उच्च -वोल्टेज स्विचगियरवर्तमान में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और बड़ी मात्रा में मौजूद है। डिज़ाइन, निर्माण, स्थापना, संचालन और रखरखाव में विभिन्न समस्याओं के कारण दुर्घटना दर अपेक्षाकृत अधिक है। कई प्रकार की स्विचगियर दुर्घटनाओं में से, इन्सुलेशन दुर्घटनाएँ ज्यादातर 10kV और उससे अधिक के वोल्टेज स्तर पर होती हैं, और परिणाम अधिक गंभीर होते हैं। विशेष रूप से हैंडकार्ट प्रकार के स्विचगियर के लिए, इन्सुलेशन दुर्घटना दर और भी अधिक है, और आसन्न स्विचगियर को प्रभावित करने वाली एक विफलता की घटना और भी अधिक स्पष्ट है।
विशेष रूप से कई कारण हैं:
1. अपर्याप्त क्रीपेज दूरी और वायु निकासी
अपर्याप्त क्रीपेज दूरी और वायु निकासी स्विचगियर में इन्सुलेशन क्षति दुर्घटनाओं का मूल कारण है। यह विशेष रूप से ट्रक पर लगे स्विचगियर के लिए सच है, जहां, कैबिनेट के आकार को छोटा करने के लिए, इन्सुलेशन ताकत सुनिश्चित करने के लिए प्रभावी उपाय किए बिना, सर्किट ब्रेकर और जमीन से आइसोलेशन प्लग के बीच की दूरी को काफी कम कर दिया जाता है।
2. खराब विनिर्माण गुणवत्ता और कारीगरी
विनिर्माण और असेंबली गुणवत्ता स्विचगियर के समग्र वोल्टेज स्तर को झेलने पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। जबकि स्विचगियर के कुछ घटक वोल्टेज परीक्षण को झेलने में सफल हो सकते हैं, खराब असेंबली गुणवत्ता के कारण संपूर्ण स्विचगियर विफल हो सकता है। उदाहरण के लिए, अनियमित आकार के बन्धन पेंच, कसने के बाद अखरोट से परे पेंच के अत्यधिक विस्तार के साथ; कुछ सहायक चीनी मिट्टी के स्तंभों में टी -आकार की आधार प्लेटें होती हैं, जिनके लिए समर्थन स्तंभों पर विशेष उपचार की आवश्यकता होती है, जो न केवल इन्सुलेशन दूरी को कम करता है बल्कि स्थानीयकृत विद्युत क्षेत्र भिन्नताएं भी पैदा करता है। स्विचगियर के भीतर अपर्याप्त "पांच प्रमाण" उपाय, खराब यांत्रिक इंटरलॉक, और अस्पष्ट समापन और खोलने की स्थिति अक्सर आकस्मिक रूप से बंद होने या खुलने का कारण बनती है। इसके अलावा, खराब गुणवत्ता समर्थन वाले पोर्सिलेन कॉलम खराब गतिशील स्थिरता प्रदर्शित करते हैं, संभावित रूप से शॉर्ट सर्किट करंट प्रभावों के तहत टूट जाते हैं और दुर्घटनाएं बढ़ जाती हैं।
3. अपर्याप्त धारा वहन क्षमता या ख़राब संपर्क
जब क्षमता अपर्याप्त होती है या संपर्क ख़राब होता है, तो स्थानीय तापमान बढ़ जाता है। गंभीर मामलों में, उस बिंदु पर करंट ले जाने वाला हिस्सा जल जाता है, जिससे जमीन पर या चरणों के बीच में जलन पैदा होती है, जिसके परिणामस्वरूप इन्सुलेशन फ्लैशओवर हो जाता है।
4. पर्यावरणीय परिस्थितियों का प्रभाव
स्विचगियर ऑपरेशन के दौरान पर्यावरणीय स्थितियाँ स्विचगियर में इन्सुलेशन फ्लैशओवर का मुख्य कारण हैं। बढ़ता वायु प्रदूषण धीरे-धीरे बिजली उपकरणों के इंसुलेटर, बुशिंग और बसबार को दूषित कर देता है। पिछले कुछ वर्षों में फ्लैशओवर दुर्घटनाओं के विश्लेषण से निम्नलिखित दो मुख्य कारणों का पता चलता है:
पहला (वस्तुनिष्ठ रूप से विद्यमान): इंसुलेटर की सतह पर गंदगी और नमी दोनों एक साथ मौजूद होती हैं। धूल इंसुलेटर की सतह पर चिपक जाती है, और शुष्क अवस्था में भी, इन्सुलेशन प्रतिरोध उच्च रहता है, इसलिए शुष्क जलवायु में फ्लैशओवर नहीं होता है। स्वच्छ जल में भी उच्च प्रतिरोध होता है; यदि इंसुलेटर गंदा नहीं है, हालांकि यह नम हो सकता है, इसकी इन्सुलेशन शक्ति अधिक रहती है, और फ्लैशओवर नहीं होगा। आम तौर पर, लंबे समय तक शुष्क मौसम के कारण इंसुलेटर और बसबारों पर गंदगी जमा हो जाती है। यदि इसके बाद अचानक कोहरा छा जाता है जो लंबे समय (आमतौर पर 2-3 घंटे) तक रहता है, तो अपशिष्ट जल से गंदगी पूरी तरह से गीली हो जाती है, जिससे फ्लैशओवर की संभावना बढ़ जाती है।
