उच्च वोल्टता डिसकनेक्टर में कोरोजन संरक्षण प्रौद्योगिकी का विश्लेषण

उच्च वोल्टेज वियोजक औद्योगिक विद्युत प्रणालियों में महत्वपूर्ण सुरक्षा उपकरण हैं। इन वियोजकों को आमतौर पर कार्यस्थलों पर अंदर और बाहर दोनों जगहों पर स्थापित किया जाता है, और लंबी अवधि के संचालन के दौरान विभिन्न कारकों से खराबी होने की संभावना रहती है। यह पेपर प्राकृतिक पर्यावरणीय स्थितियों, आंतरिक संरचनात्मक डिज़ाइन, और संरक्षणीय कोटिंग रणनीतियों के आधार पर उच्च वोल्टेज वियोजकों के लिए रंध्रण संरक्षण प्रौद्योगिकियों का विश्लेषण करता है, जिसका उद्देश्य संबंधित उद्यमों के स्थिर और विश्वसनीय संचालन का समर्थन करना है।

1. अनुसंधान का पृष्ठभूमि

उच्च वोल्टेज वियोजक उद्यम विद्युत प्रणालियों में महत्वपूर्ण सुरक्षा घटक हैं। उनकी आमतौर पर अंदर और बाहर दोनों वातावरणों में तैनाती के कारण, वे समय के साथ विभिन्न रंध्रण तत्वों से लगातार प्रभावित रहते हैं। यह पेपर प्राकृतिक पर्यावरण, आंतरिक निर्माण, और संरक्षणीय कोटिंग—तीन महत्वपूर्ण पहलुओं की जाँच करके रंध्रण संरक्षण तकनीकों का अध्ययन करता है—उपकरणों की विश्वसनीयता में सुधार और टिकाऊ औद्योगिक संचालन के लिए व्यावहारिक दिशा-निर्देश प्रदान करता है।

उच्च वोल्टेज वियोजकों को प्रभावित करने वाले रंध्रण कारक

(1) प्राकृतिक पर्यावरणीय कारक
स्थिर विद्युत प्रणाली संचालन को सुनिश्चित करने में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका के कारण, उच्च वोल्टेज वियोजकों के लिए पर्यावरणीय आवश्यकताएं गंभीर हैं। उन्हें आमतौर पर निम्नलिखित स्थानों पर स्थापित किया जाता है:

• ऊंचाई ≤ 1,000 मीटर

• पर्यावरणीय तापमान –30 °C से +40 °C तक

• दैनिक औसत सापेक्ष आर्द्रता ≤ 95% RH

उच्च पर्यावरणीय तापमान वाले कई औद्योगिक सेटिंग्स में, वियोजकों को अक्सर बाहर रखा जाता है। चूंकि अधिकांश वियोजक घटक धातुओं से बने होते हैं, इसलिए उच्च आर्द्रता और तापमान के लंबे समय तक प्रकट होने से धातु की सतहों और वायुमंडलीय नमी के बीच ऑक्सीकरण अभिक्रियाएं तेज हो जाती हैं। यह समय के साथ प्रदर्शन की गिरावट का कारण बनता है। दैनिक तापमान की बड़ी फ्लक्चुएशन वाले क्षेत्रों में, धातु की सतहों पर तारा बनने से रंध्रण में वृद्धि होती है।

इसके अलावा, कोयला दहन या रासायनिक प्रक्रियाओं से प्रदूषक (जैसे, SO₂, NOₓ, क्लोराइड) के उत्सर्जन वाले औद्योगिक क्षेत्रों में, वायुमंडलीय प्रदूषण धातु संरचनाओं के रंध्रण को तीव्र कर देता है। उद्यमों को स्थानीय पर्यावरणीय स्थितियों के आधार पर उपयुक्त रंध्रण संरक्षण कोटिंग चुननी चाहिए या टाइमली घटकों की बदलाव की योजना बनानी चाहिए।

(2) घटक संरचनात्मक कारक
एक उच्च वोल्टेज वियोजक आमतौर पर एक बेस असेंबली, चालक भाग, अपराधक घटक, और संचालन/ट्रांसमिशन मैकेनिज्म से बना होता है। खराब संरचनात्मक डिज़ाइन या गलत स्थापना धूल, नमी, और रंध्रण तत्वों के इकट्ठा होने के लिए रिक्त स्थान या मृत क्षेत्र बना सकती है—जो अंततः महत्वपूर्ण क्षेत्रों में रंध्रण का कारण बनती है।

