SF6 সার্কিট ব্রেকারের অন্তরণ ক্ষমতা কীভাবে রক্ষণাবেক্ষণ করা যায়?

অন্তরণের অখণ্ডতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ SF6 গ্যাসের বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা

SF6 এর পরাবৈদ্যুতিক শক্তি এবং চাপ–তাপমাত্রা নির্ভরশীলতা

সালফার হেক্সাফ্লুরাইড (SF6) এর অসাধারণ নিরোধক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা সাধারণ বাতাসের চেয়ে প্রায় 2.5 থেকে 3 গুণ ভালো, কারণ এর অণুগুলি ইলেকট্রন আটকে রাখে। এই নিরোধকের কার্যকারিতা গ্যাসের ঘনত্বের উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল, যা চাপ এবং পরিবেশের তাপমাত্রা উভয়ের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। চাপ বাড়ার সাথে সাথে ডাই-ইলেকট্রিক শক্তি সরল রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়। কিন্তু তাপমাত্রা মাইনাস 5 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে নামলে সাবধান—সেই সময় SF6 তরল আকার ধারণ করতে শুরু করে এবং ঘনত্ব হঠাৎ করে তীব্রভাবে কমে যায়। কেবল 10% গ্যাস ঘনত্ব কমে গেলেও, যা ফুটো, শীতল আবহাওয়ায় সঙ্কোচন বা ভুলভাবে পূরণের কারণে হতে পারে, IEEE-এর 2023 সালের গবেষণা অনুযায়ী ব্রেকডাউন ভোল্টেজ প্রায় 15 থেকে 20 শতাংশ পর্যন্ত কমে যেতে পারে। হঠাৎ ভোল্টেজ স্পাইকের সময় ঘটিত অসুবিধাজনক আংশিক ডিসচার্জ এড়াতে 4 থেকে 6 বারের মধ্যে কার্যকরী চাপ বজায় রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

গ্যাসের বিশুদ্ধতা এবং আর্দ্রতার পরিমাণ কীভাবে সরাসরি ব্রেকডাউন ভোল্টেজকে প্রভাবিত করে

অশুদ্ধির উপস্থিতি আসলে SF6 অন্তরণ বৈশিষ্ট্যের উপর খুব বড় প্রভাব ফেলে। যখন আর্দ্রতার মাত্রা প্রতি মিলিয়ন ভাগে 200 ভাগ (ppm) ছাড়িয়ে যায়, তখন এটি বিদ্যুৎ চাপের সময় ভেঙে যাওয়া উপকরণগুলির সাথে মিশে হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড তৈরি করে। এর ফলে যোগাযোগকারী অংশগুলির দ্রুত ক্ষয় হয় এবং বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ 30 থেকে 40 শতাংশ পর্যন্ত কমে যেতে পারে। বায়ু দূষণেরও বেশ প্রভাব রয়েছে। যদি অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের পরিমাণ আধা শতাংশের বেশি হয়, তবে অন্তরণ শক্তি প্রায় 15% কমে যায়। এই গ্যাসগুলি কণার সৃষ্টি করে যা ইলেকট্রনের দ্রুত গুণন ঘটায়, যা আমাদের সবারই জানা কোনো ভালো খবর নয়। সিস্টেমগুলির দীর্ঘস্থায়ী হওয়ার জন্য গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফির মাধ্যমে নিয়মিত গ্যাসের বিশুদ্ধতা পরীক্ষা করা প্রয়োজন। অন্তর্নির্মিত শোষক ফাঁদের কারণে আর্দ্রতা 20 ppm-এর নিচে থাকা উচিত। 2022 সালের CIGRE গবেষণা অনুযায়ী শিল্প তথ্য দেখায় যে প্রতি 50 ppm আর্দ্রতা বৃদ্ধিতে বিকল হওয়ার সম্ভাবনা 18% বেড়ে যায়। এজন্য আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ করা একেবারেই ঐচ্ছিক নয়। এটি শুধু অন্তরণের কার্যকারিতার উপরই নয়, বরং কোন উপাদানগুলি প্রতিস্থাপনের আগে কতদিন টিকবে তার উপরও প্রভাব ফেলে।

