
आवेदन पृष्ठभूमि
तटीय क्षेत्रों, रासायनिक औद्योगिक पार्कों और उच्च नमकीन धुएँ वाले क्षेत्रों में स्थित उपस्टेशनों में अत्यधिक पर्यावरण होता है, जिसकी विशेषता है लगातार उच्च वायु आर्द्रता (RH > 85%) और नमक और औद्योगिक प्रदूषकों की उच्च सांद्रता। ऐसे पर्यावरण एआईएस स्विचगियर में वर्तमान ट्रांसफार्मर (CTs) के लिए महत्वपूर्ण चुनौतियाँ प्रस्तुत करते हैं:
- इन्सुलेशन की गिरावट: आर्द्रता और प्रदूषक (नमक, धूल, रासायनिक वायु) इन्सुलेशन सतहों पर चिपककर और घुलकर चालक परत बनाते हैं, जो सतह प्रतिरोध को बहुत कम करते हैं और सतह फ्लैशओवर (प्रदूषण फ्लैशओवर) को प्रेरित करते हैं।
- आंतरिक आर्द्रता: तापमान की भिन्नताओं के दौरान, कंपार्टमेंट के अंदर की आर्द्रता आसानी से संतुलन तक पहुंच सकती है, जिससे पानी की बूंदें बनती हैं जो आंतरिक विद्युत कनेक्शनों और इन्सुलेटिंग सामग्रियों की लंबी अवधि की विश्वसनीयता को तुरंत खतरा पैदा करती हैं।
- धातु घटकों का जीर्णता: क्लोराइड आयन और सल्फर डाइऑक्साइड जैसे जीर्णता के कारक धातु आवरणों और कनेक्टरों के रसायनीकरण को तेज करते हैं, जिससे संरचनात्मक अखंडता, विद्युत चालकता की गिरावट और भंग का खतरा बढ़ता है।
इस तरह के पर्यावरण में पारंपरिक एआईएस CTs में बहुत अधिक फेलर दर होती है, जिससे उपकरणों की लंबाई कम हो जाती है और विद्युत ग्रिड की सुरक्षित और स्थिर संचालन को खतरा पैदा होता है। यह समाधान विशेष रूप से इन मुद्दों पर ध्यान केंद्रित करता है और विश्वसनीयता में सुधार करता है।
मुख्य समाधान
1. हाइड्रोफोबिक कंपोजिट इन्सुलेशन तकनीक
- मुख्य तकनीक: CT बाहरी इन्सुलेटरों और महत्वपूर्ण इन्सुलेशन घटकों की सतहों पर फ्लुओरिनेटेड एथिलीन प्रोपाइलीन (FEP) सामग्री का कोटिंग।
- मुख्य विशेषताएँ:
- असाधारण हाइड्रोफोबिकता: स्थैतिक संपर्क कोण **>110°**. पानी सतह पर अलग-अलग बूंदों का निर्माण करता है, जो फैलने से रोकता है और गीलापन और निर्गम को प्रभावी रूप से रोकता है।
- लगातार प्रदूषण रोधी: भीषण प्रदूषण (उदाहरण के लिए, नमकीन धुएँ का अनुकूलन) के दौरान भी, कोटिंग अत्याधिक हाइड्रोफोबिक प्रवाह गुणों को बनाए रखता है, जो प्रदूषकों से निरंतर चालक पानी की फिल्म के निर्माण को रोकता है।
- उच्च आयतन/सतह प्रतिरोध: कठोर 480 घंटे के नमक छिड़काव परीक्षण (ASTM B117 या तुल्य) के बाद, सतह प्रतिरोधकता 10¹² Ω से ऊपर रहती है, जो पारंपरिक एपोक्सी रेजिन या पोर्सलेन इन्सुलेशन सामग्रियों से बहुत अधिक है, जो प्रदूषण फ्लैशओवर प्रतिरोध को बहुत बढ़ाता है।
- लाभ: प्रदूषण फ्लैशओवर के जोखिम को बहुत कम करता है, उच्च आर्द्रता और उच्च प्रदूषण वाले पर्यावरण में लंबी अवधि की इन्सुलेशन स्थिरता को सुनिश्चित करता है।
2. सक्रिय आर्द्रता नियंत्रण प्रणाली
- मुख्य तकनीक: CT कंपार्टमेंट/कक्ष में PTC (Positive Temperature Coefficient) स्व-नियंत्रित गर्मी उत्पादक तत्व को एकीकृत करना, जिसे उच्च-प्रCISION आर्द्रता सेंसर के साथ एक बंद संरचना नियंत्रण प्रणाली बनाता है।
- संचालन मोड:
- आर्द्रता सेंसर कंपार्टमेंट की सापेक्ष आर्द्रता (RH) को वास्तविक समय में निगरानी करते हैं।
- जब निर्धारित RH > 85% (कन्फिगरेबल थ्रेशहोल्ड) तक पहुंचता है, तो नियंत्रण प्रणाली ऑटोमैटिक रूप से PTC गर्मी उत्पादक तत्व को सक्रिय करती है।
- गर्मी उत्पादक तत्व (निर्धारित शक्ति ~15W) कार्य करता है, जो आंतरिक हवा के तापमान को धीरे-धीरे बढ़ाता है।
- नियंत्रण लक्ष्य: कंपार्टमेंट का तापमान हमेशा तापमान + 5°C से अधिक रखें।