संचालन के दौरान, संपर्क प्लेट—विभिन्न चालक तत्वों को जोड़ने वाले महत्वपूर्ण इंटरफेस—विशेष रूप से खतरनाक होते हैं। जब तांबा, एल्यूमिनियम, और स्टील जैसी विभिन्न धातुएं लोड के तहत संपर्क में आती हैं, तो गैल्वेनिक (विद्युत-रासायनिक) रंध्रण होता है। यह संपर्क प्रतिरोध बढ़ाता है, स्थानीय ताप उत्पन्न करता है, और ट्रांसमिशन और संचालन मैकेनिज्म की अवसाद को तेज करता है।

इसलिए, खरीद और रखरखाव के दौरान, कर्मचारियों को आयामी और विद्युतीय पैरामीटरों की तथ्यात्मक जांच करनी चाहिए, संरचनात्मक अखंडता का मूल्यांकन करने के लिए प्रयोगात्मक चलाव आयोजित करना चाहिए, और रोबस्ट, रंध्रण-प्रतिरोधी डिज़ाइन वाले वियोजकों को प्राथमिकता देनी चाहिए।

2. उच्च वोल्टेज वियोजकों के लिए रंध्रण संरक्षण रणनीतियाँ

2.1 अपराधक टूटने का पता लगाना

अपराधक विफलता विद्युत प्रणालियों के लिए गंभीर जोखिम प्रस्तुत करती है। लंबी अवधि के पर्यावरणीय तनाव के तहत, पोर्सलेन अपराधक रंध्रण और वृद्धि से पीड़ित हो सकते हैं। चूंकि वे चालक और ट्रांसमिशन भागों के बीच महत्वपूर्ण यांत्रिक समर्थन और विद्युतीय अपराधन प्रदान करते हैं, इसलिए किसी भी टूटने से छोटे सर्किट, विद्युत विफलता, या यहाँ तक कि सुरक्षा खतरे हो सकते हैं।

अल्ट्रासोनिक टेस्टिंग अपराधक दोषों का पता लगाने की एक व्यापक रूप से स्वीकृत विधि है। उदाहरण के लिए, पोस्ट-टाइप पोर्सलेन अपराधकों में, टूटने आमतौर पर कास्ट आयरन फ्लेंज के नीचे 10–20 मिमी पर होता है। इंस्पेक्टरों को फ्लेंज और आसन्न बेलनाकार सतहों पर अल्ट्रासोनिक प्रोब (≤5 मिमी व्यास) का उपयोग करना चाहिए, प्रोब की वक्रता को अपराधक प्रोफाइल के साथ मेल करना चाहिए। फ्लेंज-से-बेलन दूरी के माप और क्रीप-वेव प्रसारण डेटा के विश्लेषण को संयोजित करके, माइक्रो-क्रैक्स को सटीक रूप से पहचाना जा सकता है। जल्दी पता लगाने से टाइमली बदलाव किया जा सकता है, जिससे वियोजक का बिना रोक लगाए संचालन सुनिश्चित होता है।

2.2 एल्यूमिनियम-आधारित मुख्य घटकों का बदलाव

वियोजक शरीर के लिए सामान्य सामग्रियाँ एल्यूमिनियम, स्टील, और तांबा हैं, प्रत्येक के अलग-अलग रंध्रण प्रतिरोध गुण (देखें तालिका 1)। एल्यूमिनियम उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध और थर्मल स्थिरता प्रदर्शित करता है। आवासीय तापमान पर, यह निम्नलिखित अभिक्रिया के माध्यम से एक घना, स्व-पासिवेटिंग ऑक्साइड लेयर बनाता है:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

यह Al₂O₃ फिल्म (आमतौर पर 0.010–0.015 μm मोटी) वायुमंडलीय और थर्मल रंध्रण से निचले धातु को प्रभावी रूप से रोकती है। किसी भी शेष नमी इंद्रियता को हाइड्रोफोबिक सतह कोटिंग के साथ घटा दिया जा सकता है।

