन्न फ़ॉल्ट हो सकते हैं, जो प्रणाली की विश्वसनीयता पर प्रभाव डाल सकते हैं। सुरक्षित और स्थिर ग्रिड संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, फ़ॉल्टों का वर्गीकरण और आवृत्ति विश्लेषण करके लक्षित रोकथाम और संशोधन उपायों को लागू करना आवश्यक है।

GN30 डिस्कनेक्टर फ़ॉल्ट निम्नलिखित वर्गों में विभाजित किए जा सकते हैं:

• इन्सुलेशन फ़ॉल्ट: सबसे सामान्य प्रकार, जिसमें इन्सुलेटर का विस्फोट, इन्सुलेशन का पुराना होना, और इन्सुलेशन सामग्रियों का क्षतिग्रस्त होना शामिल है। ये फ़ॉल्ट इन्सुलेशन की पूर्णता को कम करते हैं और प्रणाली की सुरक्षा को खतरे में डालते हैं।

• संपर्क फ़ॉल्ट: जिसमें संपर्क का ऑक्सीकरण, पहनावा, और ढीला होना शामिल है, जो खोलने/बंद करने की अनुचित प्रक्रिया और सर्किट की निरंतरता को नुकसान पहुंचाता है।

• यांत्रिक फ़ॉल्ट: जैसे घूमने वाले घटकों का जाम होना, क्रैंक आर्म का टूटना, या आधार का विकृत होना, जो अक्षम या विफल संचालन का कारण बनता है।

• विद्युत फ़ॉल्ट: जिसमें मोटर का विफल होना, कंट्रोलर का विफल होना, या विद्युत सप्लाई की समस्याएं शामिल हैं, जो स्वचालित स्विचिंग को रोकते हैं और प्रणाली की दक्षता को कम करते हैं।

• तापीय फ़ॉल्ट: संचालन के दौरान अपर्याप्त ताप विसर्जन के कारण, तापमान बढ़ना, घटकों का विकृत होना, पुराना होना, या तोड़ना।

• मानव-प्रेरित फ़ॉल्ट: संचालन त्रुटियों, गलत रखरखाव, या गलत स्थापना के कारण, जो विफलता या सुरक्षा घटनाओं का कारण बन सकती हैं।

फ़ॉल्ट आवृत्ति विश्लेषण करने के लिए, एक विशिष्ट अवधि के दौरान फ़ॉल्ट डेटा को एकत्रित और सांख्यिकीय रूप से मूल्यांकित किया जाना चाहिए। यह विश्लेषण निम्नलिखित को शामिल करता है:

• फ़ॉल्ट प्रकार का वितरण: प्रत्येक फ़ॉल्ट प्रकार की घटनाओं की गिनती करके उनके अनुपात और गंभीरता का निर्धारण करना।

• मूल कारण विश्लेषण: प्राथमिक कारणों की पहचान करना, जो रोकथाम रणनीतियों का मार्गदर्शन करता है।

• समय वितरण: फ़ॉल्टों के घटित होने के समय (जैसे, दिन का समय) का विश्लेषण करके उन्हें संचालन स्थितियों से संबंधित करना।

• पर्यावरणीय संबंध: फ़ॉल्टों और पर्यावरणीय कारकों (तापमान, आर्द्रता, धूल) के बीच के लिंकों का मूल्यांकन करना।

• संचालन/रखरखाव संबंध: गलत संचालन या देरी से रखरखाव के योगदान का मूल्यांकन करना, जो विफलताओं का कारण बनता है।

ऐसा विश्लेषण GN30 डिस्कनेक्टर के संचालन में मुख्य मुद्दों की पहचान में मदद करता है, जिससे लक्षित सुधार और विश्वसनीयता और सुरक्षा में सुधार होता है।

2.2 सामान्य फ़ॉल्ट कारणों का विश्लेषण और चर्चा
चार मुख्य कारण GN30 डिस्कनेक्टर की विफलताओं के लिए योगदान करते हैं:

पहला, डिजाइन और निर्माण दोष। खराब डिजाइन या गैर-मानक निर्माण प्रक्रियाएं संरचनात्मक शक्ति की कमी का कारण बन सकती हैं, जो घटकों के टूटने या विकृत होने का कारण बनती हैं। अनुपयुक्त सामग्री चयन—जैसे इन्सुलेशन सामग्रियों की घिसाव या ताप विरोधी गुणों की कमी—भी विफलता का जोखिम बढ़ाता है।

दूसरा, ओवरलोड और ओवरवोल्टेज की स्थितियाँ। लंबे समय तक चलने वाला ओवरलोड अत्यधिक गर्मी का कारण बनता है, जिससे थर्मल विस्तार या इन्सुलेशन का पुराना होना होता है, जिससे स्विचिंग और अलगाव फलन ग्रस्त होते हैं। ओवरवोल्टेज घटनाएँ (जैसे, बिजलीपटक या ग्रिड सर्ज) इन्सुलेशन टूटने या आर्किंग का कारण बन सकती हैं।

तीसरा, गलत संचालन। ऑपरेटर की गलतियाँ—जैसे, डी-एनर्जाइजिंग किए बिना संचालन, अत्यधिक हैंडल बल से मैकेनिकल नुकसान, या रखरखाव की उपेक्षा (जैसे, साफ करना या लुब्रिकेट करना न करना)—फ़ॉल्ट उत्पन्न कर सकती हैं।

चौथा, पर्यावरणीय और प्राकृतिक कारक। चरम ठंड नमी के संघटन या जमने के कारण मोटर विफल हो सकती है। उच्च तापमान इन्सुलेशन के पुराने होने और थर्मल विस्तार को तेज करता है। भूकंप जैसे प्राकृतिक आपदाएँ स्विच को शारीरिक रूप से नुकसान पहुँचा सकती हैं या इसको विकृत कर सकती हैं।

3. 10 kV स्विचगियर में GN30 डिसकनेक्टर फ़ॉल्ट के लिए सुधार विधियाँ

3.1 डिजाइन और विनिर्माण में सुधार
सामग्री का चयन प्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है। उच्च टेंशन और अक्सर ऑपरेशन को सहन करने के लिए उच्च ताकत और पहनावे के प्रतिरोधी सामग्रियों का उपयोग निश्चित और घूर्णन संपर्कों के लिए किया जाना चाहिए। इन्सुलेशन सामग्रियों को छोटे और थर्मल प्रतिरोध की अद्वितीय विद्युत शक्ति प्रदान करनी चाहिए।

परिशुद्ध विनिर्माण प्रक्रियाएँ आयामी सटीकता और विन्यास गुणवत्ता को सुनिश्चित करती हैं। मशीनिंग टोलरेंस के विनियमन से फिटिंग की समस्याओं या संचालन अप्रभाविता को रोका जा सकता है।

डिजाइन के दौरान, विश्वसनीयता विश्लेषण वोल्टेज सर्ज, आर्किंग, स्थानीय अत्यधिक गर्मी जैसे संभावित तनावकारकों को ध्यान में रखना चाहिए—फ़ॉल्ट जोखिमों की पहचान और रोकथाम करने के लिए।

उत्पादन के दौरान गंभीर गुणवत्ता जांच और परीक्षण—राव सामग्री जांच, घटक सत्यापन, और पूर्व-विन्यास समीक्षाएँ—आवश्यक हैं। परीक्षणों को मैकेनिकल ताकत, विद्युत प्रदर्शन, इन्सुलेशन अखंडता, और संचालन चाल शामिल करना चाहिए।

विनिर्माताओं को व्यापक गुणवत्ता प्रबंधन प्रणालियों की स्थापना करनी चाहिए, जिसमें गुणवत्ता नियंत्रण प्रोटोकॉल, प्रक्रिया निर्देश, और जांच मानक शामिल हैं, जो उत्पादन को मानकीकृत करते हैं, दक्षता में सुधार करते हैं, और फ़ॉल्ट दर को कम करते हैं।

