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मध्यम वोल्टेज स्विचगियर के लिए ऊँचाई सुधार गुणांक और प्रदूषण गंभीरता स्तर दिखाने वाला इन्सुलेशन समन्वय BIL चयन आरेख

इन्सुलेशन समन्वय और BIL: केबलों, ऊँचाई और प्रदूषण के लिए व्यावहारिक चयन

12 kV का वैक्यूम सर्किट ब्रेकर एंडीज में स्थित एक सीमेंट संयंत्र में पहुंचा, जिसे 2,800 मीटर की ऊँचाई पर स्थापित किया गया था। छह महीने बाद, यह नियमित स्विचिंग के दौरान विफल हो गया—निर्माण दोष के कारण नहीं, बल्कि इन्सुलेशन सतहों पर फ्लैशओवर के कारण, जो समुद्र तल पर फैक्ट्री परीक्षण के दौरान पूरी तरह से सही ढंग से काम कर रही थीं।.

मूल कारण: संयुक्त उच्च-ऊंचाई और सीमेंट धूल तनाव के लिए अपर्याप्त बेसिक इम्पल्स लेवल। मानक 75 kV BIL, जो स्वच्छ हवा में 1,000 मीटर पर पर्याप्त होता है, तब क्षणिक अतिवोल्टेज सहन नहीं कर सका जब वायु घनत्व 30% तक गिर गया और प्रदूषण ने हर खुली सतह को आच्छादित कर दिया।.

इन्सुलेशन समन्वय ठीक इसी विफलता मोड को रोकता है। यह उपकरण की डाइइलेक्ट्रिक क्षमता को वास्तविक वोल्टेज तनावों से मेल कराता है—यह केवल यह नहीं देखता कि उपकरण किस वोल्टेज पर संचालित होता है, बल्कि यह भी ध्यान में रखता है कि वह कहाँ संचालित होता है। BIL क्षणिक अधिवोल्टेज सहन क्षमता को मापता है, जिसे मानकीकृत बिजली आवेग तरंग के लिए चरम किलोवोल्ट में व्यक्त किया जाता है।.

मध्यम-वोल्टेज BIL चयन में तीन कारक प्रमुख हैं: ऊँचाई (वायु घनत्व में कमी), प्रदूषण की गंभीरता (सतही संदूषण), और केबल प्रणाली की विशेषताएँ (सर्ज इम्पीडेंस मिलान)। यह मार्गदर्शिका प्रत्येक के लिए व्यावहारिक चयन विधियाँ प्रदान करती है, जिनमें IEC-आधारित गणनाएँ और निर्णय तालिकाएँ शामिल हैं, जिन्हें इंजीनियर सीधे खरीद विनिर्देशों में लागू कर सकते हैं।.

की मौलिक समझ के लिए वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के संचालन सिद्धांत, संलग्न संसाधन आर्क विलुप्ति तंत्र और संपर्क डिज़ाइन को कवर करता है जो इन्सुलेशन आवश्यकताओं को प्रभावित करते हैं।.

बेसिक इम्पल्स लेवल क्या है और उपकरण चयन के लिए यह क्यों महत्वपूर्ण है?

बेसिक इम्पल्स लेवल (BIL) उस शिखर वोल्टेज परिमाण को परिभाषित करता है जिसे विद्युत उपकरणों को अस्थायी अधिवोल्टेज घटनाओं, विशेष रूप से बिजली के झटकों और स्विचिंग सर्ज के दौरान सहन करना चाहिए। 3.6 kV से 36 kV के बीच के मध्यम-वोल्टेज प्रणालियों के लिए, BIL रेटिंग आमतौर पर 40 kV से 170 kV तक होती है—जो इम्पल्स सहन क्षमता और नाममात्र परिचालन वोल्टेज के बीच 5:1 से 6:1 का अनुपात दर्शाती है।.

भौतिकी इम्पल्स घटनाओं के दौरान वोल्टेज-समय संबंध पर केंद्रित होती है। एक मानक बिजली इम्पल्स 1.2 माइक्रोसेकंड में चरम पर पहुँचती है और 50 माइक्रोसेकंड में 50% तक क्षीण हो जाती है (IEC 60060-1 द्वारा परिभाषित 1.2/50 μs तरंग रूप)। यह तीव्र वोल्टेज स्पाइक निरंतर पावर आवृत्ति वोल्टेज की तुलना में इन्सुलेशन पर अलग तरह से तनाव डालता है।.