जहाँ विद्युत प्रदर्शन अनुमति देता है, मुख्य संरचनात्मक घटकों को रंध्रण के प्रारंभिक लक्षणों पर बदल देना चाहिए। उच्च सल्फर/क्लोराइड उत्सर्जन (जैसे, विद्युत संयंत्रों) वाले पर्यावरणों में, नमी और फ्ल्यू गैसों से बहु-कारक रंध्रण के लिए उन्नत मिश्रधातुओं—जैसे एल्यूमिनियम-तांबा या एल्यूमिनियम-जिंक—का उपयोग महत्वपूर्ण घटकों के लिए अनुकूल सामग्री चुनाव के रूप में किया जाना चाहिए।

2.3 स्टील घटकों का गैल्वेनाइजिंग

पारंपरिक पेंट कोटिंग SO₂ और क्लोरीन जैसे आक्रामक औद्योगिक प्रदूषकों के खिलाफ अपर्याप्त संरक्षण प्रदान करते हैं। इसलिए, वियोजकों में स्टील भागों के लिए गैल्वेनाइजिंग एक प्रमुख रंध्रण मिटिगेशन तकनीक है।

जस्ता की लागत-प्रभावशील होने के साथ, यह उत्कृष्ट अनुदायिक (बलिदानी) संरक्षण प्रदान करता है और एक दीर्घकालिक रूप से जीवनस्पंदन प्रतिरोधी परत बनाता है। जस्ताकरण प्रक्रिया शामिल है:

• सतह की तैयारी: फास्ट या रस्ता हटाने के लिए ग्राइंडिंग या पोलिशिंग।

• मोटापा घटाना: NaOH और Na₂CO₃ का उपयोग करके क्षारीय सफाई, फिर ठंडे पानी से धौंकना।

• पिकलिंग: एसिडिक विलयन में डुबोकर दृढ़ चीनीकरण, फिर पानी से धोना और सुखाना।

• इलेक्ट्रोप्लेटिंग: 25–35 °C पर न्यूट्रल पोटेशियम क्लोराइड आधारित जस्ता बाथ (ब्राइटनर्स और सॉफ्टनर्स के साथ) का उपयोग, संपीड़ित वायु उथल-पुथल सहायता से; प्लेटिंग अवधि ≤ 30 मिनट।

• पैसिवेशन: ~8–10 g/L सल्फ्यूरिक अम्ल और 200 g/L पोटेशियम डाइक्रोमेट के कक्ष-तापमान विलयन में डुबोकर घनी च्रोमेट कन्वर्जन कोटिंग बनाना।

• अंतिम सफाई और सुखाना: अल्ट्रासोनिक सहायता से धोना फिर गर्म हवा से सुखाना।

निरंतर रखरखाव के लिए, तकनीशियनों को पूर्व-निर्मित अतिरिक्त भागों के किट का उपयोग करना चाहिए, प्रसारण और संचालन तंत्रों पर मोलिब्डेन डाइसल्फाइड (MoS₂) आधारित लुब्रिकेंट लगाना, बेस बेयरिंग्स को लुब्रिकेट करना, और चालक संरचनाओं में संपर्क अंतरालों को बंद करना—इस प्रकार नियमित जाँच और देखभाल से कुल जीवनस्पंदन प्रतिरोधी क्षमता में सुधार करना।

3. निष्कर्ष

उच्च-वोल्टेज डिस्कनेक्टर IEE-Business विद्युत प्रणालियों में अनिवार्य हैं, जो इन्सुलेटरों और अन्य महत्वपूर्ण घटकों के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करते हैं। हालांकि, लंबे समय तक कठोर प्राकृतिक पर्यावरण और उपयुक्त न होने वाले संरचनात्मक डिजाइन के प्रति उन्हें जीवनस्पंदन की संवेदनशीलता होती है। इस समस्या का समाधान करने के लिए, यह पेपर जीवनस्पंदन संरक्षण उपायों के व्यापक विश्लेषण को प्रस्तुत करता है—इन्सुलेटर फ्रैक्चर निर्णय, रणनीतिक सामग्री प्रतिस्थापन (जैसे, एल्यूमिनियम मिश्र धातु), और जस्ताकरण जैसी उन्नत धातु संरक्षण तकनीकों सहित। ये रणनीतियाँ संयुक्त रूप से उच्च-वोल्टेज डिस्कनेक्टरों की लंबाई, सुरक्षा और संचालन जीवनकाल को आवश्यक औद्योगिक अनुप्रयोगों में सुधार करती हैं।