SF6 सर्किट ब्रेकरहरूको इन्सुलेशन प्रदर्शन कसरी बनाए राख्ने?

इन्सुलेशन अखण्डताका लागि SF6 ग्याँस गुणहरूको बारेमा जान्नु आवश्यक छ

SF6 को परावैद्युत शक्ति र दबाव–तापक्रम निर्भरता

सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF6) ले अत्यधिक निरोधक गुणहरू प्रदर्शन गर्छ, सामान्य वातावरणको तुलनामा लगभग 2.5 देखि 3 गुणा बढी, किनभने यसको अणुहरूले इलेक्ट्रोनहरूलाई पकड्छन्। यस निरोधनको प्रभावकारिता प्रायः ग्याँसको घनत्वमा निर्भर हुन्छ, जुन दबाव र वातावरणीय तापक्रम दुवैमा आधारित हुन्छ। दबाव बढ्दै जाँदा प्रतिरोधक क्षमता सिधा रेखामा बढ्छ। तर माइनस 5 डिग्री सेल्सियसभन्दा तापक्रम तल गएमा सावधान रहनुहोस् - त्यस बेलामा SF6 तरल अवस्थामा परिणत हुन थाल्छ र घनत्व अचानक घट्छ। ग्याँसको घनत्व 10% सम्म बत्तीबाट हराएमा, चिसो मौसमको कारणले सिक्किएमा वा गलत तरिकाले भरिएमा पनि IEEE ले 2023 मा गरेको अनुसन्धानअनुसार ब्रेकडाउन भोल्टेज लगभग 15 देखि 20 प्रतिशतसम्म घट्छ। अचानक भोल्टेज स्पाइकको समयमा हुने अप्रिय आंशिक डिस्चार्जलाई रोक्न 4 देखि 6 बारको बीचमा कार्य दबाव बनाइराख्नु आवश्यक छ।

ग्याँसको शुद्धता र नमीको मात्राले ब्रेकडाउन भोल्टेजलाई कसरी सिधा प्रभाव पार्छ

SF6 इन्सुलेशन गुणहरूमा अशुद्धिहरूको उपस्थिति ठूलो असर पार्छ। जब नमीको मात्रा प्रति मिलियन 200 भाग (ppm) भन्दा बढी हुन्छ, यो आर्क दौरान विघटित सामग्रीहरूसँग मिलेर हाइड्रोफ्लोरिक एसिड बनाउँछ। यसले नियन्त्रण संपर्कहरूको जंग लाग्ने क्रियालाई तीव्र बनाउँछ र ब्रेकडाउन भोल्टेजलाई 30 देखि 40 प्रतिशतसम्म घटाउन सक्छ। वायु प्रदूषणले पनि ठूलो फरक पार्छ। यदि ओक्सिजन र नाइट्रोजनको मात्रा आधा प्रतिशतभन्दा बढी हुन्छ भने, परावैद्युत शक्ति लगभग 15% ले घट्छ। यी ग्याँसहरूले कणहरू ल्याउँछन् जसले इलेक्ट्रोनहरूलाई तीव्रतासाथ बढाउँछ, जुन हामी सबैलाई थाहा छ, राम्रो कुरा होइन। प्रणालीहरूलाई दीर्घकाल सम्म चलाउन, ग्याँस क्रोम्याटोग्राफी मार्फत ग्याँसको शुद्धताको नियमित जाँच आवश्यक छ। निर्माणमा राखिएका शुष्ककर्ता जालहरूको कारणले नमी 20 ppm भन्दा तल रहनुपर्छ। उद्योगको डाटाले देखाउँछ कि CIGRE को 2022 को अनुसन्धानअनुसार, ओस एकता प्रति 50 ppm ले बढ्दा असफल हुने सम्भावना 18% ले बढ्छ। त्यसैले नमी नियन्त्रण ऐच्छिक हुँदैन। यसले केवल इन्सुलेशनको प्रभावकारितामा नै होइन, तर घटकहरूले प्रतिस्थापनको आवश्यकता पर्नु अघि कति लामो समयसम्म चल्छन् भन्ने कुरामा पनि असर पार्छ।

