ಹाइ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡಿಸ್ಕಂನೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕರೋಜನ ಪ್ರತಿರೋಧ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

उच्च-वोल्टेज विभाजक औद्योगिक विद्युत प्रणालियों में महत्वपूर्ण सुरक्षा उपकरण हैं। इन विभाजकों को आमतौर पर कार्यस्थलों पर आंतरिक और बाहरी दोनों स्थानों पर स्थापित किया जाता है, लंबे समय तक कार्य करने के दौरान ये अनेक कारकों से खराबी का शिकार हो सकते हैं। यह शोध पेपर प्राकृतिक पर्यावरणीय स्थितियों, आंतरिक संरचनात्मक डिजाइन, और संरक्षणीय कोटिंग रणनीतियों के आधार पर उच्च-वोल्टेज विभाजकों के लिए रौंदन संरक्षण प्रौद्योगिकियों का विश्लेषण करता है, जिसका उद्देश्य संबंधित उद्यमों के स्थिर और विश्वसनीय संचालन का समर्थन करना है।

1. शोध पृष्ठभूमि

उच्च-वोल्टेज विभाजक उद्यमीय विद्युत प्रणालियों में आवश्यक सुरक्षा घटक हैं। उनके आमतौर पर आंतरिक और बाहरी दोनों पर्यावरणों में नियमित रूप से तैनात होने के कारण, वे समय के साथ विभिन्न रौंदन कारकों से लगातार प्रभावित होते हैं। यह शोध पेपर प्राकृतिक पर्यावरण, आंतरिक निर्माण, और संरक्षणीय कोटिंग—तीन महत्वपूर्ण पहलुओं की जाँच करके रौंदन संरक्षण तकनीकों का अध्ययन करता है—उपकरणों की विश्वसनीयता में सुधार और निरंतर औद्योगिक संचालन का समर्थन करने के लिए व्यावहारिक दिशानिर्देश प्रदान करता है।

उच्च-वोल्टेज विभाजकों पर प्रभाव डालने वाले रौंदन कारक

(1) प्राकृतिक पर्यावरणीय कारक
स्थिर विद्युत प्रणाली संचालन को सुनिश्चित करने में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका के कारण, उच्च-वोल्टेज विभाजकों के लिए तीव्र पर्यावरणीय आवश्यकताएँ होती हैं। वे आमतौर पर निम्नलिखित स्थानों पर स्थापित किए जाते हैं:

• ऊंचाई ≤ 1,000 मीटर

• पर्यावरणीय तापमान –30 °से +40 °सी

• दैनिक औसत सापेक्ष आर्द्रता ≤ 95% RH

कई औद्योगिक सेटिंग्स में जहाँ पर्यावरणीय तापमान ऊंचा होता है, विभाजकों को आमतौर पर बाहर रखा जाता है। चूंकि अधिकांश विभाजक घटक धातु से बने होते हैं, लंबे समय तक उच्च आर्द्रता और तापमान से धातु की सतह और वायुमंडलीय नमी के बीच ऑक्सीकरण अभिक्रियाओं को तेज किया जाता है। यह समय के साथ प्रदर्शन में गिरावट लाता है। दैनिक तापमान की बड़ी विस्तार वाले क्षेत्रों में, धातु की सतह पर विलयन रौंदन को बहुत बढ़ाता 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 रौंदन को बढ़ाता है। उद्यमों को स्थानीय पर्यावरणीय स्थितियों के आधार पर उपयुक्त रौंदन रोधी कोटिंग चुनना या समय पर घटकों की बदलाव की योजना बनानी चाहिए।

(2) घटक संरचनात्मक कारक
एक उच्च-वोल्टेज विभाजक आमतौर पर एक आधार विन्यास, चालक घटक, अविच्छेदक घटक, और संचालन/संचरण तंत्र से बना होता है। खराब संरचनात्मक डिजाइन या गलत स्थापना धूल, नमी, और रौंदन द्रव्यों के इकट्ठा होने के लिए अंतराल या मृत क्षेत्र बना सकती है—अंततः महत्वपूर्ण क्षेत्रों में रौंदन का कारण बनती है।

संचालन के दौरान, संपर्क प्लेट—विभिन्न चालक तत्वों को जोड़ने वाले प्रमुख इंटरफेस—विशेष रूप से लचकात्मक होते हैं। जब असमान धातुएं जैसे तांबा, एल्यूमिनियम, और स्टील लोड के तहत संपर्क में आती हैं, तो गैल्वेनिक (विद्युत-रासायनिक) रौंदन होता है। यह संपर्क प्रतिरोध बढ़ाता है, स्थानीय गर्मी उत्पन्न करता है, और संचार और संचालन तंत्रों के अवकाशन को तेज करता है।

इसलिए, खरीद और रखरखाव के दौरान, कर्मचारियों को आयामी और विद्युत पैरामीटरों की तटस्थता की जाँच करनी चाहिए, संरचनात्मक तंत्रता का मूल्यांकन करना चाहिए, और रौंदन-रोधी डिजाइन वाले विभाजकों को प्राथमिकता देनी चाहिए।

