একটি মাঝারি-ভোল্টেজ ইনডোর ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার নির্দিষ্ট করার আগে আপনার কী জানা উচিত?

একটি মাঝারি-ভোল্টেজ ইনডোর ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার কি?

A মাঝারি-ভোল্টেজ ইনডোর ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার (MV VCB) হল একটি স্যুইচিং এবং সুরক্ষা ডিভাইস যা ফল্ট স্রোতকে বাধা দিতে এবং মাঝারি-ভোল্টেজ পরিসরে কাজ করা বৈদ্যুতিক সার্কিটগুলিকে বিচ্ছিন্ন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে - সাধারণত 1 kV এবং 52 kV এর মধ্যে। এই প্রযুক্তির সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্য হল এর আর্ক-নিভেনিং মেকানিজম: বৈদ্যুতিক আর্ক তৈরি হয় যখন পরিচিতিগুলিকে আলাদা করে একটি সিল করা ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্রটারের ভিতরে নির্বাপিত করা হয়, যেখানে গ্যাসের অণুর অনুপস্থিতি আর্কটিকে বর্তমান জিরো ক্রসিংয়ের বাইরে নিজেকে টিকিয়ে রাখতে বাধা দেয়। এই ভ্যাকুয়াম বিঘ্ন নীতিটি অত্যন্ত দ্রুত এবং পরিষ্কার চাপ বিলুপ্তি ঘটায়, ন্যূনতম যোগাযোগের ক্ষয় এবং বাধা সৃষ্টিকারী মাধ্যম হিসাবে গ্যাস বা তেলকে অন্তরক করার প্রয়োজন নেই।

"ইনডোর" উপাধিটি নির্দেশ করে যে এই ব্রেকারগুলিকে ধাতু-পরিহিত সুইচগিয়ার কিউবিকল, সুইচরুম বা ঘেরা সাবস্টেশনের ভিতরে ইনস্টল করার জন্য ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছে যেখানে পরিবেশগত অবস্থা — তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, ধুলো এবং দূষণ — নিয়ন্ত্রিত বা আংশিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। এটি তাদের খুঁটিতে বা ওপেন-এয়ার সাবস্টেশনে বসানো বহিরঙ্গন ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার থেকে আলাদা করে, যার জন্য অতিরিক্ত আবহাওয়ারোধী এবং UV-প্রতিরোধী ঘেরের প্রয়োজন হয়। এমভি ইনডোর ভিসিবিগুলি বিশ্বব্যাপী শিল্প বিদ্যুৎ বিতরণ, ইউটিলিটি সেকেন্ডারি সাবস্টেশন, বাণিজ্যিক ভবন, ডেটা সেন্টার এবং অবকাঠামো সুবিধাগুলিতে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে স্থাপন করা সুরক্ষা ডিভাইসগুলির মধ্যে একটি।

ভ্যাকুয়াম বাধা কিভাবে কাজ করে

ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টার হল সার্কিট ব্রেকারের হার্ট। এটিতে দুটি কপার-ক্রোমিয়াম অ্যালয় পরিচিতি রয়েছে — একটি স্থির এবং একটি চলমান — একটি সিরামিক বা কাচের খামের মধ্যে রাখা হয়েছে যা প্রায় 10⁻³ থেকে 10⁻⁴ Pa চাপে খালি করা হয়৷ যখন ব্রেকার একটি ট্রিপ সিগন্যাল পায়, তখন একটি স্প্রিং-চার্জড বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক যোগাযোগ উচ্চ গতিতে মোকানিজম অপারেটিং মিক্স থেকে যোগাযোগ দূর করে৷ পরিচিতিগুলি পৃথক হওয়ার সাথে সাথে যোগাযোগ উপাদানের বাষ্পীভবনের দ্বারা স্থায়িত্ব একটি ধাতব বাষ্প চাপের মধ্য দিয়ে ক্ষণে ক্ষণে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হতে থাকে।

