वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में डाइएलेक्ट्रिक टोलरेंस विफलता के कारण क्या होते हैं?

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में डाइएलेक्ट्रिक विस्थापन विफलता के कारण:

• सतह प्रदूषण: डाइएलेक्ट्रिक विस्थापन परीक्षण से पहले उत्पाद को धूल या प्रदूषकों से मुक्त करने के लिए ठीक से साफ किया जाना चाहिए।

सर्किट ब्रेकर के लिए डाइएलेक्ट्रिक विस्थापन परीक्षण में शक्ति आवृत्ति विस्थापन वोल्टेज और बिजली चाप विस्थापन वोल्टेज दोनों शामिल हैं। इन परीक्षणों को फेज-से-फेज और पोल-से-पोल (वैक्यूम इंटरप्टर के पार) कॉन्फ़िगरेशन के लिए अलग-अलग किया जाना चाहिए।

सर्किट ब्रेकर को स्विचगियर कैबिनेट में स्थापित किए जाने पर इन्सुलेशन परीक्षण के लिए सिफारिश की जाती है। यदि अलग-अलग परीक्षण किया जाता है, तो संपर्क भागों को इन्सुलेटेड और शील्ड किया जाना चाहिए, आमतौर पर हीट-श्रिंक ट्यूबिंग या इन्सुलेटिंग स्लीव का उपयोग करके। फिक्स्ड-टाइप सर्किट ब्रेकर के लिए, परीक्षण आमतौर पर पोल कॉलम टर्मिनलों पर प्रत्यक्ष रूप से बोल्टिंग टेस्ट लीड के द्वारा किया जाता है।

ठोस-इन्सुलेटेड पोल कॉलम के लिए वैक्यूम इंटरप्टर को बढ़ाव के लिए शेड (स्कर्ट) की आवश्यकता नहीं होती है। वैक्यूम इंटरप्टर को सिलिकॉन रबर का उपयोग करके एपॉक्सी रेजिन में एनकैप्सुलेट किया जाता है, इसलिए इंटरप्टर की बाहरी सतह वोल्टेज नहीं ले लेती है। बजाय, फ्लैशओवर ठोस-इन्सुलेटेड पोल कॉलम की बाहरी सतह पर होता है। इसलिए, ठोस-इन्सुलेटेड पोल कॉलम के ऊपरी और निचले टर्मिनलों के बीच की क्रीपेज दूरी आवश्यकताओं को पूरा करनी चाहिए। 210 मिमी के पोल-से-पोल दूरी के लिए, 50 मिमी के संपर्क आर्म व्यास को घटाने के बाद, यदि कोई शेड नहीं है, तो क्रीपेज दूरी 240 मिमी से अधिक नहीं हो सकती है।

क्योंकि संपर्क आर्म और पोल कॉलम टर्मिनल पूरी तरह से सील नहीं किए जा सकते, इस खंड में शेड अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। 40.5 किलोवोल्ट के अनुप्रयोगों के लिए, 325 मिमी की पोल-से-पोल दूरी के साथ, शेड जोड़ने से भी आवश्यक क्रीपेज दूरी पूरी नहीं हो सकती, जिससे सतह पर फ्लैशओवर की संभावना बहुत अधिक होती है। इसलिए, सामान्यतया संपर्क आर्म और पोल कॉलम के बीच के जंक्शन पर दबाव दिए गए सिलिकॉन रबर का उपयोग करके एक सील ठोस इन्सुलेशन बनाना आवश्यक होता है, जो पोल कॉलम के छोर सतह पर सतह पर ट्रैकिंग को पूरी तरह से रोकता है। इस उपचार के बाद, संपर्क आर्म के माध्यम से ऊपरी और निचले पोल के बीच की क्रीपेज दूरी आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, जिससे डिस्चार्ज टाला जा सकता है।

यदि ठोस-इन्सुलेटेड पोल कॉलम की बाहरी इन्सुलेशन दूरी और क्रीपेज दूरी पर्याप्त रूप से बड़ी हो, तो आमतौर पर डिस्चार्ज नहीं होता है। डाइएलेक्ट्रिक शक्ति की कमी आमतौर पर इंटरप्टर में वैक्यूम की हानि या पोल असेंबली की पूरी तरह से विफलता के कारण होती है। अनुचित डिजाइन या निर्माण के कारण टूटने या हाउसिंग की कमियों, प्रक्रिया संबंधी मुद्दों के कारण प्रारंभिक सामग्री की पुरानी होना, या विक्षोभ के कारण फ्लैशओवर/ब्रेकडाउन भी उपकरण को नुकसान पहुंचा सकता है।