तीन वोल्टेज तनाव श्रेणियों के लिए समन्वय आवश्यक है:

तनाव का प्रकारअवधिआम परिमाणस्रोत
विद्युत आवृत्तिसतत1.0 × रेटेड वोल्टेजसामान्य संचालन
अस्थायी अधिवोल्टेजसेकंड से मिनट तक1.2–1.5 × रेटेड वोल्टेजत्रुटि निवारण, भार अस्वीकृति
अस्थायी अधिवोल्टेजमाइक्रोसेकंड3–12 × रेटेड वोल्टेजबिजली, स्विचिंग

IEC 60071-1 (इन्सुलेशन समन्वय—भाग 1: परिभाषाएँ, सिद्धांत और नियम) के अनुसार, मानक BIL मान एक वरीय श्रृंखला का पालन करते हैं। Um = 36 kV प्रणालियों के लिए मानक BIL 170 kV है, जबकि Um = 12 kV प्रणालियों के लिए न्यूट्रल ग्राउंडिंग विन्यास और अपेक्षित अधिवोल्टेज गंभीरता के आधार पर आमतौर पर 75 kV या 95 kV की BIL रेटिंग की आवश्यकता होती है।.

डाइइलेक्ट्रिक सहन क्षमता तीन परस्पर जुड़े कारकों पर निर्भर करती है: इन्सुलेशन सामग्री का ब्रेकडाउन स्ट्रेंथ (आमतौर पर XLPE केबलों के लिए 20–40 kV/mm), विद्युत क्षेत्र वितरण को निर्धारित करने वाली ज्यामितीय संरचना, और वायुमंडलीय दबाव सहित पर्यावरणीय परिस्थितियाँ।.

BIL चयन के लिए तीन वोल्टेज तनाव श्रेणियाँ, जो समय-मानदंड पर पावर फ्रिक्वेंसी अस्थायी अधिवोल्टेज और बिजली आवेग परिमाण दिखाती हैं।
चित्र 1. वोल्टेज तनाव श्रेणियाँ जिनके लिए इन्सुलेशन समन्वय आवश्यक है: निरंतर पावर फ्रिक्वेंसी (1.0× U_n), दोषों से अस्थायी अधिवोल्टेज (1.2–1.5× U_n), और बिजली या स्विचिंग से क्षणिक आवेग (3–12× U_n) IEC 60071-1 वर्गीकरण के अनुसार।.

मध्यम-वोल्टेज उपकरणों के लिए मानक BIL रेटिंग्स:

रेटेड वोल्टेज (केवी)मानक BIL विकल्प (किलोवोल्ट शिखर)
3.620, 40
7.240, 60
1260, 75, 95
17.575, 95
2495, 125, 145
36145, 170

विकल्पों के बीच चयन सिस्टम के ग्राउंडिंग तरीके, बिजली के संपर्क की आवृत्ति, और—सबसे महत्वपूर्ण रूप से—साइट के पर्यावरणीय कारकों पर निर्भर करता है जो प्रभावी डाइइलेक्ट्रिक शक्ति को कम करते हैं।.

ऊँचाई इन्सुलेशन प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करती है?

वायु घनत्व ऊँचाई के साथ घटता है, जिससे डाइइलेक्ट्रिक मजबूती समानुपाती रूप से कम हो जाती है। समुद्र तल (1,013 hPa) पर मानक वायु आधारभूत इन्सुलेशन क्षमता प्रदान करती है। जैसे-जैसे ऊँचाई बढ़ती है, अणु एक-दूसरे से अधिक दूर हो जाते हैं और ब्रेकडाउन वोल्टेज गिर जाता है। समुद्र तल पर 75 kV BIL रेटेड उपकरण बिना सुधार के 3,000 मीटर की ऊँचाई पर प्रभावी रूप से केवल 60 kV BIL ही प्रदान कर सकता है।.

IEC 60071-2 के अनुसार 1,000 मीटर से ऊपर सुधार अनिवार्य हो जाता है। सूत्र:

K_a = e^(H/8150)

जहाँ K_a ऊँचाई सुधार गुणांक के बराबर है और H मीटर में ऊँचाई को दर्शाता है।.

ऊँचाई सुधार गुणांक ग्राफ, जो IEC 60071-2 सूत्र के अनुसार 1000 मीटर पर K_a 1.0 से 4000 मीटर पर BIL की डेरेटिंग को 1.45 तक दिखाता है।
चित्र 2. IEC 60071-2 के अनुसार इन्सुलेशन समन्वय के लिए ऊँचाई सुधार गुणांक (K_a)। 1,000 मीटर से ऊपर स्थापित उपकरणों में समतुल्य डाइइलेक्ट्रिक सहन क्षमता बनाए रखने के लिए BIL को K_a से गुणा करना आवश्यक है।.

