10kV जिंक ऑक्साइड लाइटनिंग अरेस्टर के विस्फोट के कारणों का विश्लेषण
1. 10kV जिंक ऑक्साइड लाइटनिंग अरेस्टर के विस्फोट के कारणों का विश्लेषण
वर्तमान में, बिजली वितरण के लिए बड़ी संख्या में जिंक ऑक्साइड (ZnO) लाइटनिंग अरेस्टर (जिसे सर्ज अरेस्टर भी कहा जाता है) का उपयोग 10 kV वितरण नेटवर्क में किया जाता है ताकि बिजली के ओवरवॉल्टेज के तहत बिजली वितरण उपकरण को नुकसान से बचाया जा सके। ऑपरेशन के दौरान, कुछ जिंक ऑक्साइड अरेस्टर अपनी गुणवत्ता की समस्याओं और अपर्याप्त संचालन और रखरखाव के कारण टूट जाते हैं। टूटने के बाद, 10kV बिजली वितरण लाइन एक जिंक ऑक्साइड बन्दी के माध्यम से जमीन से जुड़ी होती है। ऐसे में पावर कट से आइसोलेशन फॉल्ट को हैंडल करना पड़ता है। इसलिए, बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता कुछ हद तक कम हो जाती है।
1. जिंक ऑक्साइड बन्दी विफलता के कारण का विश्लेषण
उदाहरण 1: 10 केवी वितरण लाइन पर एक जमीनी खराबी हुई। लाइन का निरीक्षण करने पर एक जिंक ऑक्साइड अरेस्टर खराब पाया गया। जिंक ऑक्साइड बन्दी को बदलने के बाद, लाइन को फिर से सफलतापूर्वक संचालन में लाया गया। दोषपूर्ण जिंक ऑक्साइड बन्दी को अलग करने के बाद, और यह पाया गया कि इसकी सिलिकॉन रबर जैकेट टूट गई थी, और जिंक ऑक्साइड बन्दी's वाल्व डिस्क के किनारे एक स्पष्ट चाप चैनल था; हालांकि, वाल्व डिस्क' नहीं टूटी या टूटी नहीं। चूंकि कोई भी वाल्व डिस्क (कुल 4) नहीं टूटी थी, इसका मतलब है कि वाल्व डिस्क' खराब नहीं हुई। यदि यह खराब हो जाता है, जिससे जिंक ऑक्साइड बन्दी टूट जाता है, तो विफलता साइड फ्लैशिंग के बजाय वाल्व डिस्क के विस्फोट के रूप में प्रकट होती है। इस उदाहरण में, जिंक ऑक्साइड बन्दी के वाल्व डिस्क और इन्सुलेट सिलेंडर के बीच एक हवा का अंतर है, और गुहा की श्वसन आसानी से नमी की घुसपैठ का कारण बन सकती है। वाल्व डिस्क के किनारे पर नमी जमा हो जाती है, जिससे साइड की सतह की इन्सुलेशन शक्ति कम हो जाती है। ओवरवॉल्टेज की कार्रवाई के तहत, वाल्व डिस्क के किनारे फ्लैशओवर होता है, इस प्रकार एक चाप चैनल बनता है।
उदाहरण 2: यह एक जिंक ऑक्साइड बन्दी की ब्रेकडाउन विफलता है। जिंक ऑक्साइड बन्दी को अलग किया गया था, और कोई भी आंतरिक धातु भागों को नहीं पाया गया था, और वाल्व डिस्क और एल्यूमीनियम स्प्रे सतहों के अंदर कोई निर्वहन नहीं पाया गया था, और वाल्व डिस्क के किनारे केवल एक चाप चैनल पाया गया था। साइड फ्लैशिंग का कारण यह है कि निर्माता जिंक ऑक्साइड अरेस्टर वाल्व डिस्क और बाहरी इंसुलेटिंग सिलेंडर के बीच गुहा को खत्म करने के लिए गोंद इंजेक्शन को अपनाता है। इंजेक्शन का तापमान अधिक है,लगभग 200 डिग्री सेल्सियस।इन्सुलेट शीशा और वाल्व डिस्क के बीच थर्मल विस्तार गुणांक में बड़े अंतर के कारण, उच्च तापमान गोंद इंजेक्शन इन्सुलेटिंग शीशा में छोटी दरारें पैदा कर सकता है, जिससे इसकी इन्सुलेशन ताकत कम हो जाती है और ओवरवॉल्टेज के तहत फ्लैशओवर हो जाता है।
