સલ્ફર હેક્સાફ્લોરાઇડ (SF6) સર્કિટ બ્રેકર

સર્કિટ બ્રેકર કે જેમાં દબાણ હેઠળના SF6 નો ઉપયોગ ચાપને ઓલવવા માટે થાય છે તેને SF6 સર્કિટ બ્રેકર કહેવામાં આવે છે. SF6 (સલ્ફર હેક્સાફ્લોરાઇડ) ગેસમાં ઉત્તમ ડાઇલેક્ટ્રિક, આર્ક ક્વેન્ચિંગ, રાસાયણિક અને અન્ય ભૌતિક ગુણધર્મો છે જેણે તેલ અથવા હવા જેવા અન્ય ચાપ શમન માધ્યમો પર તેની શ્રેષ્ઠતા સાબિત કરી છે. SF6 સર્કિટ બ્રેકર મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રકારોમાં વહેંચાયેલું છે:

• નોન-પફર પિસ્ટન સર્કિટ બ્રેકર
• સિંગલ- પફર પિસ્ટન સર્કિટ બ્રેકર.
• ડબલ-પફર પિસ્ટન સર્કિટ બ્રેકર.

સર્કિટ બ્રેકર જે ઇન્સ્યુલેટીંગ માધ્યમ તરીકે હવા અને તેલનો ઉપયોગ કરે છે, તેમની ચાપ બુઝાવવાની શક્તિ સંપર્ક વિભાજનની હિલચાલ પછી પ્રમાણમાં ધીમી હતી. ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સર્કિટ બ્રેકર્સના કિસ્સામાં ઝડપી આર્ક લુપ્તતા ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જેને ઝડપી પુનઃપ્રાપ્તિ માટે ઓછો સમય લાગે છે, વોલ્ટેજ વધે છે. તેલ અથવા એર સર્કિટ બ્રેકર્સની તુલનામાં SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સમાં આ સંદર્ભમાં સારી ગુણધર્મો છે. તેથી 760 kV સુધીના ઉચ્ચ વોલ્ટેજમાં, SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સનો ઉપયોગ થાય છે.

સલ્ફર હેક્સાફ્લોરાઇડ સર્કિટ બ્રેકરના ગુણધર્મો

સલ્ફર હેક્સાફ્લોરાઇડ ખૂબ જ સારી ઇન્સ્યુલેટીંગ અને ચાપ શમન ગુણધર્મો ધરાવે છે. આ ગુણધર્મો છે

• તે રંગહીન, ગંધહીન, બિન-ઝેરી અને બિન-જ્વલનશીલ ગેસ છે.
• SF6 ગેસ અત્યંત સ્થિર અને નિષ્ક્રિય છે, અને તેની ઘનતા હવા કરતા પાંચ ગણી છે.
• તે હવા કરતા વધુ સારી થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે અને વર્તમાન વહન કરતા ભાગોને વધુ સારી રીતે ઠંડુ કરવામાં મદદ કરે છે.
• SF6 ગેસ મજબૂત રીતે ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ છે, જેનો અર્થ છે કે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન નકારાત્મક આયનોની રચના દ્વારા સરળતાથી વિસર્જનમાંથી દૂર થઈ જાય છે.
• સ્ત્રોતને શક્તિ આપનારી સ્પાર્કને દૂર કર્યા પછી તે ઝડપી પુનઃસંયોજનની અનન્ય મિલકત ધરાવે છે. આર્ક ક્વેન્ચિંગ માધ્યમની તુલનામાં તે 100 ગણું વધુ અસરકારક છે.
• તેની ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ હવા કરતાં 2.5 ગણી અને ડાઇલેક્ટ્રિક તેલ કરતાં 30% ઓછી છે. ઉચ્ચ દબાણ પર ગેસની ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ વધે છે.
• SF6 સર્કિટ બ્રેકર માટે ભેજ ખૂબ જ હાનિકારક છે. ભેજ અને SF6 ગેસના મિશ્રણને કારણે, હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ રચાય છે (જ્યારે આર્ક વિક્ષેપિત થાય છે) જે સર્કિટ બ્રેકર્સના ભાગો પર હુમલો કરી શકે છે.

SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સનું બાંધકામ

SF6 સર્કિટ બ્રેકરમાં મુખ્યત્વે બે ભાગો હોય છે, એટલે કે (a) ઇન્ટરપ્ટર યુનિટ અને (b) ગેસ સિસ્ટમ.

ઇન્ટરપ્ટર યુનિટ - આ એકમમાં વર્તમાન-વહન ભાગોનો સમૂહ અને આર્સિંગ પ્રોબનો સમાવેશ થાય છે. તે SF6 ગેસ જળાશય સાથે જોડાયેલ છે. આ એકમમાં ફરતા સંપર્કોમાં સ્લાઇડ વેન્ટ્સનો સમાવેશ થાય છે જે ઉચ્ચ દબાણવાળા ગેસને મુખ્ય ટાંકીમાં પ્રવેશવાની પરવાનગી આપે છે.