SF6 গ্যাসের ঘনত্ব এবং সিল অখণ্ডতা নিশ্চিত করা

SF6 সার্কিট ব্রেকারগুলিতে গ্যাসের ঘনত্বের সঠিক মাত্রা বজায় রাখা নিরাপত্তার দিক থেকে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যেকোনো ধরনের ঘনত্ব হ্রাসের ফলে ডাইইলেকট্রিক শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়, এমনকি মাত্র 10% কমে গেলেও গুরুতর সমস্যা দেখা দেয়। তাই বর্তমানে অধিকাংশ স্থানেই বাস্তব সময়ে নিরীক্ষণকে নিয়মিত কাজের অংশ হিসাবে গ্রহণ করা হয়। এই আধুনিক ব্যবস্থাগুলিতে তাপমাত্রা পরিবর্তনের জন্য সংবেদক সংযুক্ত থাকে এবং প্রতিটি স্থানের পরিবেশের জন্য বিশেষভাবে তৈরি অ্যালগরিদম চালানো হয়। এগুলি মূলত সময়ের সাথে চাপ ও তাপমাত্রার সম্পর্ক ট্র্যাক করে, গ্যাস ক্ষরণের হারে অস্বাভাবিক প্যাটার্নগুলি চিহ্নিত করে এবং বাইরের তাপমাত্রা ব্রেকারের ভিতরে কী ঘটছে তার উপর কীভাবে প্রভাব ফেলে তা বিবেচনা করে। সমগ্র ব্যবস্থাটি প্রায় প্রতি 15 সেকেন্ড পরপর আপডেট হয়। যদি গ্যাসের ঘনত্ব তার প্রয়োজনীয় মাত্রার 90% এ নেমে আসে, তৎক্ষণাৎ সতর্কতা সংকেত বাজে এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে বিশেষ ভালভগুলি কাজ করে যে অংশে সমস্যা হচ্ছে তা আলাদা করে দেয়। এই ধরনের নিরীক্ষণ সমাধান স্থাপন করা কারখানাগুলি সাধারণত প্রতি তিন মাসে হাতে-কলমে পরিদর্শন করা পুরানো সুবিধাগুলির তুলনায় প্রায় 72% কম অপ্রত্যাশিত বন্ধ হওয়ার সম্মুখীন হয়।

নিরোধক ব্যর্থতা প্রতিরোধের জন্য বাস্তব-সময়ে ঘনত্ব নিরীক্ষণ

ঘনত্ব নিরীক্ষণ ব্যবস্থাগুলি সাধারণত একাধিক সেন্সর একত্রে ব্যবহার করে, যাদের নির্ভুলতার মাত্রা তাদের ক্রিয়াকলাপের সম্পূর্ণ পরিসর জুড়ে প্রায় প্লাস বা মাইনাস অর্ধ শতাংশ। এই ধরনের ব্যবস্থাকে মূল্যবান করে তোলে কেবল সংখ্যা রেকর্ড করার বাইরেও। এগুলি আসলে অতীতের চাপ প্যাটার্নগুলি পর্যবেক্ষণ করে এবং কয়েক সপ্তাহ আগেই সম্ভাব্য ক্ষতি চিহ্নিত করতে পারে। এই আগাম সতর্কতা রক্ষণাবেক্ষণ দলগুলিকে নিরোধক স্তরগুলিতে কোনও ক্ষতি হওয়ার আগেই সমস্যার সম্মুখীন হওয়ার সুযোগ দেয়। যখনই পাঠগুলি স্বাভাবিক মাত্রার থেকে দুই শতাংশের বেশি বিচ্যুত হয়, সিস্টেমটি সতর্কতা সংকেত দেয়। এটি কারখানার অপারেটরদের অপারেশন বন্ধ না করে বা সমগ্র সিস্টেমটি অস্থিতিশীল করার ঝুঁকি না নিয়ে সমস্যাগুলি তদন্ত করার জন্য যথেষ্ট সময় দেয়।

সীলযুক্ত আবদ্ধ খামগুলির জন্য উন্নত ক্ষতি সনাক্তকরণ এবং মূল কারণ বিশ্লেষণ

আধুনিক লিক ডিটেকশন নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের সময় 10 μmbar·L/sec পর্যন্ত ছোট লিক নির্ভরযোগ্যভাবে চিহ্নিত করতে অতিস্বনক স্ক্যানিং-এর সাথে হিলিয়াম ট্রেসার গ্যাস পদ্ধতি একত্রিত করে। মূল কারণ বিশ্লেষণ একটি কঠোর, তিন-পর্যায়ের পদ্ধতি অনুসরণ করে:

এই পদ্ধতি বর্তমান মেরামতকে প্রতিক্রিয়াশীল মেরামত থেকে প্রকৌশলগত সহনশীলতায় রূপান্তরিত করে—ফ্লুরোপলিমার-লেপযুক্ত গ্যাস্কেট এবং কম্পন-প্রতিরোধী ওয়েল্ড ডিজাইনের মতো সমাধানের মাধ্যমে সরঞ্জামের আয়ু 8–12 বছর পর্যন্ত বাড়িয়ে এবং পুনরাবৃত্ত ফুটো নির্মূল করে।

