12kV خلأ کرکٹ بریکرز کیوں SF6/تیل/ہوا سے بہتر کارکردگی دیتے ہیں: مکمل حل کا تجزیہ

کیوں 12kV ویکیوم سرکٹ بریکرز SF6/آئل/ہوا کو پیچھے چھوڑتے ہیں: مکمل حل کا تجزیہ

میڈیم ولٹیج (MV) بجلی کے تقسیم کے نظام میں، خصوصاً 12kV اندریہ سوچ گیار میں، ویکیوم سرکٹ بریکرز (VCBs) ایک غالب ٹیکنالوجی کے طور پر ظاہر ہوئے ہیں، جو تاریخی متبادل جیسے SF₆ سرکٹ بریکرز، کم آئل سرکٹ بریکرز، اور ہوا سرکٹ بریکرز کو بہت زیادہ پیچھے چھوڑ چکے ہیں۔ اس رپورٹ میں 12kV اندریہ VCBs کے مقابلے میں ان متنافسین کے درمیان مفصل تقابل کیا گیا ہے، ان کے بنیادی فوائد کو نمایاں کرتے ہوئے۔

​I. بنیادی متنافس ٹیکنالوجیاں کا خلاصہ​

1. ​SF₆ سرکٹ بریکرز
• ​: سلفر ہیکسا فلوئورائیڈ (SF₆) گیس کو آرک کو ختم کرنے اور عازمیت کے لیے استعمال کرتا ہے۔ SF₆ کے دیئے جانے والے الیکٹروڈائیک اور آرک ختم کرنے کے خوبصورت خصوصیات ہوتی ہیں۔
• ​Application: MV/HV نظاموں میں وسیع مقامات پر استعمال ہوتا تھا، خصوصاً زیادہ توڑنے کی صلاحیت یا باہر کے استعمال کے لیے۔ تاہم، ماحولیاتی اور نگہداشت کے مسائل کی بنا پر 12kV اندریہ نظاموں میں اس کا بازار کا حصہ بڑی حد تک VCBs کے ذریعے بدل گیا ہے۔
2. ​کم آئل سرکٹ بریکرز
• ​Principle: ترانسفارمر آئل کو آرک کو ختم کرنے کے لیے استعمال کرتا ہے لیکن پرانے بھاری آئل ڈیزائن کے مقابلے میں کہیں زیادہ کم آئل استعمال کرتا ہے۔
• ​Application: VCBs سے قبل ایک عام ٹیکنالوجی تھی۔ کلیدی کمزوریاں شامل ہیں آگ کے خطرات، زیادہ نگہداشت، اور ماحولی آلودگی۔
3. ​ہوا سرکٹ بریکرز
• ​Principle: آرک کو ختم کرنے کے لیے دبا ہوا کے دھکوں پر انحصار کرتا ہے۔
• ​Application: قدیم HV نظاموں یا خاص مقامات میں استعمال ہوتا تھا۔ 12kV اندریہ سناریوز کے لیے، ACBs VCBs کے مقابلے میں توڑنے کی صلاحیت، سائز، اور شور کے لحاظ سے کمتر ہیں۔

​II. 12kV اندریہ VCBs کے بنیادی فوائد​

VCBs شش کلیدی منصوبوں میں متنافسین کو پیچھے چھوڑتے ہیں:

1. ​بہتر آرک ختم کرنے اور قابل اعتمادیت​
• ​Vacuum Interruption: ویکیوم ایک مثالی عازمیت کا میڈیم ہے۔ آرک ختم ہونے کا عمل کرنٹ صفر پر ایک بند شدہ انٹریپٹر میں موثر طور پر ہوتا ہے، جس کے ساتھ تیز عازمیت کا تعامل ہوتا ہے۔ یہ خصوصاً متعدد آپریشن کے لیے بالکل قابل اعتمادیت کو یقینی بناتا ہے۔
• ​No Reignition Risk: SF₆ یا آئل کے مقابلے میں، ویکیوم انٹریپٹشن کوئی دوبارہ آگ کا خطرہ نہیں ہوتا۔
• ​High Breaking Capacity
• ​Long Electrical Life: Endures 30–50 full-capacity short-circuit interruptions (e.g., VT19-12, VS1-12), meeting E2 class requirements and outperforming oil CBs.
2. ​Environmental & Safety Excellence​
• ​Zero GHG Emissions: VCBs use vacuum instead of SF₆—a potent greenhouse gas with a GWP ~23,500× CO₂—eliminating regulatory and disposal challenges.
• ​No Fire Risk: Unlike oil-based CBs, vacuum interrupters pose no fire or explosion hazards.
• ​Non-Toxic Operation: Generates no toxic byproducts during interruption (unlike SF₆ decomposition).
3. ​Minimal Maintenance & Longevity​
• ​​"Maintenance-Free" Design: Sealed vacuum interrupters require no internal maintenance during their lifespan (typically matching mechanical durability). This contrasts sharply with SF₆ CBs (gas monitoring/replenishment) and oil CBs (oil replacement).
• ​High Mechanical Life: Spring-operated mechanisms achieve 10,000–30,000 operations (M2 class), reducing mechanical upkeep.
• ​Solid Insulation: Technologies like epoxy-encapsulated poles (e.g., VS1-12) enhance resistance to dust, moisture, and condensation.
4. ​Compact Design & Flexibility​
• ​Small Footprint: Compact vacuum interrupters and optimized mechanisms enable space-efficient designs.
• ​Installation Versatility: Integrated operating mechanisms support fixed or withdrawable configurations (e.g., for KYN28A-12/GZS1, XGN switchgear).
• ​Modularity: Simplified assembly and component replacement.
5. ​Advanced Interruption & Cost Efficiency​
• ​Low Chopping Current: Minimizes switching overvoltage during inductive current interruption.
• ​C2-Class Capacitive Switching: Ultra-low restrike probability for capacitor banks.
• ​Low TCO: While initial costs may align with SF₆ CBs, VCBs offer lower lifetime costs due to minimal maintenance, no SF₆ handling fees, reduced insurance premiums (no fire risk), and extended service life.
6. ​Environmental Resilience​
• Operates reliably in standard conditions (−15°C to +40°C, ≤1,000m altitude). Solid-insulation variants tolerate harsh environments (e.g., high humidity, pollution).