इन्सुलेशन-सिलिंडर-टाइप पोल कॉलम के लिए, इन्सुलेटिंग सिलिंडर की आंतरिक और बाहरी दीवारों दोनों की क्रीपेज दूरी को ध्यान में रखना चाहिए। इसलिए, 205 मिमी की पोल दूरी वाले उत्पाद आमतौर पर उपलब्ध नहीं होते। इसके अलावा, वैक्यूम इंटरप्टर को भी ऊपरी और निचले पोल के बीच फ्लैशओवर से बचने के लिए पर्याप्त क्रीपेज दूरी प्रदान करनी चाहिए।

इसके अलावा, सामग्री की जल अवशोषण क्षमता भी इन्सुलेशन परीक्षण विफलता का कारण बन सकती है। हालांकि एपॉक्सी रेजिन में निश्चित डिग्री तक जल रोधी गुण होते हैं, लेकिन नम या गीले वातावरण में लंबे समय तक रहने से पानी के अणु धीरे-धीरे रेजिन में प्रवेश कर जाते हैं, जिससे हाइड्रोलाइसिस होता है जो रासायनिक बंधों को तोड़ता है और प्रदर्शन को घटा देता है—जैसे कि चिपकाव और यांत्रिक शक्ति में कमी।

पानी बिजली का एक अच्छा संवाहक है। आर्द्रता अवशोषित होने पर, एपोक्सी रेजिन की विद्युत निरक्षरता बढ़ जाती है और इसकी आइसोलेशन प्रतिरोधकता कम हो जाती है, जिससे विद्युत उपकरणों में विद्युत रिसाव, टूटन और अन्य फ़ैल जाने की संभावना होती है। सर्किट ब्रेकर के पोल कॉलम में आर्द्रता-अवशोषित एपोक्सी रेजिन स्थानीय डिस्चार्ज उत्पन्न कर सकती है, जिससे उपकरणों की सेवा आयु कम हो जाती है।

उच्च विद्युत क्षेत्रों में, आर्द्रता विद्युत वृक्षों के विकास को तेज करती है, जिससे आइसोलेशन प्रदर्शन और भी गिर जाता है। यह शक्ति उपकरणों में एपोक्सी रेजिन आइसोलेशन विफलता का एक सामान्य कारण है।

आर्द्रता अवशोषण एपोक्सी रेजिन और अन्य पर्यावरणीय कारकों (जैसे ऑक्सीजन, अम्लीय या क्षारीय पदार्थ) के बीच अभिक्रियाओं को भी बढ़ाता है, जिससे सामग्री की उम्र कम हो जाती है, जिसका प्रतिबिंब पीला होना और ब्रिटल होना होता है।

उच्च धारा वाले ठोस-आइसोलेटेड पोल कॉलमों के लिए, ऊपरी भाग पर आमतौर पर हीट सिंक स्थापित किए जाते हैं। ये हीट सिंक आमतौर पर एल्युमिनियम से बने होते हैं और उनकी बाहरी सतह पर एपोक्सी फ्लुइडाइज्ड आइसोलेशन की कोटिंग होती है। हीट सिंक फिनों की पतली दीवारों के कारण, शीर्ष पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता उच्च रहती है—हालाँकि गोलाकार किनारे प्रदान किए जाते हैं—जिससे डिस्चार्ज की संभावना बनी रहती है।

आमतौर पर, हीट सिंक और धातु के शटर के बीच डिस्चार्ज हो सकता है। ऐसी स्थितियों में, उनके बीच विद्युत अंतराल पर ध्यान देना आवश्यक है। शटर को तेज किनारों से बचा जाना चाहिए; बजाय इसके, झुके हुए सपाट सतहों या इसी तरह के डिजाइन का उपयोग किया जा सकता है ताकि विद्युत क्षेत्र का वितरण सुधार किया जा सके।