Introduction to the Parallel Arc Extinguishing Scheme of SF6-free Vacuum Load Break Switches in MV Ring Main Unit

যখন উচ্চ-ভোল্টেজ সার্কিটটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা হয়, তখন ভোল্টেজটি বায়ুকে ভেঙে উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-পরিবাহিতামুক্ত গ্যাস তৈরি করবে, যা তাৎক্ষণিক উচ্চ-তাপমাত্রার স্ফুলিঙ্গ হিসাবে প্রদর্শিত হবে, যা আর্ক।

চাপের ক্ষতি খুবই বেশি: চাপটি উচ্চ তাপমাত্রা তৈরি করবে, যা যোগাযোগের পৃষ্ঠকে বিচ্ছিন্ন করবে এবং অন্তরক উপাদান পুড়িয়ে ফেলবে। চাপের উপস্থিতির কারণে দুটি প্রাথমিকভাবে বিচ্ছিন্ন যোগাযোগে একটি কারেন্ট তৈরি হয়েছিল, যা সুইচটির সার্কিট সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার সময়কে দীর্ঘায়িত করেছিল এবং বিদ্যুৎ ব্যবস্থায় শর্ট সার্কিট ত্রুটির কারণে সৃষ্ট ক্ষতিকে আরও বাড়িয়ে তোলে। চাপগুলি আগুন এমনকি বিস্ফোরণের কারণও হতে পারে।

অতএব, উচ্চ-ভোল্টেজ বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলিতে আর্ক এক্সটিংগুইশিং একটি গুরুত্বপূর্ণ লিঙ্ক হয়ে উঠেছে। রিং প্রধান ইউনিটের উদাহরণ নিন। এটিকে উচ্চ-ভোল্টেজ সার্কিটের স্যুইচিং সম্পূর্ণ করতে হবে এবং এটি বিমানবন্দর এবং আবাসিক এলাকার মতো ঘনবসতিপূর্ণ এলাকায় স্থাপন করতে হবে। এর নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে হবে।

আর্কস দূর করার জন্য, ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলিতে প্রধানত নিম্নলিখিত ধারণাগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকে:

1. ফেলে দাও হওলটেজ।

ভোল্টেজ কমানোর কথা বলতে গেলে, কিছু লোক সার্কিটে সরাসরি ভোল্টেজ কমানোর আশা করে, কিন্তু স্পষ্টতই এটি সম্ভব নয়। সর্বোপরি, উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশনের সময় সরঞ্জামগুলিকে যা করতে হবে তা হল সার্কিটের সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা। এটি সর্বদা উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশনকে কম-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশনে পরিবর্তন করতে পারে না। এখানে ড্রপ ভোল্টেজ হল ড্রপ কন্টাক্ট সংযোগ বিচ্ছিন্ন হওয়ার মুহূর্তের ভোল্টেজ! আমরা জানি যে U=IR, যখন কন্টাক্ট সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়, তখন R তাৎক্ষণিকভাবে বৃদ্ধি পাবে। আমরা যদি U কমাতে চাই, তাহলে আমাদের নিশ্চিত করা উচিত যে কন্টাক্ট সংযোগ বিচ্ছিন্ন হওয়ার মুহূর্তে কন্টাক্টের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট সর্বনিম্ন। আরও মনে রাখবেন যে AC সার্কিটে, কারেন্ট এবং ভোল্টেজ শূন্য ক্রসিং প্রায়শই সিঙ্ক্রোনাইজ হয় না, যা লোডের ধরণের উপর নির্ভর করে।

যোগাযোগ খোলা থাকাকালীন যোগাযোগের ভোল্টেজ কমাতে, নিশ্চিত করুন যে ক্রিয়াটি তখনই ঘটে যখন কারেন্ট শূন্য অতিক্রম করে। আদর্শভাবে, I ঠিক 0, U=IR=0, তাই কোনও চাপ তৈরি হবে না। কিন্তু এটি এমন নয়। এই ধারণাটি কঠিন। অসুবিধা হল যে একটি যান্ত্রিক কাঠামোকে 50Hz কারেন্টে সঠিকভাবে কাজ করতে হবে। কারেন্টের দ্রুত পরিবর্তনের (50Hz) তুলনায়, যান্ত্রিক যোগাযোগগুলি খুব ধীরে ধীরে চলে। আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, দুটি ক্রিয়াগুলির মধ্যে সময়ের পার্থক্যও আলাদা! এবার যখন আপনি এটি ট্রিগার করবেন, এটি 15ms পরে সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যাবে, এবং পরের বার যখন আপনি এটি ট্রিগার করবেন, এটি 22ms পরে সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যাবে। 50Hz কারেন্টের অধীনে এই কম্পনের পরিসর খুবই গুরুত্বপূর্ণ।