पूर्व-गणितीय ऊँचाई सुधार कारक:

ऊँचाई (मीटर)सुधार गुणांक K_aप्रभावी BIL कमी
1,0001.00 (संदर्भ)0%
1,5001.066%
2,0001.1313%
2,5001.2020%
3,0001.2828%
3,5001.3636%
4,0001.4545%

व्यावहारिक अनुप्रयोग: 2,500 मीटर की ऊँचाई वाले स्थल के लिए निर्धारित 12 kV VCB को कम से कम 75 × 1.20 = 90 kV BIL की आवश्यकता है। अगली मानक रेटिंग चुनें: 95 kV BIL।.

ऊँचाई मुआवजे के लिए दो कार्यान्वयन विकल्प मौजूद हैं। पहला, उच्च BIL श्रेणी का उपकरण निर्दिष्ट करें—समान वोल्टेज रेटिंग के लिए 75 kV के बजाय 95 kV। दूसरा, क्रिपैज और क्लियरेंस दूरी को आनुपातिक रूप से बढ़ाने का अनुरोध करें। अधिकांश वैक्यूम सर्किट ब्रेकर निर्माता ऊँचाई-रेटेड वेरिएंट्स प्रदान करें। RFQ दस्तावेज़ों में स्थापना ऊँचाई निर्दिष्ट करें—रिट्रोफिटिंग की लागत सही प्रारंभिक विनिर्देशन की तुलना में कहीं अधिक होती है।.

[विशेषज्ञ की अंतर्दृष्टि: ऊँचाई का चयन]

  • 2,000 मीटर से ऊपर की साइटों को गणना के परिणामों की परवाह किए बिना स्वतः अगली उच्च BIL श्रेणी में मान्य किया जाना चाहिए।
  • आंशिक निर्वहन के बाद शुष्क, कम आर्द्रता वाले उच्च ऊंचाई वाले वातावरण में वोल्टेज की पुनर्प्राप्ति तेज़ी से होती है।
  • संयुक्त ऊँचाई और प्रदूषण प्रभाव संचयी होते हैं—दोनों सुधारों को क्रमबद्ध रूप से लागू करें।
  • 3,000 मीटर से ऊपर की स्थापनाओं के लिए निर्माता से ऊँचाई परीक्षण प्रमाणपत्र माँगें।

प्रदूषण गंभीरता स्तर और क्रिपैज दूरी आवश्यकताएँ

सतही संदूषण—नमक का छिड़काव, सीमेंट की धूल, औद्योगिक कण, कृषि रसायन—नमी के साथ मिलकर चालक मार्ग बनाता है। IEC 60815 पर्यावरणीय संपर्क के आधार पर चार प्रदूषण गंभीरता स्तरों को परिभाषित करता है:

प्रदूषण का स्तरविवरणआम वातावरण
I – प्रकाशन्यूनतम औद्योगिक प्रदूषण, बिना नमकग्रामीण क्षेत्र, कम यातायात घनत्व
II – मध्यममध्यम औद्योगिक या यातायात संबंधी जोखिमउपनगरीय क्षेत्र, हल्का औद्योगिक
III – भारीघनी औद्योगिक गतिविधि, तट से 1–10 किमीभारी विनिर्माण, तटरेखा के पास
IV – बहुत भारीचालक धूल, सीधे नमक का छिड़काव, रसायनसीमेंट संयंत्र, तटीय सुविधाएँ, रासायनिक प्रसंस्करण

क्रिपिंग दूरी—सक्रिय भागों और ग्राउंड के बीच सतही मार्ग की लंबाई—प्रदूषण की गंभीरता बढ़ने के साथ बढ़नी चाहिए:

प्रदूषण का स्तरन्यूनतम क्रिपिंग (मिमी/किलोवोल्ट)
I – प्रकाश16
II – मध्यम20
III – भारी25
IV – बहुत भारी31

गणना का उदाहरण: स्तर III वातावरण में 12 kV उपकरण के लिए न्यूनतम क्रीपेज (12 ÷ √3) × 25 = 173 मिमी आवश्यक है।.