দীর্ঘমেয়াদী SF6 সার্কিট ব্রেকারের নির্ভরযোগ্যতার জন্য আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ কৌশল

সীল এবং গ্যাস্কেটের ক্ষয়ের ক্রিয়াকলাপ এবং তাদের আর্দ্রতা প্রবেশের উপর প্রভাব

বয়স, তাপীয় চক্র এবং রাসায়নিক সংস্পর্শের মাধ্যমে সীল এবং গ্যাস্কেট ক্ষয় হয়—যা SF6 কক্ষে বায়ুমণ্ডলীয় আর্দ্রতা প্রবেশের জন্য ক্ষুদ্র পথ তৈরি করে। যেহেতু 200 ppm এর বেশি আর্দ্রতা বিদ্যুৎ অন্তরণের শক্তি 30% পর্যন্ত কমিয়ে দেয় এবং চাপের সময় পরিবাহী উপজাত পদার্থ তৈরির সম্ভাবনা বাড়ায়, তাই আর্দ্রতা প্রবেশ নিয়ন্ত্রণ করা অন্তরণের সামগ্রিক অখণ্ডতার জন্য মৌলিক। প্রাথমিক ক্ষয়ের ধরনগুলি হল:

• কম্প্রেশন সেট ব্যর্থতা স্থায়ী ভারের নিচে ইলাস্টোমারগুলি স্থায়ীভাবে বিকৃত হয়, সীলিং শক্তি হারায়
• ওজোন ক্র্যাকিং পরিবেশগত ওজোন রাবার উপাদানগুলিতে পলিমার শৃঙ্খলকে আক্রমণ করে
• তাপীয় ভঙ্গুরতা বারবার উত্তপ্ত/শীতল করার চক্রের ফলে নমনীয়তা কমে যায় এবং সূক্ষ্ম ফাটল তৈরি হয়
• রাসায়নিক ফোলা তেল, দ্রাবক বা পরিষ্কারের এজেন্টের সংস্পর্শে এসে মাত্রা পরিবর্তিত হয় এবং ফিটিং ক্ষতিগ্রস্ত হয়

শিল্প তথ্য অনুযায়ী SF6 ক্ষরণের ঘটনার 62% সীল ব্যর্থতার কারণে হয়—এবং প্রতি 100 ppm আর্দ্রতা বৃদ্ধির সাথে ব্রেকডাউন ভোল্টেজে 15% হ্রাস ঘটে। নির্ধারিত রক্ষণাবেক্ষণের সময় পুরানো সীলগুলি সক্রিয়ভাবে প্রতিস্থাপন করা এই প্রধান ব্যর্থতার পথকে প্রতিরোধ করে, নিরোধক স্থিতিশীলতা রক্ষা করে এবং দশকের পর দশক ধরে নির্ভরযোগ্য পরিষেবা নিশ্চিত করে।

FAQ

SF6 গ্যাসের উপর নিম্ন তাপমাত্রার প্রভাব কী?

নিম্ন তাপমাত্রায় SF6 তরলীভূত হতে পারে, যা উল্লেখযোগ্যভাবে এর ঘনত্ব এবং ডাই-ইলেকট্রিক শক্তি কমিয়ে দেয়, ফলে নিরোধকের কার্যকারিতা ক্ষতিগ্রস্ত হয়।

সার্কিট ব্রেকারগুলিতে SF6 গ্যাসের ঘনত্ব নজরদারি করা কেন অপরিহার্য?

এটি নজরদারি করা অপরিহার্য কারণ SF6 গ্যাসের ঘনত্ব হ্রাস পাওয়া নিরোধক ব্যর্থতার দিকে নিয়ে যেতে পারে। রিয়েল-টাইম মনিটরিং সিস্টেমগুলি ফুটো সময়মতো শনাক্ত করে এমন ঘটনাগুলি প্রতিরোধে সাহায্য করে।

SF6 নিরোধক বৈশিষ্ট্যগুলিতে আর্দ্রতার কী প্রভাব ফেলে?

উচ্চ আর্দ্রতার মাত্রা হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের উৎপত্তি ঘটায়, যা কন্টাক্টগুলির ক্ষয় ঘটায় এবং ভাঙন ভোল্টেজ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

SF6 ফুটো হওয়ার প্রধান কারণগুলি কী কী?

প্রধান কারণগুলির মধ্যে রয়েছে বয়সের কারণে সীল এবং গাস্কেটের ক্ষয়, তাপীয় চক্রাকার, রাসায়নিক সংস্পর্শ এবং অনুপযুক্ত ইনস্টলেশন, যা বায়ুমণ্ডলীয় আর্দ্রতার প্রবেশের দিকে নিয়ে যায়।