2. বায়ু খনিচু করে ইছিঁড়ে ফেলা কআরসি।

চাপ তৈরি হওয়ার পর, বায়ু প্রবাহের মাধ্যমে চাপটি নিভিয়ে ফেলা যায়, যাকে আমরা প্রায়শই চাপ প্রবাহ বলি। চাপ প্রবাহ চাপের উপর কাজ করার জন্য বায়ুপ্রবাহ ব্যবহার করে, যা কার্যকরভাবে চাপকে ঠান্ডা করতে পারে, চাপ অঞ্চলে চাপ বৃদ্ধি করতে পারে এবং অবশিষ্ট মুক্ত গ্যাস অপসারণ করতে পারে, তাই এর চাপ নির্বাপক কর্মক্ষমতা ভালো। চাপ প্রবাহ পদ্ধতি অনুভূমিক প্রবাহ বা উল্লম্ব প্রবাহ হতে পারে।

তাছাড়া, যে অংশে চাপ তৈরি হয় তার চারপাশে কিছু গ্রিড যোগ করা যেতে পারে, যাতে চাপটি কেটে ফেলা যায়। এটি দ্রুত চাপটি নিভিয়ে দিতে সাহায্য করে।

অবশ্যই, চাপ নিভানোর অর্থ ফুঁ দেওয়ার জন্য কাউকে খুঁজে বের করা নয়। যোগাযোগের ক্রিয়া দ্বারা উৎপন্ন বায়ু প্রবাহ চাপ ফুঁ দেওয়ার কাজটি সম্পূর্ণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে, বেশিরভাগ আর্ক ব্লোয়িং পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। সর্বোপরি, এই পদ্ধতির বাস্তবায়ন খরচ বেশি নয়। উদাহরণস্বরূপ, বিভিন্ন আর্ক নির্বাপক চেম্বারে আর্ক ব্লোয়িং মেকানিজম এবং গ্রিড থাকবে।

3. প্রতিস্থাপন করুন মএডিয়া।

যদি আমরা মাধ্যমটিকে উন্নত অন্তরক বৈশিষ্ট্য দিয়ে প্রতিস্থাপন করি এবং এই মাধ্যমের সার্কিটটি ভেঙে ফেলি, তাহলে চাপ কমানো যেতে পারে। সবচেয়ে সহজ জিনিস হল ভ্যাকুয়াম। ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টারের চাপ নির্বাপক প্রভাব খুব ভালো, তবে ভ্যাকুয়ামের খরচ বেশি এবং এর আয়ু কম।

বর্তমানে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত মাধ্যম হল সালফার হেক্সাফ্লোরাইড SF6। এটি একটি কৃত্রিম গ্যাস যা ১০০ বছর আগে দুই ফরাসি রসায়নবিদ, মোইসান এবং লেবেউ দ্বারা সংশ্লেষিত হয়েছিল।

সালফার হেক্সাফ্লোরাইডের নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

উচ্চ তাপ পরিবাহিতা দ্রুত চাপের তাপমাত্রাকে দূরে সরিয়ে দিতে পারে। এটি বর্ণহীন, গন্ধহীন, অ-বিষাক্ত, স্থিতিশীল রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত এবং ঘরের তাপমাত্রায় রাসায়নিক বিক্রিয়ার ঝুঁকিপূর্ণ নয়। অতএব, মাঝারি এবং উচ্চ ভোল্টেজ বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের জন্য অন্তরক এবং ভাঙার মাধ্যম হিসাবে বিদ্যুৎ শিল্পে সালফার হেক্সাফ্লোরাইড ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তবে, সালফার হেক্সাফ্লোরাইড একটি গ্রিনহাউস গ্যাস এবং এর বৈশ্বিক উষ্ণায়ন সম্ভাবনা (GWP) 23,500, যার অর্থ হল 1 কিলোগ্রাম সালফার হেক্সাফ্লোরাইড 23,500 কিলোগ্রাম কার্বন ডাই অক্সাইডের সমান প্রভাব ফেলে। এটি খুবই গুরুতর।

এমন কোন সমাধান আছে কি যা নিরাপদ, পরিবেশ বান্ধব এবং দীর্ঘস্থায়ী?

4. সমান্তরাল হঅ্যাকুয়াম আমিবাধাগ্রস্ত (SVI) এসসমাধান।

এটি একটি নিরাপদ এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ সমাধান, যা প্রথমে স্নাইডার ইলেকট্রিক দ্বারা প্রস্তাবিত এবং রিং প্রধান ইউনিটগুলিতে ব্যবহৃত হয়। সমান্তরাল ভ্যাকুয়াম ইন্টারাপ্টিং সলিউশনটিতে একটি ভ্যাকুয়াম আর্ক এক্সটিংগুইশিং চেম্বার এবং বাতাসে একটি আইসোলেশন সুইচ থাকে, যা অল্প সংখ্যক যন্ত্রাংশ এবং কম খরচে সাধারণ তিন-স্টেশন সুইচ অপারেশন উপলব্ধি করে।