IEC 60815 के अनुसार इन्सुलेशन समन्वय हेतु प्रदूषण गंभीरता स्तर I से IV, जिनके लिए न्यूनतम क्रिपिंग दूरी प्रति kV 16 से 31 मिमी है।
चित्र 3. IEC 60815 प्रदूषण गंभीरता वर्गीकरण और संबंधित न्यूनतम क्रिपिंग दूरी आवश्यकताएँ। क्रिपिंग दूरी इन्सुलेटर सतहों पर जीवित भागों और ग्राउंड के बीच का सबसे छोटा सतही मार्ग दर्शाती है।.

उचित रूप से सीलबंद, जलवायु-नियंत्रित स्विचगियर कक्षों में रखे इनडोर उपकरण आमतौर पर प्रदूषण स्तर I या II के अंतर्गत आते हैं। हालांकि, क्षेत्रीय अनुभव से पता चलता है कि खराब वेंटिलेशन वाले इनडोर स्थान—विशेषकर खनन और सीमेंट संचालन में—5–10 वर्षों में संदूषण जमा कर लेते हैं, जिससे सतह पर ट्रैकिंग मार्ग बन जाते हैं। इनडोर होने मात्र से स्वतः स्वच्छ मानने के बजाय वास्तविक वायु गुणवत्ता का आकलन करें।.

के लिए बाहरी बनाम आंतरिक वीसीबी चयन, प्रदूषण स्तर का निर्धारण प्रारंभिक उपकरण लागत और दीर्घकालिक विश्वसनीयता दोनों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है।.

संयुक्त ऊँचाई और प्रदूषण: कठोर वातावरणों के लिए चयन

उच्च ऊंचाई वाले स्थल अक्सर गंभीर प्रदूषण के साथ मेल खाते हैं—3,500 मीटर की ऊंचाई पर खनन गतिविधियाँ, पहाड़ी घाटियों में सीमेंट संयंत्र, ग्रिड अवसंरचना से दूर स्थित दूरस्थ औद्योगिक सुविधाएँ। दोनों क्षमता-घटाने वाले कारक मिलकर प्रभाव बढ़ाते हैं।.

क्रमिक आवेदन विधि:

  1. ऊँचाई-समायोजित BIL की गणना करें: आधार BIL × K_a
  2. प्रदूषण स्तर के लिए क्रिपिंग दूरी सत्यापित करें।
  3. पुष्टि करें कि उपकरण एक साथ दोनों आवश्यकताओं को पूरा करता है।

कार्य किया गया उदाहरण: एक सीमेंट संयंत्र में 3,500 मीटर की ऊँचाई पर 24 kV का बाहरी VCB (प्रदूषण स्तर IV):

  • 24 kV के लिए आधार BIL: 125 kV
  • 3,500 मीटर पर ऊँचाई कारक: 1.36
  • आवश्यक BIL: 125 × 1.36 = 170 kV → 170 kV BIL चुनें
  • आवश्यक क्रिपैज: (24 ÷ √3) × 31 = 430 मिमी न्यूनतम

संयुक्त चयन निर्णय मैट्रिक्स:

साइट की स्थितिअनुशंसित कार्रवाई
≤1,000 मीटर, प्रदूषण I–IIमानक BIL, मानक क्रिप
१,०००–२,००० मीटर, प्रदूषण I–IIअगली उच्च BIL श्रेणी
2,000 मीटर, कोई भी प्रदूषणसटीक K_a की गणना करें, ऊँचाई-रेटेड उपकरण निर्दिष्ट करें।
प्रदूषण III–IV, कोई भी ऊँचाईविस्तारित क्रिपिंग इन्सुलेटरों के लिए सिलिकॉन आवास पर विचार करें।
संयुक्त उच्च ऊँचाई + उच्च प्रदूषणदोनों सुधार लागू, निर्माता से परामर्श आवश्यक

सिलिकॉन रबर इन्सुलेटर हाउसिंग्स लेवल III और IV के वातावरण में पोर्सिलेन से बेहतर प्रदर्शन करते हैं क्योंकि उनकी हाइड्रोफोबिक सतह गुणों के कारण पानी चालक फिल्म बनाने के बजाय मोतियों के रूप में बनता है।.