যেহেতু ভ্যাকুয়াম গ্যাপে কার্যত কোন গ্যাসের অণু উপস্থিত নেই, তাই আর্ক প্লাজমাকে তাপীয়ভাবে টিকিয়ে রাখা যায় না একবার কারেন্ট তার প্রাকৃতিক শূন্য ক্রসিং দিয়ে চলে যায়, যা 50 Hz সিস্টেমে প্রতি সেকেন্ডে 100 বার ঘটে। সেই শূন্য ক্রসিং-এ, আর্কটি নিভে যায় এবং ভ্যাকুয়াম গ্যাপ মাইক্রোসেকেন্ডে তার অস্তরক শক্তি পুনরুদ্ধার করে — বায়ু, SF₆ বা তেল বাধাদানকারীর চেয়ে অনেক দ্রুত। এই দ্রুত ডাইইলেকট্রিক পুনরুদ্ধারই ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকারকে একটি চক্রের একটি ভগ্নাংশের মধ্যে 25 kA, 31.5 kA, বা 40 kA এর শর্ট-সার্কিট স্রোতকে বাধা দিতে দেয়, ফল্ট শক্তি সীমিত করে এবং ডাউনস্ট্রিম সরঞ্জামগুলির ক্ষতি কমিয়ে দেয়। কপার-ক্রোমিয়াম যোগাযোগের উপাদানটি বিশেষভাবে পরিচিতি ঢালাই কমানোর জন্য, একটি বিচ্ছুরিত চাপ তৈরি করে যা যোগাযোগের মুখ জুড়ে সমানভাবে ছড়িয়ে পড়ে এবং হাজার হাজার অপারেটিং চক্রের ক্ষয় প্রতিরোধ করে।

মূল প্রযুক্তিগত পরামিতি এবং তারা কি বোঝায়

সঠিক এমভি ইনডোর ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার নির্বাচন করার জন্য রেট দেওয়া প্যারামিটারগুলির একটি পরিষ্কার বোঝার প্রয়োজন যা এটির কার্যক্ষম খামকে সংজ্ঞায়িত করে। নিম্নলিখিত সারণীটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য এবং তাদের ব্যবহারিক তাত্পর্যের সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেয়:

শর্ট-সার্কিট ব্রেকিং কারেন্ট হল প্যারামিটার যা ক্রয় করার সময় প্রায়শই ছোট করা হয়। ইনস্টলেশন পয়েন্টে সম্ভাব্য ত্রুটির স্তরটি অবশ্যই আপস্ট্রিম ট্রান্সফরমার প্রতিবন্ধকতা, তারের প্রতিবন্ধকতা এবং সিস্টেম কনফিগারেশন থেকে গণনা করা উচিত — শুধুমাত্র নেমপ্লেট রেটিং থেকে অনুমান করা যায় না। হাই-ফল্ট-লেভেল বাসে অপর্যাপ্ত Isc রেটিং সহ একটি ব্রেকার ইনস্টল করা একটি গুরুতর নিরাপত্তা ঝুঁকি: ব্রেকার ত্রুটিটি বাধা দিতে ব্যর্থ হতে পারে, আরসিং ধরে রাখতে পারে যা সুইচগিয়ার কিউবিকেলের ভিতরে একটি আর্ক ফ্ল্যাশ বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে।

অপারেটিং মেকানিজম: স্প্রিং-চার্জড বনাম ম্যাগনেটিক অ্যাকচুয়েটর

অপারেটিং মেকানিজম যা যোগাযোগ বিচ্ছেদ এবং বন্ধ করে দেয় তা একটি গুরুত্বপূর্ণ নির্ভরযোগ্যতার কারণ। এমভি ইনডোর ভিসিবি মার্কেটে দুটি ডিজাইনের প্রাধান্য রয়েছে।

স্প্রিং-চার্জড মেকানিজম

স্প্রিং-চার্জড (সঞ্চিত শক্তি) প্রক্রিয়াটি স্বতন্ত্রভাবে বন্ধ এবং খোলার উভয় স্ট্রোক চালানোর জন্য প্রাক-সংকুচিত স্প্রিংসের একটি সেট ব্যবহার করে। একটি বৈদ্যুতিক মোটর বা ম্যানুয়াল হ্যান্ডেল ক্লোজিং স্প্রিং চার্জ করে; যখন একটি ক্লোজ কমান্ড জারি করা হয়, তখন স্প্রিং বন্ধ পরিচিতিগুলি চালানোর জন্য তার শক্তি প্রকাশ করে এবং একই সাথে খোলার স্প্রিং চার্জ করে। উদ্বোধনী বসন্ত একটি ট্রিপ কমান্ডে প্রকাশ করে, পরিচিতিগুলিকে আলাদা করে দেয়। এই স্বাধীন শক্তি সঞ্চয়ের অর্থ হল ওপেন স্ট্রোকের সময় নিয়ন্ত্রণ পাওয়ার সাপ্লাই উপলভ্যতার উপর নির্ভর না করে ব্রেকার সম্পূর্ণ ওপেন-ক্লোজ-ওপেন (O-CO) ডিউটি ​​চক্র সম্পাদন করতে পারে — সুরক্ষা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োজন যেখানে সহায়ক পাওয়ার সাপ্লাই ব্যর্থ হলেও ব্রেকারকে অবশ্যই ট্রিপ করতে হবে। স্প্রিং-চার্জড মেকানিজমগুলির একটি দীর্ঘ এবং ভালভাবে নথিভুক্ত পরিষেবা ইতিহাস রয়েছে এবং বেশিরভাগ সুইচগিয়ার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এটি ডিফল্ট পছন্দ৷