2. उच्च-वोल्टेज विभाजकों के लिए रौंदन संरक्षण रणनीतियाँ

2.1 अविच्छेदक फ्रैक्चर डिटेक्शन

अविच्छेदक फेल विद्युत प्रणालियों के लिए गंभीर जोखिम लाता है। पोर्सेलेन अविच्छेदक, लंबे समय तक पर्यावरणीय तनाव के तहत, रौंदन और वृद्ध हो सकते हैं। चूंकि वे चालक और संचरण भागों के बीच महत्वपूर्ण यांत्रिक समर्थन और विद्युत अविच्छेदन प्रदान करते हैं, किसी भी फ्रैक्चर से शॉर्ट सर्किट, विद्युत विफलता, या यहाँ तक कि सुरक्षा खतरों की संभावना होती है।

अल्ट्रासोनिक टेस्टिंग अविच्छेदक दोषों की जाँच करने की एक व्यापक रूप से स्वीकृत विधि है। उदाहरण के लिए, पोस्ट-टाइप पोर्सेलेन अविच्छेदकों में, फ्रैक्चर आमतौर पर कास्ट-आयरन फ्लेंज के नीचे 10–20 मिमी पर होते हैं। जांचकर्ताओं को फ्लेंज और आसन्न बेलनाकार सतहों पर अल्ट्रासोनिक प्रोब (≤5 मिमी व्यास) का उपयोग करना चाहिए, प्रोब की वक्रता को अविच्छेदक प्रोफाइल से मेल खाना चाहिए। K-मूल्यों को झुकाव वाले प्रोब के साथ फ्लेंज-सिलिंडर दूरी के माप और क्रीप-वेव प्रसारण डेटा के विश्लेषण को मिलाकर, माइक्रो-क्रैक्स की तटस्थता से पहचानी जा सकती है। जल्दी से जल्दी प्रतिस्थापन वायु विक्षेपण प्लेटफार्मों के माध्यम से, विभाजक के बिना बाधा संचालन की सुनिश्चितता की जा सकती है।

2.2 एल्यूमिनियम-आधारित मुख्य घटकों का प्रतिस्थापन

विभाजक शरीर के लिए सामान्य सामग्रियाँ एल्यूमिनियम, स्टील, और तांबा शामिल हैं, प्रत्येक के अलग-अलग रौंदन रोधी गुण होते हैं (देखें टेबल 1)। एल्यूमिनियम उत्कृष्ट ऑक्सीकरण रोधी और तापीय स्थिरता प्रदर्शित करता है। आवासीय तापमान पर, यह निम्नलिखित अभिक्रिया के माध्यम से एक घना, स्व-पासिवेटिंग ऑक्साइड परत बनाता है:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

यह Al₂O₃ फिल्म (आमतौर पर 0.010–0.015 μm मोटी) वायुमंडलीय और तापीय रौंदन से तलीनी धातु को प्रभावी रूप से रोकती है। किसी भी शेष नमी संवेदनशीलता को हाइड्रोफोबिक सतह कोटिंग के साथ कम किया जा सकता है।

जहाँ विद्युत प्रदर्शन अनुमत करता है, मुख्य संरचनात्मक घटकों को रौंदन के प्रारंभिक लक्षणों पर प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। उच्च सल्फर/क्लोराइड उत्सर्जन (जैसे, विद्युत स्टेशन) वाले पर्यावरणों में, नमी और फ्ल्यू गैसों से बहु-कारक रौंदन के लिए उन्नत मिश्र धातुओं—जैसे एल्यूमिनियम-कॉपर या एल्यूमिनियम-जिंक—का उपयोग महत्वपूर्ण भागों के लिए अनुकूल सामग्री 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, विभाजकों में स्टील भागों के लिए रौंदन मिटिगेशन की प्रमुख तकनीक हॉट-डिप या इलेक्ट्रो-गैल्वेनाइजिंग है।

ಜಿಂಕ್ ಸಾಕಷ್ಟು ಮೆಚ್ಚದ ಮೂಲ್ಯದ ಹಾಗೂ ಉತ್ತಮ ಕಥೋದ್ಯಮಿಕ (ಆತ್ಮ-ತ್ಯಾಗ ಮಾಡುವ) ರಕ್ಷಣೆ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ದೈರ್ಘ್ಯದ ಅಪನಿರೋಧಕ ಲೆಯರ್ ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಗಲ್ವನೈಸಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹೀಗಿದೆ:

• ಮೇಲ್ಮುಖ ತಯಾರಿಕೆ: ಬರ್ರು ಮತ್ತು ರಷ್ಟು ತುಪ್ಪಿಸಲು ಮೊಟ್ಟೆ ಅಥವಾ ಪೋಲಿಶ್ ಮಾಡುವುದು.

• ಅಂದು ತುಪ್ಪಿಸುವುದು: NaOH ಮತ್ತು Na₂CO₃ ಬಳಸಿ ಶೈತ್ಯ ತುಪ್ಪಿಸುವುದು, ನಂತರ ತೀವ್ರ ಹುತ್ತಿನ ನೀರಿನ ಚುಡಿಕೆ.