[विशेषज्ञ की अंतर्दृष्टि: कठोर वातावरण में तैनाती]

  • क्षेत्रीय विफलता डेटा दिखाता है कि संयुक्त ऊँचाई-प्रदूषण प्रभाव 2,000 मीटर से ऊपर इन्सुलेशन विफलताओं का 60%+ हिस्सा हैं।
  • सिलिकॉन आवास 15–20 वर्षों तक जल-प्रतिरोधकता बनाए रखते हैं; पोर्सिलेन को आवधिक सफाई की आवश्यकता होती है।
  • खरीद दस्तावेज़ों में प्रदूषण स्तर निर्दिष्ट करें—निर्माता साइट की स्थितियों का अनुमान नहीं लगा सकते।
  • नियमित इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण (न्यूनतम वार्षिक) विफलता से पहले क्षरण का पता लगाता है।

केबल सिस्टम समन्वय: नेटवर्क भर में BIL का मिलान

पावर केबल वायु-इन्सुलेटेड उपकरणों की तुलना में अलग-अलग इन्सुलेशन समन्वय चुनौतियाँ प्रस्तुत करते हैं। XLPE और EPR केबलों का डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक (ε_r ≈ 2.3–3.5) अधिक होता है, उनका सर्ज इम्पीडेंस (20–50 Ω बनाम ओवरहेड लाइनों के लिए 300–400 Ω) कम होता है, और रेटेड मानों से परे BIL मार्जिन न्यूनतम होता है।.

मानक केबल BIL रेटिंग्स:

केबल रेटेड वोल्टेज U₀/U (kV)बीआईएल (किलोवोल्ट शिखर)
3.6/660
6/1075
8.7/1595
12/20125
18/30170

जब यात्रा कर रही तरंगें प्रतिबाधा असंगतता—केबल से ओवरहेड लाइन जंक्शन, खुले केबल समाप्ति—से मिलती हैं, तो वोल्टेज परावर्तन होता है। खुले सिरे पर वोल्टेज सैद्धांतिक रूप से दोगुना हो सकता है। केबल समाप्ति और स्विचगियर, जो केबलों से जुड़े होते हैं, शुद्ध रूप से ओवरहेड-लाइन प्रणालियों में मौजूद उपकरणों की तुलना में अधिक क्षणिक तनाव का सामना करते हैं।.

एकल रेखा आरेख जो ट्रांसफार्मर से स्विचगियर के माध्यम से केबल तक BIL समन्वय दिखाता है, जिसमें टर्मिनेशन पर सर्ज अरेस्टर की स्थापना शामिल है।
चित्र 4. केबल-संयोजित मध्यवोल्टेज प्रणालियों के लिए BIL समन्वय श्रृंखला। केबल टर्मिनेशन पर स्थित सर्फ अरेस्टर्स (टील) प्रतिबाधा असंगति से होने वाले वोल्टेज दोगुना होने से सुरक्षा करते हैं। अरेस्टर स्तर और उपकरण BIL के बीच 15–20% की सुरक्षात्मक मार्जिन विश्वसनीय समन्वय सुनिश्चित करती है।.

सुरक्षा रणनीतियाँ:

  1. प्रत्येक केबल समाप्ति बिंदु पर सर्ज अरेस्टर
  2. उचित तनाव वर्गीकरण के साथ शील्ड किए गए केबल टर्मिनेशन
  3. स्विचगियर BIL ≥ केबल BIL × 1.15 सुरक्षा मार्जिन

छोटे केबल मार्ग (200 मी) को सर्ज समन्वय के लिए वितरित पैरामीटर विश्लेषण की आवश्यकता होती है। मिश्रित केबल/ओवरहेड खंडों वाले भूमिगत वितरण नेटवर्क में प्रत्येक केबल-लाइन जंक्शन पर सर्ज अरेस्टर स्थापित करें।.

द वीसीबी आरएफक्यू चेकलिस्ट इसमें केबल समन्वय संबंधी आवश्यकताएँ शामिल हैं, जिन्हें खरीद विशेषज्ञों को विनिर्देशों को अंतिम रूप देने से पहले सत्यापित कर लेना चाहिए।.

चरण-दर-चरण BIL चयन कार्यप्रवाह

चरण 1: सिस्टम वोल्टेज वर्ग निर्धारित करें
स्थानीय ग्रिड मानकों और नेटवर्क में उपकरण के स्थान के अनुसार अधिकतम सिस्टम वोल्टेज (U_m) की पहचान करें।.

चरण 2: बेस BIL चुनें
वोल्टेज वर्ग के लिए IEC 60071-1 की तालिकाओं से मानक BIL चुनें। प्रभावी रूप से ग्राउंडेड प्रणालियाँ कम BIL की अनुमति देती हैं; अनग्राउंडेड या रेसिस्टेंस-ग्राउंडेड प्रणालियों के लिए उच्च रेटिंग आवश्यक होती है।.