ম্যাগনেটিক অ্যাকচুয়েটর (স্থায়ী চুম্বক) প্রক্রিয়া

ম্যাগনেটিক অ্যাকচুয়েটর মেকানিজম যান্ত্রিক স্প্রিংসকে একটি স্থায়ী চুম্বক এবং একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কয়েল দিয়ে প্রতিস্থাপন করে। কয়েলের মধ্য দিয়ে একটি সংক্ষিপ্ত কারেন্ট পালস হয় অ্যাকচুয়েটরকে ড্রাইভ খোলার বা বন্ধ করার জন্য আকর্ষণ করে বা বিকর্ষণ করে এবং স্থায়ী চুম্বক অবিচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ খরচ ছাড়াই পরিচিতিগুলিকে ধরে রাখে। স্প্রিং মেকানিজমের তুলনায় ম্যাগনেটিক অ্যাকচুয়েটরগুলির কম চলমান অংশ থাকে — সাধারণত একটি স্প্রিং ড্রাইভে 100-এর তুলনায় 10টিরও কম চলমান উপাদান থাকে — যা সমর্থকরা যুক্তি দেন যে 25-থেকে-30-বছরের পরিষেবা জীবনে উচ্চ যান্ত্রিক নির্ভরযোগ্যতা এবং কম রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। সীমাবদ্ধতা হল খোলার জন্য একটি ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক থেকে সঞ্চিত শক্তির একটি স্পন্দন প্রয়োজন, যা চার্জ থাকা আবশ্যক; ক্যাপাসিটরের চার্জ উৎসের ক্ষতি ট্রিপিং প্রতিরোধ করতে পারে। ম্যাগনেটিক অ্যাকচুয়েটর ব্রেকারগুলি খুব কম রক্ষণাবেক্ষণের ব্যবধানকে অগ্রাধিকার দেয়, যেমন নেটওয়ার্ক সাবস্টেশন এবং ভূগর্ভস্থ ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমগুলিতে ক্রমবর্ধমানভাবে সাধারণ।

এমভি ইনডোর ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকারগুলির প্রাথমিক অ্যাপ্লিকেশন

MV ইনডোর ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকারগুলি মাঝারি-ভোল্টেজ বিতরণ নেটওয়ার্কগুলিতে সুইচিং এবং সুরক্ষা পয়েন্টগুলিতে ইনস্টল করা হয়। তাদের নির্দিষ্ট ভূমিকা প্রয়োগ অনুসারে পরিবর্তিত হয়, তবে অন্তর্নিহিত প্রয়োজনীয়তা - নির্ভরযোগ্য ত্রুটি বাধা এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য সুইচিং - তাদের সকলের মধ্যে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