उपरोक्त 2 मामलों में, वाल्व साइड फ्लैशिंग विफलता का विश्लेषण किया गया था। अन्य विफलता मामलों के संयोजन में, यह माना जाता है कि साइड फ्लैशिंग के मुख्य पाठ्यक्रम हैं i) खराब सीलिंग से उत्पन्न नमी घुसपैठ; (ii) वाल्व डिस्क के किनारे पर क्षतिग्रस्त इंसुलेटिंग शीशा लगाना; (iii) वाल्व डिस्क और बाहरी इन्सुलेशन के बीच खराब सतह, और इसलिए। इन कारणों से साइड इंसुलेशन स्ट्रेंथ कम होती है। 10 केवी लाइन में टूटे वॉल्व फेल और ग्राउंड फॉल्ट थे। लाइन निरीक्षण के दौरान एक जिंक ऑक्साइड अरेस्टर फटा हुआ पाया गया। इसे बदलने के बाद, लाइन ने फिर से सामान्य रूप से काम किया। दोषपूर्ण जिंक ऑक्साइड बन्दी को अलग करने के बाद, इसकी सिलिकॉन रबर जैकेट टूटा हुआ पाया गया, दो वाल्व डिस्क टूट गए और दो टुकड़ों में टूट गए; हालाँकि, साइड फ्लैशिंग का कोई निशान नहीं देखा गया था। विभिन्न धाराओं में वाल्व डिस्क की विफलता उपस्थिति और क्षति विशेषताओं के आधार पर, वाल्व डिस्क क्षति के कारण का विश्लेषण किया गया था। जिंक ऑक्साइड बन्दी को बिजली के ओवरवॉल्टेज के अधीन किया गया था, जिससे वाल्व डिस्क के माध्यम से बिजली का प्रवाह होता था। क्योंकि ऐसी बिजली की धारा एक आवेग धारा तरंग है, इसलिए वर्तमान घनत्व बहुत अधिक था। हालाँकि, आवेग धारा, वाल्व डिस्क में समान रूप से वितरित नहीं होती है। जब स्थानीय वाल्व डिस्क में बिजली के आवेग का वर्तमान घनत्व इसकी स्वीकार्य सीमा से अधिक हो जाता है, तो वाल्व डिस्क नष्ट हो जाएगी। चूँकि बिजली के करंट में कम ऊर्जा होती है, वाल्व डिस्क आमतौर पर टूटती या फटती नहीं है, लेकिन केवल दरार होती है। वाल्व डिस्क टूटने का कारण: जिंक ऑक्साइड लाइटनिंग अरेस्टर 4 वाल्व डिस्क से बना होता है; सामान्य परिस्थितियों में, 4 वाल्व सिस्टम वोल्टेज को सहन करते हैं; जब उनमें से दो टूट जाते हैं और बिगड़ जाते हैं, तो सिस्टम वोल्टेज को शेष दो वाल्व डिस्क पर लागू किया जाता है, जिससे उनका क्षरण तेज होता है, और अंततः बिजली आवृत्ति वोल्टेज पर वाल्व डिस्क के विनाश की ओर जाता है।
बिजली आवृत्ति बिजली की आपूर्ति की बड़ी ऊर्जा के कारण, वाल्व डिस्क टूट जाती है या फट जाती है। वर्तमान जिंक ऑक्साइड बन्दी के नवीनतम मानक के अनुसार, जिंक ऑक्साइड बन्दी 65 kA (या 40 kA) के दो बिजली के वर्तमान प्रभावों का सामना करने में सक्षम होना चाहिए। एक 10kV प्रणाली में, 65kA (या 40kA) से अधिक की बिजली की धारा जिंक ऑक्साइड बन्दी के माध्यम से असंभव रूप से प्रवाहित होती है, इससे अधिक प्रवाह नहीं हो सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जिंक ऑक्साइड बन्दी के माध्यम से बिजली के प्रवाह के दो तरीके हैं: (1) लाइन के साथ आने वाली लहर, (2) सीधी बिजली की हड़ताल। 