चरण 3: ऊँचाई सुधार की गणना करें
1,000 मीटर से ऊपर की इंस्टॉलेशनों के लिए K_a = e^(H/8150) लागू करें। अगले मानक BIL मान तक ऊपर की ओर गोल करें।.

चरण 4: प्रदूषण की गंभीरता निर्धारित करें
IEC 60815 मानदंडों का उपयोग करके साइट के वातावरण का आकलन करें। जब अनिश्चितता हो, तो प्रारंभिक आकलन से एक स्तर ऊपर चुनें।.

चरण 5: न्यूनतम क्रिपेज की गणना करें
प्रदूषण स्तर के लिए फेज-टू-ग्राउंड वोल्टेज को क्रीपेज फैक्टर से गुणा करें।.

चरण 6: उपकरण समन्वय श्रृंखला का मानचित्रण
BIL रेटिंग्स को निम्न क्रम में सत्यापित करें: ट्रांसफॉर्मर (सबसे उच्च) → स्विचगियर (मध्यवर्ती) → केबल (अरेस्टरों द्वारा संरक्षित) → सर्फ अरेस्टर (सभी उपकरणों के BIL से नीचे सुरक्षात्मक स्तर).

चरण 7: सर्ज अरेस्टर सुरक्षात्मक स्तर निर्दिष्ट करें
अधिकतम निर्वहन धारा के तहत अरेस्टर का अवशिष्ट वोल्टेज संरक्षित उपकरण की BIL से 15–20% वोल्ट कम रहना चाहिए।.

चरण 8: पूर्ण विनिर्देशों का दस्तावेजीकरण करें
खरीद दस्तावेजों में ऊँचाई, प्रदूषण स्तर, आवश्यक BIL, क्रिपैज दूरी और अरेस्टर समन्वय शामिल करें।.

संरक्षणात्मक मार्जिन की गणना निम्नलिखित है: मार्जिन (%) = [(BILउपकरण − वीसंरक्षणात्मक स्तर) ÷ Vसंरक्षणात्मक स्तर] × 100। बिजली आवेग संरक्षण के लिए, IEC 60071-2 स्थापना की गंभीरता और ऊँचाई सुधार कारकों के आधार पर न्यूनतम 15–25% की मार्जिन की सिफारिश करता है।.

आम इन्सुलेशन समन्वय विफलताएँ और रोकथाम

विफलता पैटर्न 1: ऊँचाई का कम आकलन
समुद्र तल पर प्रदर्शन के लिए निर्दिष्ट उपकरण उच्च ऊंचाई वाले खदानों या पर्वतीय सुविधाओं में विफल हो जाते हैं। 3,000 मीटर पर 28% BIL रिडक्शन मानक डिजाइन मार्जिन से अधिक है। स्विचिंग फ्लैशओवर सामान्य संचालन के दौरान होता है, केवल दोष स्थितियों में नहीं।.

रोकथाम: खरीद विनिर्देशों में हमेशा स्थापना ऊँचाई का दस्तावेजीकरण करें। ऊँचाई-रेटेड उपकरण या अगली उच्चतम BIL श्रेणी का अनुरोध करें।.

विफलता पैटर्न 2: प्रदूषण क्रिप
इनडोर स्विचगियर के लिए क्लीन-रूम मान्यताएँ वेंटिलेशन की वास्तविकताओं को अनदेखा करती हैं। 5–10 वर्षों में धूल का प्रवेश सतही ट्रैकिंग मार्ग बनाता है, जो लंबी बारिश या उच्च आर्द्रता के बाद अचानक दिखाई देते हैं।.

रोकथाम: वार्षिक इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण करें। धूल भरे वातावरणों के लिए सफाई अनुसूचियाँ स्थापित करें। स्तर III+ स्थानों के लिए सीलबंद स्विचगियर डिज़ाइनों पर विचार करें।.

विफलता पैटर्न 3: केबल समाप्ति की उपेक्षा
ट्रांसफॉर्मर टर्मिनलों पर सर्ज अरेस्टर लगे होते हैं, लेकिन केबल-स्विचगियर जंक्शनों पर ये नहीं होते। केबल टर्मिनेशन—सबसे कमजोर इन्सुलेशन लिंक—बिजली गिरने की घटनाओं के बजाय स्विचिंग ट्रांज़िएंट्स के दौरान विफल हो जाता है।.

रोकथाम: प्रत्येक केबल टर्मिनेशन पर सर्फ अरेस्टर स्थापित करें। सुनिश्चित करें कि अरेस्टर की ऊर्जा रेटिंग अपेक्षित सर्फ ड्यूटी से मेल खाती हो।.