SVI নীতিটি প্রবর্তনের জন্য স্নাইডার ইলেকট্রিকের সমাধানটিকে উদাহরণ হিসেবে নেওয়া যাক।

যখন চলমান পরিচিতিগুলি সরে যায়, তখন স্থির পরিচিতিগুলি থেকে ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টারে কারেন্ট স্থানান্তরিত হয়। এবং এটি লক্ষ করা উচিত যে যখন চলমান পরিচিতি এবং স্থির পরিচিতি পৃথক করা হয়, কারণ পরিচিতিগুলি একই বিভবতে থাকে, তখন কোনও চাপ তৈরি হবে না।

এরপর বিদ্যুৎ প্রবাহ বন্ধ অবস্থায় ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। এরপর, চলমান যোগাযোগ দ্বারা চালিত হয়ে, পিভট রডটি ঘুরতে থাকে এবং ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টারটিকে খোলা এবং বন্ধ করতে চালিত করে।

যখন কারেন্ট ইন্টারাপ্টার সম্পন্ন হয়, তখন চলমান যোগাযোগটি পিভট রডটি ছেড়ে দেয় এবং আইসোলেশন অবস্থানে ঘুরতে থাকে। বাফার স্প্রিংয়ের ক্রিয়ায়, পিভট রডটি তার আসল অবস্থানে ফিরে আসে, যার ফলে ভ্যাকুয়াম ইন্টারাপ্টারটি বন্ধ হয়ে যায়।

এই সমাধানটি ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টারের আকার এবং খরচ কমাতে পারে। যেহেতু ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টার শুধুমাত্র ব্রেকিং পর্যায়ে কাজ করে, তাই ব্রেকিং চলাকালীন এটি ক্ষণস্থায়ী পুনরুদ্ধার ভোল্টেজ সহ্য করবে, তবে এর জন্য শর্ট-সার্কিট ক্লোজিং ক্ষমতা, স্বল্পমেয়াদী কারেন্ট সহ্য করার ক্ষমতা এবং অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট সহ্য করার ক্ষমতা থাকা প্রয়োজন হয় না। ক্লোজিং পর্যায়ে, ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টারের মধ্য দিয়ে কারেন্ট যায় না। তাছাড়া, ব্রেকিং পর্যায়ে, ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টারের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হতে মাত্র কয়েক মিলিমিটার সময় লাগে।

বিচ্ছিন্ন অবস্থায়, চলমান এবং স্থির যোগাযোগগুলি শুষ্ক বাতাসে বিচ্ছিন্ন থাকে।

বিচ্ছিন্নভাবে মাধ্যম হিসেবে, শুষ্ক বাতাসের নিম্নলিখিত সুবিধা রয়েছে:

অ-বিষাক্ত এবং অপারেটরদের জন্য নিরাপদ। আপনি নিশ্চিত থাকতে পারেন যে সরঞ্জামগুলি জনসাধারণের কাছে স্থাপন করা হয়েছে বিষাক্ত গ্যাস লিকেজ সম্পর্কে চিন্তা না করে।

এটি দূষণমুক্ত, সালফার হেক্সাফ্লোরাইড প্রতিস্থাপন করে এবং গ্রিনহাউস প্রভাব এড়ায়।

এটি ব্যবহার করা সহজ। যখন সরঞ্জামগুলি স্ক্র্যাপ করা হয়, তখন গ্যাসটিকে জটিল পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হয় না এবং সরাসরি নির্গত হতে পারে।

এটা দেখা যায় যে সমান্তরাল ভ্যাকুয়াম ইন্টারাপ্টিংয়ের সুবিধা আছে এবং এটি সালফার হেক্সাফ্লোরাইড দ্রবণকে প্রতিস্থাপন করতে পারে।

তাছাড়া, আমরা দেখতে পেলাম যে পুরো প্রক্রিয়াটি বর্তমানে ব্যবহৃত তিন-অবস্থানের সালফার হেক্সাফ্লোরাইড সুইচের মতোই পরিচালিত হয়েছিল: একটি অপারেশন ব্রেকিং/আইসোলেটিং অর্জনের জন্য এবং দ্বিতীয় অপারেশন গ্রাউন্ডিং অর্জনের জন্য। এমনকি স্নাইডার ইলেকট্রিকের রিং মেইন ইউনিট সলিউশনেও সালফার হেক্সাফ্লোরাইড সুইচের মতোই ফুটপ্রিন্ট রয়েছে এবং এমনকি বাসবার কপার বার এবং কেবল জয়েন্টের উচ্চতাও অপরিবর্তিত রয়েছে। এটি সহজেই পরিবর্তন করা যেতে পারে এবং আসল সালফার হেক্সাফ্লোরাইড স্কিমটিকে একটি নতুন স্কিমে রূপান্তরিত করা হয়েছিল। তাই এটি একটি আরও পরিবেশ বান্ধব এবং নিরাপদ সমাধান।