• ಪಿಕ್ಲಿಂಗ್: ಅಮ್ಲಜನಕ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಡುಬ್ ಮಾಡಿ ದೃಢವಾದ ಚುರಿಕೆ, ನಂತರ ನೀರಿನ ಚುಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಶುಕ್ತಿಸುವುದು.

• ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟಿಂಗ್: ನೋನ್-ಅಮ್ಲಜನಕ ಪೋಟಾಶಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್-ಬೇಸ್ಡ್ ಜಿಂಕ್ ಬಾದಿನ ಉಪಯೋಗ (ಬ್ರೈಟ್ನರ್ ಮತ್ತು ಸಫ್ಟೆನರ್ ಸಹ), 25–35 °C ಮಧ್ಯೆ, ಸಂಪೀಡಿತ ವಾಯು ವಿಚ್ಚಳನ ಸಹಾಯದಿಂದ; ಪ್ಲೇಟಿಂಗ್ ಕಾಲ ಲೆಸ್ ಟ್ಹನ್ 30 ನಿಮಿಷಗಳು.

• ಪಾಸಿವೇಷನ್: ಪ್ಲೇಟ್ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಭಾಗವನ್ನು ~8–10 g/L ಸುಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ ಅಮ್ಲ ಮತ್ತು 200 g/L ಪೋಟಾಶಿಯಮ್ ಡೈಕ್ರೋಮೇಟ್ ಯಾವುದೇ ತಾಪದ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಡುಬ್ ಮಾಡಿ ಸ್ಫುಟ ಕ್ರೋಮೇಟ್ ರೂಪಾಂತರಿತ ಕೋಟಿಂಗ್ ರಚಿಸುವುದು.

• ಅಂತಿಮ ತುಪ್ಪಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಶುಕ್ತಿಸುವುದು: ಅಲ್ಟ್ರಾಸೋನಿಕ್-ಸಹಾಯ ಚುಡಿಕೆ ನಂತರ ಹುತ್ತಿನ ವಾಯು ಶುಕ್ತಿಸುವುದು.

ನಿರಂತರ ರಕ್ಷಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ, ತಂತ್ರಜ್ಞರು ಪ್ರೀ-ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಟೆಡ್ ಸ್ಪೇರ್ ಕಿಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಬೇಕು, ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣಾ ಸಂಬಂಧಿ ಮೆಕಾನಿಜಿನಗಳಿಗೆ ಮೋಲಿಬ್ಡೆನ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ (MoS₂)-ಬೇಸ್ಡ್ ಲುಬ್ರಿಕ್ಯಾಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬೇಕು, ಮೂಲ ಬೇರಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಲುಬ್ರಿಕೇಟ್ ಮಾಡಬೇಕು, ಮತ್ತು ಕಂಡ್ಯಾಕ್ಟಿವ್ ಅಸೆಂಬಲಿಗಳಲ್ಲಿನ ಸಂಪರ್ಕ ವಿಚ್ಛೇದಗಳನ್ನು ಸೀಲ್ ಮಾಡಬೇಕು—ಇದರ ಮೂಲಕ ನಿಯಮಿತ ಪರಿಶೀಲನೆ ಮತ್ತು ದೇಶಕ್ಕೆ ಒಳಗೆ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿ ಅಪನಿರೋಧಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು.

3. ಸಾರಾಂಶ

ಉತ್ತಮ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಚ್ಛೇದಕಗಳು ಶಕ್ತಿ ಉದ್ಯಮದ ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನಿವಾರ್ಯವಾದವು, ಇನ್ಸುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಮತ್ತು ಇತರ ಮುಖ್ಯ ಘಟಕಗಳ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಖಚಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ದೈರ್ಘ್ಯದ ಕಾಲ ಕಠಿಣ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಾತಾವರಣಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಅನುಕೂಲವಲ್ಲದ ರಚನಾ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಸ್ಪರ್ಶಿಸುವುದರಿಂದ ಅವು ಅಪನಿರೋಧಕಗಳಿಗೆ ಸ್ವೀಕಾರ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ದೂರ ಮಾಡಲು, ಈ ಪ್ರಬಂಧ ಅಪನಿರೋಧಕ ರಕ್ಷಣಾ ಉಪಾಯಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಹೊರಾಡುತ್ತದೆ—ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ ವಿಭಾಗದ ಶೋಖ ಶೋಧನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುವುದು, ವಿನ್ಯಾಸ ಮಾರ್ಪಾಡು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಲ್ಯುಮಿನಿಯಂ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು), ಮತ್ತು ಗಲ್ವನೈಸಿಂಗ್ ಜೈಸ್ ಉನ್ನತ ಧಾತು ರಕ್ಷಣೆ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರಾಜ್ಯಗಳು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿ ಉತ್ತಮ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಚ್ಛೇದಕಗಳ ದೈರ್ಘ್ಯದ ಕಾಲ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆ ಆಯು, ಸುರಕ್ಷೆ, ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆ ಆಯುವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.