SF6 ग्याँस घनत्व र सील अखण्डता सुनिश्चित गर्दै

SF6 सर्किट ब्रेकरहरूमा सही ग्याँस घनत्वको स्तर कायम राख्नु सुरक्षाका लागि धेरै महत्त्वपूर्ण हुन्छ। जब कतै पनि घनत्वमा कमी आउँछ, परावैद्युत शक्ति (डाइइलेक्ट्रिक स्ट्रेन्थ) मा ठूलो असर पर्छ, र हामी केवल १०% को कमी भएमा पनि गम्भीर समस्याको कुरा गर्दै छौं। यही कारणले अहिले धेरै स्थानहरूमा वास्तविक समयमा निगरानी गर्ने प्रणाली नियमित रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यी आधुनिक प्रणालीहरूमा तापक्रममा भएको परिवर्तनलाई अनुकूलन गर्ने सेन्सरहरू हुन्छन् र प्रत्येक स्थानको वातावरणअनुसार डिजाइन गरिएका एल्गोरिदमहरू प्रयोग गरिन्छ। यी प्रणालीहरूले मूलत: समयको साथमा दबाव र तापक्रमको सम्बन्ध ट्र्याक गर्छन्, ग्याँस लिकेज दरमा असामान्य प्रतिरूपहरू चिन्ह लगाउँछन्, र बाहिरी तापक्रमले ब्रेकरको भित्री अवस्थामा कसरी असर गर्छ भन्ने कुरालाई ध्यानमा राख्छन्। पूरै प्रणाली लगभग प्रत्येक १५ सेकेन्डमा अपडेट हुन्छ। यदि ग्याँस घनत्व आवश्यक भएको स्तरको ९०% सम्म झर्छ, तुरुन्तै अलार्म बज्छ र विशेष भाल्वहरू स्वचालित रूपमा सक्रिय हुन्छन् जसले समस्या भएको खण्डलाई सील गर्दछ। यस्ता निगरानी समाधानहरू स्थापना गरेका संयन्त्रहरूमा पुरानो संरचनाहरूको तुलनामा, जहाँ अझै पनि त्रैमासिक हातले निरीक्षण गरिन्छ, अप्रत्याशित बन्द हुने समस्या लगभग ७२% ले कम देखिन्छ।

इन्सुलेशन विफलता रोक्न वास्तविक समयमा घनत्व निगरानी

घनत्व निगरानी प्रणालीहरूले सामान्यतया धेरै सेन्सरहरूको प्रयोग गर्दछन् जसले सम्पूर्ण संचालन सीमाभरि लगभग धनात्मक वा ऋणात्मक आधा प्रतिशतको शुद्धताको साथ काम गर्दछ। यी प्रणालीहरूको मूल्य केवल संख्याहरू रेकर्ड गर्नमा मात्र सीमित छैन। तिनीहरूले अतीतका दबाव प्रतिरूपहरूमा पनि ध्यान दिन्छन् र समस्या हुनुभन्दा केही हप्ता अघि नै सम्भावित रिसावहरू पत्ता लगाउन सक्छन्। यसले रखरखाव टोलीलाई इन्सुलेशन तहहरूमा क्षति नहुनुअघि नै समस्याहरू समाधान गर्न अग्रसर हुन अनुमति दिन्छ। यदि पढाइहरू सामान्य स्तरभन्दा २ प्रतिशत बढी फरक देखाउँछन् भने प्रणालीले चेतावनी संकेत प्रेषण गर्दछ। यसले संयन्त्र संचालकहरूलाई संचालन बन्द गर्न वा पूरा प्रणालीलाई अस्थिर बनाउन जोखिम नलिई समस्याको जाँच गर्न पर्याप्त समय दिन्छ।

सील गरिएका एन्क्लोजरहरूका लागि उन्नत रिसाव पत्ता लगाउने र मूल कारण विश्लेषण

आधुनिक रिसाव पत्ता लगाउने प्रक्रियाले अल्ट्रासोनिक स्क्यानिङ्गलाई हेलियम ट्रेसर ग्याँस विधिहरूसँग जोड्दछ, नियमित रखरखावको क्रममा 10 μmbar·L/sec जति सानो रिसावहरू विश्वसनीय ढंगले पत्ता लगाउँछ। मूल कारण विश्लेषणले कठोर, तीन-चरणको पद्धतिलाई पालन गर्दछ:

यो दृष्टिकोणले रखरखावलाई प्रतिक्रियाशील मर्मतबाट इन्जिनियर गरिएको प्रतिरोधमा सार्दछ—फ्लोरोपोलिमर लेपित ग्यास्केट र कम्पन-प्रतिरोधी वेल्ड डिजाइन जस्ता समाधानहरूको प्रयोगले उपकरणको जीवनकाल 8–12 वर्ष सम्म बढाउँदछ र 95% पुनरावृत्त रिसाव हटाउँदछ।