- मुख्य सुरक्षा: निश्चित तापमान नियंत्रण सुनिश्चित करता है कि आंतरिक सापेक्ष आर्द्रता संतुलन (उदाहरण के लिए, 85% RH थ्रेशहोल्ड) से बहुत कम रहती है, जो पानी की बूंदों के निर्माण को पूरी तरह से रोकता है।
- लाभ: आर्द्रता के कारण उत्पन्न जोखिमों, जैसे आंतरिक इन्सुलेशन में नमी का अवशोषण, धातु भागों का जीर्णता, और विद्युत शॉर्ट सर्किट को खत्म करता है।
3. जीर्णता रोधी संरचनात्मक डिजाइन
- सामग्री की अपग्रेडेशन:
- मुख्य आवरण: 316L स्टेनलेस स्टील का उपयोग करता है, जो क्लोराइड युक्त पर्यावरण (उदाहरण के लिए, नमकीन धुएँ, रासायनिक वातावरण) में बिंदु और खाई जीर्णता के लिए पारंपरिक 304 स्टेनलेस या कार्बन स्टील की तुलना में बहुत अधिक प्रतिरोधक होता है।
- सतह विकास: महत्वपूर्ण कनेक्शन बिंदुओं या दुर्बल क्षेत्रों पर AlMg₃ (एल्युमिनियम-मैग्नेशियम इंटरस्टिटिकल) बलिदान एनोड कोटिंग लगाता है। यह कोटिंग सक्रिय कैथोडिक सुरक्षा प्रदान करता है, जो समग्र जीर्णता प्रतिरोध को और बढ़ाता है।
- सुरक्षितता प्रमाणित: पूरा संरचनात्मक डिजाइन ISO 9227 Salt Spray Test Standard Class C5-H (उच्च रूप से जीर्णता वाले औद्योगिक और समुद्री पर्यावरण) के अनुसार कठोर परीक्षणों से गुजरना चाहिए, जिसके लिए सामान्यतः हजारों घंटों की परीक्षण की आवश्यकता होती है। यह अंतर्राष्ट्रीय जीर्णता पर्यावरण रेटिंग का सबसे उच्च रेटिंग है।
- लंबाई विस्तार: पारंपरिक कार्बन स्टील या मानक सतह उपचार की तुलना में, संरचना की समग्र जीर्णता-रोधी लंबाई तीन गुना बढ़ जाती है।
- लाभ: उपकरण की संरचनात्मक लंबाई को बहुत बढ़ाता है, अत्यधिक जीर्णता वाले पर्यावरणों को सहन करता है, और यांत्रिक शक्ति और विद्युत कनेक्शनों की लंबी अवधि की विश्वसनीयता को सुनिश्चित करता है।
समग्र लाभ
- सटीक परिदृश्य मेल: यह समाधान विशेष रूप से अत्यधिक कठिन पर्यावरण में एआईएस CTs की विश्वसनीयता की दुःखद बातों को दूर करने के लिए डिजाइन किया गया है, जिसमें तटीय उपस्टेशन, रासायनिक पार्क उपस्टेशन, नमकीन धुएँ वाले क्षेत्र और भारी प्रदूषण वाले औद्योगिक क्षेत्र शामिल हैं।
- विशेष रूप से बढ़ी हुई विश्वसनीयता: तीन मुख्य तकनीकी नवाचारों (हाइड्रोफोबिक इन्सुलेशन, सक्रिय आर्द्रता रोधी, मजबूत जीर्णता रोधी) के माध्यम से, उपकरण का MTBF (Mean Time Between Failures) 250,000 घंटे से अधिक (लगभग 28.5 वर्ष) तक बढ़ाया जा सकता है।
- सुरक्षा और आर्थिक दक्षता:
- ग्रिड सुरक्षा की सुनिश्चितता: इन्सुलेशन फ्लैशओवर, आर्द्रता-प्रेरित शॉर्ट, और संरचनात्मक जीर्णता के कारण CT फेलर के जोखिम को बहुत कम करता है, जो अप्रत्याशित आउटेज और बड़ी सुरक्षा घटनाओं को रोकता है।
- मेंटेनेंस अंतराल बढ़ाएं: पर्यावरण से संबंधित मुद्दों के कारण आवश्यक आवर्ती मेंटेनेंस और रिप्लेसमेंट की मांग को कम करता है, जो Life-Cycle Cost (LCC) को बहुत कम करता है।
- सुधार इन्वेस्टमेंट रिटर्न (ROI): एक बार का निवेश लंबी अवधि के लाभ प्रदान करता है, जो अत्यधिक पर्यावरण में स्थिर ग्रिड संचालन के लिए मजबूत समर्थन प्रदान करता है।
- आउटेज नुकसान कम करें: CT फेलर के कारण होने वाले क्षेत्रीय आउटेज को रोकता है, जो बड़े आर्थिक लाभ प्रदान करता है - विशेष रूप से महत्वपूर्ण औद्योगिक और नागरिक उपभोक्ताओं (उदाहरण के लिए, एक आम 10-घंटे की घटना आउटेज के लिए लगभग ₹0.5-1 मिलियन या अधिक के नुकसान को रोकता है)।
- अच्छी दर और रेखीयता की प्रदर्शन: लचीला डिजाइन, आवश्यकताओं को पूरा करने में आसान, तेज ट्रांसिएंट्स से बहुत कम प्रभावित।