• প্রাথমিক এবং সেকেন্ডারি ডিস্ট্রিবিউশন সাবস্টেশন, যেখানে MV VCBগুলি ট্রান্সফরমার ফিডার, বাস কাপলার এবং ইনকামিং সাপ্লাই ফিডারগুলিকে রক্ষা করে। 11 কেভি বা 33 কেভি সুইচবোর্ডে ইনকামার ব্রেকারগুলি আধুনিক ইনস্টলেশনগুলিতে প্রায় একচেটিয়াভাবে ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার, 1980 এর দশক থেকে তারা যে তেল সার্কিট ব্রেকারগুলিকে সরিয়ে দিয়েছিল তাদের প্রতিস্থাপন করে৷
• ইন্ডাস্ট্রিয়াল প্ল্যান্ট মোটর কন্ট্রোল, যেখানে বড় মাঝারি-ভোল্টেজের মোটর - সাধারণত 200 কিলোওয়াটের উপরে - কনট্যাক্টরের পরিবর্তে ডেডিকেটেড ভিসিবি দ্বারা সুইচ এবং সুরক্ষিত থাকে। ভ্যাকুয়াম ব্রেকার রুটিন স্টার্ট/স্টপ সুইচিং এবং ফল্ট সুরক্ষা উভয়ই পরিচালনা করে, অনেক কনফিগারেশনে একটি পৃথক সুরক্ষা রিলে এবং ফিউজ সংমিশ্রণের প্রয়োজনীয়তা দূর করে।
• ডেটা সেন্টার এবং ক্রিটিক্যাল ফ্যাসিলিটি সুইচগিয়ার, যেখানে ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টারের দ্রুত ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম সংলগ্ন সুস্থ ফিডারে ভোল্টেজ ডিপ সময়কালকে কমিয়ে দেয়, সমান্তরাল ফিডারে ফল্ট ইভেন্টের সময় নিরবচ্ছিন্ন পাওয়ার সাপ্লাই (ইউপিএস) সিস্টেমের অপ্রয়োজনীয়ভাবে ব্যাটারিতে স্যুইচ করার ঝুঁকি কমায়।
• উইন্ড ফার্ম কালেক্টর সাবস্টেশন এবং সোলার পিভি স্ট্রিং কম্বাইনার সাবস্টেশন সহ পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সংগ্রহের নেটওয়ার্ক, যেখানে MV VCBগুলি পৃথক প্রজন্মের ইউনিটগুলিকে সংগ্রহের বাসের সাথে সংযোগকারী ফিডার তারগুলিকে রক্ষা করে এবং অবশিষ্ট উত্পাদন ক্ষমতাকে প্রভাবিত না করে ত্রুটিযুক্ত বিভাগগুলির দ্রুত বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে।
• রেলওয়ে ট্র্যাকশন সাপ্লাই সাবস্টেশন, যেখানে চাহিদাপূর্ণ ডিউটি ​​চক্র — উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিং এবং ইন্ডাকটিভ লোড বাধার সাথে মিলিত হয় — ভ্যাকুয়াম প্রযুক্তিকে বিকল্পগুলির চেয়ে পছন্দের পছন্দ করে, উদ্দেশ্য-রেটেড ট্র্যাকশন VCB গুলি 25 kV একক-ফেজ এসি সিস্টেমের জন্য উপলব্ধ।

ভ্যাকুয়াম বনাম SF₆ সার্কিট ব্রেকার: সঠিক প্রযুক্তি নির্বাচন করা

কয়েক দশক ধরে, সালফার হেক্সাফ্লোরাইড (SF₆) গ্যাস সার্কিট ব্রেকারগুলি মাঝারি-ভোল্টেজ ইনডোর বাজারে ভ্যাকুয়াম প্রযুক্তির সাথে সরাসরি প্রতিদ্বন্দ্বিতা করেছে। SF₆ চমৎকার ডাইইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্য এবং আর্ক-নিভিং পারফরম্যান্স প্রদান করে, কিন্তু এর গ্লোবাল ওয়ার্মিং সম্ভাবনা — CO₂ এর 23,500 গুণ — ইউরোপ, উত্তর আমেরিকা এবং অন্যান্য বিচারব্যবস্থায় ক্রমবর্ধমান কঠোর নিয়ন্ত্রক চাপ সৃষ্টি করেছে। ইউরোপীয় ইউনিয়নের F-গ্যাস রেগুলেশন 2030-এর দশকের গোড়ার দিকে নতুন মাঝারি-ভোল্টেজ সুইচগিয়ারে SF₆কে পর্যায়ক্রমে বন্ধ করার জন্য একটি পথ নির্ধারণ করেছে এবং বেশ কয়েকটি প্রধান সুইচগিয়ার নির্মাতারা ইতিমধ্যেই ভ্যাকুয়াম বা টেকনোলজির বিকল্পের পক্ষে SF₆-ভিত্তিক MV পণ্যগুলি বন্ধ করার ঘোষণা দিয়েছে৷

