क्यों 12kV वैक्यूम सर्किट ब्रेकर SF6/तेल/हवा को पार करते हैं: एक कुल समाधान विश्लेषण

क्यों १२किवी वाक्युम सर्किट ब्रेकर SF6/तेल/हवा को पार करते हैं: एक समग्र समाधान विश्लेषण

मध्य-वोल्टेज (MV) विद्युत वितरण में, विशेष रूप से १२किवी आंतरिक स्विचगियर में, वाक्युम सर्किट ब्रेकर (VCBs) ऐतिहासिक विकल्पों जैसे SF₆ सर्किट ब्रेकर, न्यूनतम-तेल सर्किट ब्रेकर और हवा सर्किट ब्रेकर को महत्वपूर्ण रूप से पार करते हुए अधिकारिक प्रौद्योगिकी के रूप में उभरे हैं। यह रिपोर्ट १२किवी आंतरिक VCBs के इन प्रतिद्वंद्वियों के साथ विस्तृत तुलना प्रदान करती है, उनके मुख्य लाभों पर ध्यान देती है।

​I. मुख्य प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियों का सारांश​

1. ​SF₆ सर्किट ब्रेकर
• ​सिद्धांत: आर्क बुझाने और छिद्रण के लिए गन्धक हेक्साफ्लोराइड (SF₆) गैस का उपयोग करता है। SF₆ उत्कृष्ट छिद्रण और आर्क-बुझाने की गुणवत्ता प्रदान करता है।
• ​अनुप्रयोग: पहले MV/HV प्रणालियों, विशेष रूप से उच्च-ब्रेकिंग-क्षमता या आउटडोर अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। हालांकि, पर्यावरण और रखरखाव की चिंताओं के कारण १२किवी आंतरिक प्रणालियों में इसका बाजार हिस्सा अधिकांशतः VCBs द्वारा बदल दिया गया है।
2. ​न्यूनतम-तेल सर्किट ब्रेकर
• ​सिद्धांत: ट्रांसफॉर्मर तेल का उपयोग आर्क-बुझाने के लिए करता है, लेकिन पूर्ववर्ती बल्क-तेल डिजाइनों की तुलना में बहुत कम तेल का उपयोग करता है।
• ​अनुप्रयोग: VCBs से पहले एक मुख्य प्रौद्योगिकी थी। मुख्य दोषों में आग की खतरनाकता, उच्च रखरखाव और पर्यावरण प्रदूषण शामिल हैं।
3. ​हवा सर्किट ब्रेकर
• ​सिद्धांत: आर्क बुझाने के लिए संपीड़ित हवा के ब्लास्टों पर निर्भर करता है।
• ​अनुप्रयोग: प्रारंभिक HV प्रणालियों या विशिष्ट अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता था। १२किवी आंतरिक परिदृश्यों में, ACBs VCBs की तुलना में ब्रेकिंग क्षमता, आकार और शोर में कमजोर हैं।

​II. १२किवी आंतरिक VCBs के मुख्य लाभ​

VCBs छह महत्वपूर्ण विमाओं में प्रतिद्वंद्वियों को पार करते हैं:

1. ​उत्कृष्ट आर्क-बुझाने & विश्वसनीयता​
• ​वाक्युम इंटररप्शन: वाक्युम एक आदर्श छिद्रण माध्यम है। एक बंद इंटररप्टर में धारा शून्य पर आर्क-बुझाने की दक्षता से तेज छिद्रण पुनर्स्थापन होती है। यह विशेष रूप से अक्सर ऑपरेशन के लिए उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।
• ​पुनर्ज्वलन की कोई खतरनाकता नहीं: SF₆ या तेल की तुलना में, वाक्युम इंटररप्शन लगभग पुनर्ज्वलन को निरस्त करता है।
• ​उच्च ब्रेकिंग क्षमता: आधुनिक १२किवी VCBs विस्तृत रेटेड शॉर्ट-सर्किट ब्रेकिंग धाराओं (Isc) को कवर करते हैं, २०किए से ५०किए+ (उदाहरण के लिए, ZN63/VBY-12: ४०किए; VS1-12: ५०किए), SF₆ CBs के साथ मेल खाते हैं और तेल/ACBs को पार करते हैं।
• ​लंबी विद्युत जीवन: ३०–५० पूर्ण-क्षमता शॉर्ट-सर्किट इंटररप्शन (उदाहरण के लिए, VT19-12, VS1-12) को सहन करता है, E2 वर्ग की आवश्यकताओं को पूरा करता है और तेल CBs को पार करता है।
2. ​पर्यावरण & सुरक्षा उत्कृष्टता​
• ​शून्य GHG उत्सर्जन: VCBs वाक्युम का उपयोग करते हैं, SF₆ - एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस जिसका GWP ~23,500× CO₂ है - नियमों और निपटान की चुनौतियों को निरस्त करते हैं।
• ​कोई आग की खतरनाकता नहीं: तेल-आधारित CBs की तुलना में, वाक्युम इंटररप्टर आग या विस्फोट की कोई खतरनाकता नहीं प्रस्तुत करते हैं।
• ​गैर-विषाक्त ऑपरेशन: इंटररप्शन के दौरान कोई विषाक्त उत्पाद (SF₆ विघटन की तुलना में) उत्पन्न नहीं होता है।
3. ​न्यूनतम रखरखाव & लंबाई​
• ​​"रखरखाव-मुक्त" डिजाइन: बंद वाक्युम इंटररप्टर अपने जीवनकाल के दौरान (आमतौर पर यांत्रिक दैर्ध्य के साथ मेल खाते हैं) आंतरिक रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है। यह SF₆ CBs (गैस मॉनिटोरिंग/पुनर्पूर्ति) और तेल CBs (तेल प्रतिस्थापन) के साथ तेजी से विपरीत है।
• ​उच्च यांत्रिक जीवन: स्प्रिंग-ऑपरेटेड मेकेनिज्म १०,०००–३०,००० ऑपरेशन (M2 वर्ग) प्राप्त करते हैं, यांत्रिक रखरखाव को कम करते हैं।
• ​ठोस छिद्रण: एपोक्सी-एनकैप्सुलेटेड पोल्स (उदाहरण के लिए, VS1-12) धूल, आर्द्रता और आर्द्रता के लिए प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।
4. ​संक्षिप्त डिजाइन & लचीलता​
• ​छोटा फुटप्रिंट: संक्षिप्त वाक्युम इंटररप्टर और अनुकूलित मेकेनिज्म स्थान की दक्षता के डिजाइन को सक्षम करते हैं।
• ​स्थापना विविधता: एकीकृत ऑपरेटिंग मेकेनिज्म निश्चित या विसर्जित व्यवस्थाओं (उदाहरण के लिए, KYN28A-12/GZS1, XGN स्विचगियर) का समर्थन करते हैं।
• ​मॉड्यूलरता: सरल संघटना और घटक प्रतिस्थापन।
5. ​उन्नत इंटररप्शन & लागत दक्षता​
• ​कम चोपिंग धारा: इंडक्टिव धारा इंटररप्शन के दौरान स्विचिंग ओवरवोल्टेज को कम करता है।
• ​C2-वर्ग के कैपेसिटिव स्विचिंग: कैपेसिटर बैंकों के लिए अत्यधिक कम रिस्ट्राइक प्रायिकता।
• ​कम TCO: जबकि प्रारंभिक लागत SF₆ CBs के साथ एकीकृत हो सकती है, VCBs न्यूनतम रखरखाव, कोई SF₆ हैंडलिंग शुल्क, कम बीमा प्रीमियम (कोई आग की खतरनाकता) और लंबे सेवा जीवन के कारण लंबे समय की लागत में कम होते हैं।
6. ​पर्यावरणीय टिकाऊता​
• मानक स्थितियों (-१५°C से +४०°C, ≤१,०००m ऊंचाई) में विश्वसनीय ऑपरेशन। ठोस-छिद्रण विकल्प दुष्प्रभावी पर्यावरण (उदाहरण के लिए, उच्च आर्द्रता, प्रदूषण) को सहन करते हैं।

​III. तुलनात्मक सारांश​

टेबल: १२किवी आंतरिक VCB vs. मुख्य प्रतिद्वंद्वी

​IV. निष्कर्ष​

१२किवी आंतरिक विद्युत वितरण के लिए, वाक्युम सर्किट ब्रेकर (VCBs) असंदिग्ध रूप से प्रौद्योगिकी का चुनाव है। उनकी उत्कृष्ट आर्क-बुझाने, अतुलनीय विश्वसनीयता, वास्तविक रखरखाव-मुक्त ऑपरेशन, पर्यावरण सुरक्षा (कोई SF₆/तेल/आग की खतरनाकता नहीं), संक्षिप्त डिजाइन और जीवनकाल की लागत दक्षता ने आधुनिक विद्युत बुनियादी ढांचे में उनके अधिपत्य को मजबूत कर दिया है।