आयोगन सत्यापन चेकलिस्ट:

  •  सभी प्रमुख उपकरणों के लिए BIL रेटिंग्स दस्तावेजीकृत
  •  जहाँ आवश्यक हो, ऊँचाई सुधार लागू किया गया।
  •  प्रदूषण स्तर के आधार पर क्रिपेज दूरी सत्यापित
  •  सभी केबल टर्मिनेशनों पर सर्ज अरेस्टर स्थापित किए गए हैं।
  •  संरक्षणात्मक मार्जिन की गणना की गई और दस्तावेजीकरण किया गया।
  •  इन्सुलेशन प्रतिरोध आधारभूत माप दर्ज किए गए।

अपने अगले एमवी प्रोजेक्ट के लिए इन्सुलेशन समन्वय का निर्धारण

उचित इन्सुलेशन समन्वय पर्यावरणीय वास्तविकता को उपकरण विनिर्देशों में परिवर्तित करता है। ऊँचाई सुधार के बिना BIL चयन ऊँचाई पर अंततः विफलता सुनिश्चित करता है। प्रदूषण की गंभीरता की अनदेखी सतही ट्रैकिंग और फ्लैशओवर को आमंत्रित करती है। केबल सर्ज इम्पीडेंस विशेषताओं को नज़रअंदाज़ करने से टर्मिनेशन असुरक्षित हो जाते हैं।.

खरीद दस्तावेजों के लिए महत्वपूर्ण विनिर्देश तत्व:

  • रेटेड वोल्टेज और अधिकतम सिस्टम वोल्टेज (U_m)
  • आवश्यक BIL कक्षा ऊँचाई सुधार लागू किए जाने के साथ
  • समुद्र तल से मीटर में स्थापना की ऊँचाई
  • IEC 60815 के अनुसार प्रदूषण की गंभीरता का स्तर
  • न्यूनतम क्रिपिंग दूरी आवश्यकताएँ
  • सर्ज अरेस्टर समन्वय आवश्यकताएँ

संदर्भ के लिए मानक: IEC 60071-1/2 (इन्सुलेशन समन्वय), IEC 60815 (प्रदूषण वर्गीकरण), IEC 62271-1 (उच्च-वोल्टेज स्विचगियर), IEEE C62.82.1 (उत्तरी अमेरिकी अनुप्रयोग).

चुनौतीपूर्ण साइटों के लिए निर्माता परामर्श महत्वपूर्ण है। कस्टम ऊँचाई रेटिंग, विस्तारित क्रिपिंग विकल्प, और सिलिकॉन हाउसिंग अपग्रेड के लिए मानक कैटलॉग पेशकशों से परे अनुप्रयोग इंजीनियरिंग समर्थन की आवश्यकता होती है।.

XBRELE 4,000 मीटर की ऊंचाई के लिए परीक्षण किए गए ऊंचाई-रेटेड वैक्यूम सर्किट ब्रेकर, स्तर IV वातावरण के लिए सिलिकॉन हाउसिंग वाले प्रदूषण-प्रतिरोधी डिज़ाइन, और जटिल इन्सुलेशन समन्वय आवश्यकताओं के लिए तकनीकी विनिर्देश सहायता प्रदान करता है। अपने अगले मध्यम-वोल्टेज परियोजना पर इन्सुलेशन समन्वय समीक्षा के लिए हमारी इंजीनियरिंग टीम से संपर्क करें।.

बाहरी संदर्भ: IEC 60071-1 इन्सुलेशन समन्वय मानक — अंतर्राष्ट्रीय विद्युत-प्राविधिक आयोग की आधिकारिक तकनीकी दस्तावेज़ीकरण।.


अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: BIL और पावर फ्रिक्वेंसी सहनशील वोल्टेज में क्या अंतर है?
A: BIL माइक्रोसेकंड तक चलने वाले तेज़ क्षणिक उछालों के प्रति प्रतिरोध को मापता है, जबकि पावर फ्रिक्वेंसी सहनशीलता परीक्षण एक मिनट तक 50/60 हर्ट्ज़ पर निरंतर वोल्टेज तनाव सहने की क्षमता की जांच करता है—उपकरण को दोनों परीक्षणों में उत्तीर्ण होना चाहिए, क्योंकि प्रत्येक अलग-अलग इन्सुलेशन विफलता तंत्र का मूल्यांकन करता है।.