নতুন ইনডোর ইনস্টলেশনের জন্য, ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার হল 40.5 kV পর্যন্ত সম্পূর্ণ মাঝারি-ভোল্টেজ পরিসীমা জুড়ে প্রযুক্তিগত এবং বাণিজ্যিকভাবে সাউন্ড ডিফল্ট পছন্দ। তারা কোন পরিবেশগত দায় বহন করে না, কোন গ্যাস-হ্যান্ডলিং সরঞ্জাম বা লিক পর্যবেক্ষণ পরিকাঠামোর প্রয়োজন হয় না, এবং বাধা দেওয়ার ক্ষমতা, যান্ত্রিক সহনশীলতা এবং যোগাযোগ জীবনের ক্ষেত্রে তাদের কর্মক্ষমতা সম্পূর্ণরূপে SF₆ বিকল্পগুলির ভোল্টেজ স্তরের সমান যেখানে বেশিরভাগ ইনডোর সুইচগিয়ার কাজ করে। SF₆ সরঞ্জামগুলি নির্দিষ্ট করে এমন প্রকল্পগুলি আজ ভবিষ্যতের প্রতিস্থাপনের দায়বদ্ধতা জমা করছে কারণ প্রবিধানগুলি কঠোর হচ্ছে এবং রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীদের জন্য SF₆-হ্যান্ডলিং শংসাপত্রের প্রয়োজনীয়তাগুলি আরও বোঝা হয়ে উঠছে৷

রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা এবং পরিষেবা জীবন বিবেচনা

ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকারগুলির একটি ব্যবহারিক সুবিধা হল আগের তেল এবং এয়ার-ব্লাস্ট প্রযুক্তির তুলনায় তাদের কম রক্ষণাবেক্ষণের চাহিদা। সিল করা ভ্যাকুয়াম ইন্টারপ্টারটির সারাজীবনের কোনো অভ্যন্তরীণ রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয় না — ভ্যাকুয়াম অখণ্ডতা সিরামিক বা কাচের খাম এবং ধাতু-থেকে-সিরামিক ব্রেজড জয়েন্টগুলির দ্বারা রক্ষণাবেক্ষণ করা হয় এবং ফিল্ড-সামঞ্জস্য করা যায় না। নির্মাতারা চলমান কন্টাক্ট স্টেমে একটি সাধারণ যোগাযোগ পরিধান নির্দেশক প্রদান করে যা ক্রমবর্ধমান যোগাযোগের ক্ষয় দেখায় এবং রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীদের সতর্ক করে যখন ইন্টারপ্টার জীবনের শেষের দিকে, সাধারণত 20 থেকে 30 বছরের স্বাভাবিক পরিষেবার পরে বা পূর্ণ-লোড বৈদ্যুতিক ক্রিয়াকলাপগুলির রেট নম্বরে পৌঁছে যাওয়ার পরে।

রুটিন রক্ষণাবেক্ষণ বাধার পরিবর্তে অপারেটিং প্রক্রিয়ার উপর ফোকাস করে। স্প্রিং-চার্জড মেকানিজমের জন্য পিভট পয়েন্ট এবং ক্যাম পৃষ্ঠের পর্যায়ক্রমিক তৈলাক্তকরণ, বসন্তের সেট এবং ভ্রমণের দূরত্ব পরিদর্শন এবং ক্লোজ এবং ট্রিপ কয়েলগুলির কার্যকরী পরীক্ষার প্রয়োজন হয়। ইন্টারপ্টার এবং প্রাথমিক কন্ডাক্টরগুলির নিরোধক প্রতিরোধের পরীক্ষা প্রস্তুতকারকের দ্বারা বা প্রযোজ্য রক্ষণাবেক্ষণের মান দ্বারা নির্দিষ্ট বিরতিতে সঞ্চালিত হওয়া উচিত — উত্তর আমেরিকার অনুশীলনে IEEE C37.10, আন্তর্জাতিক প্রেক্ষাপটে IEC 62271-100। একটি পরিষ্কার ইনডোর পরিবেশে একটি ভালভাবে রক্ষণাবেক্ষণ করা ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকারকে 25 থেকে 30 বছরের জন্য নির্ভরযোগ্য পরিষেবা প্রদান করা উচিত একটি সম্পূর্ণ মেকানিজম ওভারহল বা ইন্টারপ্টার প্রতিস্থাপনের আগে, যা মোট জীবনচক্র খরচকে বিকল্পগুলির সাথে অত্যন্ত প্রতিযোগিতামূলক করে তোলে যার জন্য আরও ঘন ঘন হস্তক্ষেপের প্রয়োজন হয়৷