दीर्घकालीन SF6 सर्किट ब्रेकर विश्वसनीयताका लागि नमी नियन्त्रण रणनीतिहरू

सील र ग्यास्केटको क्षरण प्रक्रिया र यसले आर्द्रता प्रवेशमा पार्ने प्रभाव

उमेर, तापक्रम चक्र, र रासायनिक संपर्कको कारण सील र ग्यास्केटहरू क्षरणमा जान्छन्—जसले SF6 कक्षहरूमा वातावरणीय नमी प्रवेश गर्ने सूक्ष्म मार्गहरू सिर्जना गर्दछ। चालु अवस्थामा 200 ppm भन्दा बढी नमीले विद्युत रोधन क्षमतालाई 30% सम्म घटाउँछ र चाप बन्ने पदार्थहरूको निर्माणलाई बढावा दिन्छ, त्यसैले प्रवेश नियन्त्रण गर्नु रोधनको अखण्डताका लागि आधारभूत हुन्छ। मुख्य क्षरणका विधिहरूमा समावेश छन्:

• संकुचन सेट असफलता लामो समयसम्म भारमा राख्दा इलास्टोमरहरू स्थायी रूपमा विकृत हुन्छन्, जसले लिकेज रोक्ने बल कमजोर पार्छ
• ओजोनबाट फटेको वातावरणको ओजोनले रबरका घटकहरूमा पोलिमर श्रृंखलालाई आक्रमण गर्छ
• तापीय भंगुरता निरन्तर तातो र चिसो हुने चक्रले लचीलापन घटाउँछ र सूक्ष्म दरारहरू उत्पन्न गर्छ
• रासायनिक सुजन तेल, विलायक वा सफा गर्ने एजेन्टहरूसँगको सम्पर्कले आयाम परिवर्तन गर्छ र ठीकसँग नबस्ने बनाउँछ

उद्योगको डाटाले SF6 लिकेजका 62% घटनाहरू सील विफलतालाई जिम्मेवार मान्छ—र 100 ppm नमीको वृद्धिसँगै ब्रेकडाउन भोल्टेजमा निरन्तर 15% को कमी देखाउँछ। नियमित रखरखावको क्रममा पुराना सीलहरूको सक्रिय प्रतिस्थापनले यस प्रमुख विफलता मार्गलाई कम गर्छ, जसले इन्सुलेसन स्थिरतालाई सुरक्षित राख्छ र दशकौंसम्म विश्वसनीय सेवा समर्थन गर्छ।

FAQ

SF6 ग्यासमा न्यून तापक्रमको के प्रभाव पर्छ?

न्यून तापक्रमले SF6 लाई तरल बनाउन सक्छ, जसले घनत्व र परावैद्युत शक्तिलाई नाटकीय रूपमा घटाउँछ, जसले इन्सुलेसन प्रभावकारितालाई कमजोर पार्छ।

सर्किट ब्रेकरहरूमा SF6 ग्यासको घनत्व निगरानी गर्न किन आवश्यक छ?

एसएफ6 ग्याँसको घनत्वमा गिरावटले इन्सुलेशन असफलताको कारण हुन सक्ने हुँदा मोनिटरिङ आवश्यक छ। रियल-टाइम मोनिटरिङ प्रणालीले बत्ती चिताउनुअघि रिसावको पत्ता लगाएर यस्ता घटनाहरू रोक्नमा मद्दत गर्दछ।

एसएफ6 इन्सुलेशन गुणहरूमा नमीले कसरी असर गर्छ?

उच्च नमीको स्तरले हाइड्रोफ्लोरिक एसिडको निर्माण गर्छ, जसले कन्ट्याक्टहरूलाई क्षय हुन बाध्य पार्छ र ब्रेकडाउन भोल्टेजलाई धेरै कम गर्छ।

एसएफ6 रिसावका मुख्य कारणहरू के के हुन्?

उमेरको कारण सील र ग्यास्केटको क्षय, थर्मल साइक्लिङ, रासायनिक संपर्क, र गलत स्थापनाका कारण वातावरणीय नमी प्रवेश गर्नु जस्ता कारणहरू प्रमुख कारणहरूमा समावेश छन्।