दूसरा (मानवीय कारण): इंसुलेटर तारों की रिसाव दूरी बहुत छोटी है और गंदे और आर्द्र वातावरण के अनुकूल नहीं हो सकती है। फ़्लैशओवर केवल तब होता है जब इन्सुलेशन प्रतिरोध कम हो जाता है और रिसाव धारा एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाती है। संदूषण, नमी और वोल्टेज की समान परिस्थितियों में, इंसुलेटर में लंबी रिसाव दूरी से लीकेज करंट में तेजी से वृद्धि होती है। लंबी रिसाव दूरी के परिणामस्वरूप चाप का व्यास भी लंबा हो जाता है, जिससे फ्लैशओवर की संभावना कम हो जाती है। इसके विपरीत, इंसुलेटर में कम रिसाव दूरी इलेक्ट्रोड को पाटने के लिए डिस्चार्ज को आसान बनाती है, जिससे फ्लैशओवर का खतरा बढ़ जाता है।
5. बिजली के ओवरवॉल्टेज के कारण स्विचगियर फ्लैशओवर होता है
बिजली प्रणालियों में, बिजली के डिस्चार्ज के कारण ओवरवॉल्टेज और स्विचगियर फ्लैशओवर के कारण होने वाली दुर्घटनाएँ अक्सर होती रहती हैं। बिजली के ओवरवॉल्टेज को आम तौर पर उनके कारणों के आधार पर दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
① डायरेक्ट लाइटनिंग स्ट्राइक ओवरवॉल्टेज: ओवरवॉल्टेज तब उत्पन्न होता है जब बिजली सीधे ट्रांसमिशन लाइनों जैसे बिजली उपकरणों से टकराती है। उदाहरण के लिए, कई सौ मेगावोल्ट के ग्राउंड वोल्टेज वाला एक थंडरक्लाउड अपने चार्ज को सीधे ट्रांसमिशन लाइन के कंडक्टरों पर डिस्चार्ज करता है। यह असामान्य रूप से उच्च वोल्टेज प्रभाव के बिंदु से यात्रा तरंग के रूप में कंडक्टर के साथ फैलता है, जिसके परिणामस्वरूप जहां भी यह पहुंचता है वहां ओवरवोल्टेज होता है। इसके अलावा, जब बिजली किसी टावर से टकराती है या बिजली की छड़ पर गिरती है, तो बड़ी मात्रा में चार्ज बिजली की छड़, टावर और ग्राउंडिंग प्रतिरोध के माध्यम से जमीन में प्रवाहित होता है। विशाल धारा रास्ते में एक बड़ा वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न करती है, जिससे बिजली की छड़ और टॉवर की क्षमता बढ़ जाती है, जिससे ट्रांसमिशन लाइन के साथ एक उच्च संभावित अंतर पैदा होता है। जब यह संभावित अंतर इन्सुलेशन टूटने के लिए पर्याप्त होता है, तो ट्रांसमिशन लाइन पर एक ओवरवॉल्टेज उत्पन्न होता है, जो तब एक यात्रा तरंग के रूप में फैलता है।
② प्रेरित ओवरवॉल्टेज प्रेरित ओवरवॉल्टेज बिजली ट्रांसमिशन लाइनों पर प्रेरित ओवरवॉल्टेज को संदर्भित करता है जब बिजली विद्युत उपकरणों के पास वस्तुओं से टकराती है या जब ट्रांसमिशन लाइनों पर गरज के साथ बादल छाते हैं। कंडक्टरों के पास बिजली गिरने के कारण, बड़ी मात्रा में बिजली की धारा चैनल के साथ जमीन में प्रवाहित होती है, जिससे तेजी से बदलते विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का निर्माण होता है। यह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र कंडक्टरों में ओवरवोल्टेज भी प्रेरित कर सकता है।
बिजली के ओवरवॉल्टेज के लक्षण:
◆छोटी अवधि, आम तौर पर दसियों माइक्रोसेकंड।
◆एकध्रुवीयता; प्रत्यक्ष बिजली के झटके ज्यादातर नकारात्मक ध्रुवीय होते हैं, जबकि प्रेरित वोल्टेज ज्यादातर सकारात्मक ध्रुवीय होते हैं।
◆ बिजली के ओवरवोल्टेज का उच्च शिखर मूल्य, हजारों किलोवोल्ट तक पहुंचना। यह संभावित रूप से कंडक्टर के जमीन पर गिरने या आसन्न चरणों के बीच इन्सुलेशन का कारण बन सकता है, और सबस्टेशन में प्रवेश करने वाली यात्रा तरंग स्विच इन्सुलेशन को तोड़ने का कारण बन सकती है, जिसके परिणामस्वरूप डिस्चार्ज घटना हो सकती है।
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