65 केए (या 40 केए) की बिजली की धारा 10 केवी लाइन के बिजली झेलने वाले स्तर से कहीं अधिक है, इसलिए यह असंभव है कि लाइन के साथ आने वाली बिजली की लहर 65 केए (या 40 केए) से अधिक हो; अगर बिजली सीधे टावर से टकराती है, तो बिजली का करंट 65 kA (या 40 kA) से अधिक हो सकता है; यह मान 10 kV के पोल टॉवर के बिजली प्रतिरोध स्तर से कहीं अधिक है, जिसके कारण लाइन कई चरणों में चमकती है, इंटरफ़ेज़ शॉर्ट-सर्किट और त्वरित-ब्रेक ट्रिप। इस मामले में, गलती केवल त्वरित-ब्रेक ट्रिप के बिना लाइन की एकल-चरण ग्राउंडिंग है, इसलिए सीधी बिजली की हड़ताल होती है। इसलिए, यह असंभव है कि बिजली की धारा 65 kA (या 40 kA) से अधिक हो। यह देखा जा सकता है कि जिंक ऑक्साइड बन्दी की गलती का कारण है: जिंक ऑक्साइड बन्दी वाल्व में बिजली के आवेग को झेलने की खराब क्षमता होती है; उनमें से दो बिजली की धारा की कार्रवाई के तहत टूट जाते हैं, जिससे शेष शेष वाल्व डिस्क टूट जाती है और जैकेट फट जाती है।
2. दुर्घटना रोधी उपाय
10 केवी वितरण जिंक ऑक्साइड अरेस्टर वाल्व डिस्क की खराब साइड फ्लैशिंग रोकथाम क्षमता और ऊर्जा झेलने की क्षमता के लिए निम्नलिखित काउंटरमेशर्स प्रस्तावित हैं:
1) जिंक ऑक्साइड अरेस्टर्स का पहले से परीक्षण करें और जिंक ऑक्साइड अरेस्टर्स के यूएमए और 0.75 यूएमए लीकेज करंट को नियमित रूप से मापें, ताकि यह पता लगाया जा सके कि वे खराब हो गए हैं या नम हो गए हैं और जितनी जल्दी हो सके उनसे प्रभावी ढंग से निपट सकें।
2) तकनीकी विशिष्टताओं में जिंक ऑक्साइड अरेस्टर वाल्व डिस्क की साइड फ्लैशिंग रोकथाम क्षमता की आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करें। वाल्व डिस्क और इंसुलेटिंग सिलेंडर के बीच एक एयर गैपलेस संरचना होनी चाहिए, और इंसुलेटिंग ग्लेज़ के गर्मी प्रतिरोध स्तर के लिए स्पष्ट आवश्यकताओं को परिभाषित किया जाना चाहिए।
3) वाल्व डिस्क की आवश्यक उच्च-वर्तमान आवेग क्षमता 65 kA है (यह क्षमता वाल्व डिस्क की ऊर्जा झेलने की क्षमता को दर्शाती है)।
4) अच्छी उत्पाद गुणवत्ता और अच्छी प्रतिष्ठा वाले निर्माताओं को चुनें।
3. निष्कर्ष
ऑपरेशन में 10 केवी वितरण जिंक ऑक्साइड सर्ज अरेस्टर्स की विफलता का मुख्य तरीका वाल्व डिस्क का साइड फ्लैशिंग है, जो खराब सीलिंग, वाल्व डिस्क के क्षतिग्रस्त इंसुलेटिंग ग्लेज़ और वाल्व डिस्क और बाहरी के बीच खराब इंटरफ़ेस के कारण होता है। इन्सुलेशन। जिंक ऑक्साइड बन्दी की परिचालन विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए, जब बन्दी का चयन किया जाता है तो साइड फ्लैशिंग रोकथाम क्षमता और वाल्व डिस्क की गुणवत्ता सुनिश्चित की जानी चाहिए, और ऑपरेशन में ट्रायल रन किया जाना चाहिए।