प्रश्न: किस ऊँचाई पर इन्सुलेशन डेरेटिंग अनिवार्य हो जाती है?
A: IEC मानक 1,000 मीटर से ऊपर ऊँचाई सुधार की मांग करते हैं; 2,000 मीटर पर सुधार गुणांक 1.13 तक पहुँच जाता है, जिसका अर्थ है कि समान सुरक्षा बनाए रखने के लिए उपकरण को समुद्र तल के रेटिंग की तुलना में लगभग 13% अधिक BIL की आवश्यकता होती है।.

प्रश्न: क्या इनडोर स्विचगियर प्रदूषण स्तर की आवश्यकताओं को अनदेखा कर सकता है?
A: विश्वसनीय रूप से नहीं—खराब हवादार इनडोर स्थान, विशेष रूप से पाउडर संभालने वाली औद्योगिक सुविधाओं या तटीय क्षेत्रों के पास स्थित, वर्षों में संचयित होने वाले संदूषण के कारण उच्च आर्द्रता की स्थिति में ट्रैकिंग मार्ग बना सकते हैं।.

प्रश्न: मैं अपने इंस्टॉलेशन साइट के लिए सही प्रदूषण स्तर कैसे निर्धारित करूँ?
A: प्रदूषण स्रोतों (तटरेखा से दूरी, औद्योगिक उत्सर्जन, कृषि गतिविधि) से निकटता, स्थानीय जलवायु पैटर्न (आर्द्रता, वर्षा की आवृत्ति) और निकटवर्ती प्रतिष्ठानों से ऐतिहासिक संदूषण डेटा का मूल्यांकन करें; जब आकलन अनिश्चित हो, तो प्रारंभिक अनुमान से एक स्तर ऊपर चुनें।.

प्रश्न: केबल टर्मिनेशन अन्य इन्सुलेशन बिंदुओं की तुलना में अधिक बार क्यों विफल होते हैं?
A: केबल टर्मिनेशन में, केबल (20–50 Ω) और जुड़े उपकरण (300+ Ω) के बीच इम्पीडेंस असंगति पर सर्ज परावर्तन के कारण वोल्टेज दोगुना हो जाता है, जिससे वे सबसे कमजोर समन्वित कड़ी बन जाते हैं, जब तक कि उन्हें उचित रूप से रेटेड सर्ज अरेस्टर द्वारा संरक्षित न किया जाए।.

प्रश्न: क्या मुझे उच्च-ऊंचाई वाले स्थलों के लिए ऊंचाई-रेटेड उपकरण निर्दिष्ट करना चाहिए या विस्तारित क्रिपिंग का उपयोग करना चाहिए?
A: उच्च BIL वर्ग वाले ऊँचाई-रेटेड उपकरण को सामान्यतः 2,000 मीटर से ऊपर प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि यह आंतरिक और बाहरी इन्सुलेशन दोनों का एक साथ समाधान करता है; केवल विस्तारित क्रिपैज केवल बाहरी सतह के प्रदर्शन में सुधार करता है जबकि आंतरिक इन्सुलेशन मार्जिन अपरिवर्तित रहते हैं।.

प्रश्न: कठोर वातावरण में इन्सुलेशन प्रतिरोध का परीक्षण कितनी बार किया जाना चाहिए?
वार्षिक परीक्षण प्रदूषण स्तर III और IV वाले वातावरणों के लिए न्यूनतम अभ्यास है, जबकि सीमेंट संयंत्रों, तटीय सुविधाओं और अन्य ऐसे स्थानों के लिए त्रैमासिक परीक्षण की सिफारिश की जाती है जहाँ सफाई चक्रों के बीच संदूषण तेजी से जमा हो जाता है।.

हन्ना ज़ू, XBRELE की मार्केटिंग निदेशक
हन्ना

हन्ना XBRELE में प्रशासक और तकनीकी सामग्री समन्वयक हैं। वह MV/HV स्विचगियर, वैक्यूम ब्रेकर्स, कॉन्टैक्टर्स, इंटरप्टर्स और ट्रांसफॉर्मर्स के लिए वेबसाइट संरचना, उत्पाद दस्तावेज़ीकरण और ब्लॉग सामग्री की देखरेख करती हैं। उनका ध्यान स्पष्ट, विश्वसनीय और इंजीनियर-अनुकूल जानकारी प्रदान करने पर है, ताकि वैश्विक ग्राहक आत्मविश्वास के साथ तकनीकी और खरीद निर्णय ले सकें।.

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