3.2 ओवरलोड और ओवरवोल्टेज को रोकने के उपाय
ओवरलोड से संबंधित मुद्दों (जैसे, संपर्क अत्यधिक गर्मी, इन्सुलेटर विस्तार) के लिए, तुरंत विद्युत को अलग करें, लोड की स्थिति का मूल्यांकन करें, और लोड को फिर से वितरित करें ताकि पुनरावृत्ति से बचा जा सके। यदि लोड को कम नहीं किया जा सकता, तो बैकअप उपकरण या वैकल्पिक विद्युत स्रोत तैनात करें।

ओवरवोल्टेज घटनाओं (जैसे, इन्सुलेशन टूटना, आर्किंग) के लिए, विद्युत को अलग करें और इन्सुलेशन और घटक सहनशीलता की जांच करें। तुरंत विकृत इन्सुलेशन या पुराने घटकों को बदल दें। जिंक ऑक्साइड सर्ज आरेस्टर जैसे ओवरवोल्टेज सुरक्षा उपकरणों को स्थापित करें ताकि डिसकनेक्टर को वोल्टेज स्पाइक से बचाया जा सके।

3.3 सुधारित संचालन प्रक्रियाएँ
ऑपरेटरों को मैनुअल को ठीक से समझना, कार्य सिद्धांतों को पकड़ना, और सही प्रक्रियाओं का पालन करना चाहिए। हमेशा संचालन से पहले डी-एनर्जाइजिंग की सत्यापन करें ताकि दुर्घटनाओं से बचा जा सके।

रखरखाव कर्मियों को नियमित साफी, लुब्रिकेशन, और जांच करनी चाहिए। साफी धूल और प्रदूषकों को हटाती है ताकि इन्सुलेशन स्थिरता बनाए रखी जा सके। लुब्रिकेशन घर्षण को कम करता है ताकि चालन चाल में सुधार हो। जांच से पहले से खराबी या नुकसान के लक्षणों का पता चलता है।

नियमित जांच और परीक्षण—संपर्क खराबी, इन्सुलेटर की स्थिति, मेकेनिज्म कार्य, और विद्युत प्रदर्शन—को डिजाइन विनिर्देशों के साथ संगतता की सत्यापन करने और बड़ी फ़ॉल्टों से पहले ही रोकने के लिए किया जाना चाहिए।

3.4 पर्यावरणीय कारकों का नियंत्रण और रोकथाम
सुरक्षा एन्क्लोजर्स को स्थापित करना अंतर्गत घटकों को धूल, वर्षा, अपशिष्ट, और प्रदूषण से बचाने में प्रभावी रहता है, जिससे इन्सुलेशन प्रदर्शन बनाए रखा जा सकता है। एन्क्लोजर्स को ऐसे डिजाइन किया जाना चाहिए ताकि संचालन और रखरखाव अभिगम रहे।

कम तापमान के पर्यावरण में, इन्सुलेशन सामग्रियों का उपयोग करें जिनकी ठंड की रोधक्षमता सत्यापित है ताकि यांत्रिक और विद्युत गुणों को बनाए रखा जा सके और अपरिवर्तित होने से बचा जा सके।

कठिन परिस्थितियों में, नियमित रूप से इन्सुलेटर, इन्सुलेशन संरचनाओं, और विद्युत घटकों की जांच करें। जरूरत के अनुसार इन्सुलेशन प्रतिरोध और विद्युत प्रदर्शन परीक्षण करें ताकि समस्याओं को पहले से ही पता चल सके और उनका समाधान किया जा सके।

4.निष्कर्ष
यह पेपर 10 kV स्विचगियर में GN30 डिसकनेक्टर की सामान्य फ़ॉल्ट कारणों पर गहन विश्लेषण करता है और इसकी विश्वसनीयता और सुरक्षा में सुधार करने के लिए एक श्रृंखला का प्रस्ताव करता है ताकि विद्युत प्रणाली का स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सके। भविष्य के शोध अतिरिक्त प्रभावकारी कारकों और अधिक प्रभावी रोकथाम रणनीतियों का अन्वेषण कर सकते हैं। इसके अलावा, व्यावहारिक मामलों के अध्ययन इन विधियों की प्रभावशीलता की पुष्टि कर सकते हैं, जिससे विद्युत प्रणालियों के विश्वसनीय संचालन के लिए अधिक समृद्ध सैद्धांतिक समर्थन प्रदान किया जा सके।