ગેસ સિસ્ટમ - બંધ સર્કિટ ગેસ સિસ્ટમ SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સમાં કાર્યરત છે. SF6 ગેસ મોંઘો છે, તેથી દરેક ઓપરેશન પછી તેનો ફરીથી દાવો કરવામાં આવે છે. આ એકમમાં ચેતવણી સ્વીચો સાથે નીચા દબાણવાળા એલાર્મ સાથે નીચા અને ઉચ્ચ દબાણવાળા ચેમ્બરનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે ગેસનું દબાણ ખૂબ ઓછું હોય છે જેના કારણે વાયુઓની ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ ઘટી જાય છે અને બ્રેકર્સની ચાપ શમન કરવાની ક્ષમતા જોખમમાં મૂકાય છે, ત્યારે આ સિસ્ટમ ચેતવણીનું એલાર્મ આપે છે.

SF6 સર્કિટ બ્રેકરનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત

સામાન્ય ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં, બ્રેકરના સંપર્કો બંધ હોય છે. જ્યારે સિસ્ટમમાં ખામી થાય છે, ત્યારે સંપર્કો અલગથી ખેંચાય છે, અને તેમની વચ્ચે એક ચાપ મારવામાં આવે છે. ગતિશીલ સંપર્કોનું વિસ્થાપન વાલ્વ સાથે સમન્વયિત થાય છે જે લગભગ 16kg/cm^2 ના દબાણે આર્ક ઇન્ટરપ્ટીંગ ચેમ્બરમાં ઉચ્ચ દબાણવાળા SF6 ગેસમાં પ્રવેશ કરે છે.

SF6 ગેસ આર્ક પાથમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનને શોષી લે છે અને આયનો બનાવે છે જે ચાર્જ કેરિયર તરીકે કામ કરતા નથી. આ આયનો વાયુની ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિમાં વધારો કરે છે અને તેથી ચાપ બુઝાઇ જાય છે. આ પ્રક્રિયા SF6 ગેસના દબાણને 3kg/cm^2 સુધી ઘટાડે છે આમ; તે ઓછા દબાણવાળા જળાશયમાં સંગ્રહિત થાય છે. આ નીચા દબાણવાળા ગેસને પુનઃઉપયોગ માટે ઉચ્ચ દબાણવાળા જળાશયમાં પાછો ખેંચી લેવામાં આવે છે.

હવે એક દિવસના પફર પિસ્ટન પ્રેશરનો ઉપયોગ મૂવિંગ કોન્ટેક્ટ્સ સાથે જોડાયેલા પિસ્ટન દ્વારા ઓપનિંગ ઓપરેશન દરમિયાન ચાપ ક્વેન્ચિંગ પ્રેશર પેદા કરવા માટે થાય છે.

SF6 સર્કિટ બ્રેકરનો ફાયદો

પરંપરાગત બ્રેકર કરતાં SF6 સર્કિટ બ્રેકરના નીચેના ફાયદા છે

1. SF6 ગેસમાં ઉત્તમ ઇન્સ્યુલેટીંગ, આર્ક એક્સટીંગ્યુશીંગ અને અન્ય ઘણા ગુણધર્મો છે જે SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સના સૌથી મોટા ફાયદા છે.
2. ગેસ બિન-જ્વલનશીલ અને રાસાયણિક રીતે સ્થિર છે. તેમના વિઘટન ઉત્પાદનો બિન-વિસ્ફોટક છે અને તેથી આગ અથવા વિસ્ફોટનું કોઈ જોખમ નથી.
3. SF6 ની ઊંચી ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાતને કારણે ઇલેક્ટ્રીક ક્લિયરન્સ ખૂબ જ ઘટી ગયું છે.
4. વાતાવરણીય સ્થિતિમાં ભિન્નતાને કારણે તેની કામગીરી પ્રભાવિત થતી નથી.
5. તે ઘોંઘાટ વિનાનું ઓપરેશન આપે છે, અને ઓવરવોલ્ટેજની કોઈ સમસ્યા નથી કારણ કે આર્ક કુદરતી વર્તમાન શૂન્ય પર ઓલવાઈ જાય છે.
6. ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાતમાં કોઈ ઘટાડો થતો નથી કારણ કે આર્સિંગ દરમિયાન કોઈ કાર્બન કણોની રચના થતી નથી.
7. તેને ઓછી જાળવણીની જરૂર છે અને કોઈ ખર્ચાળ કોમ્પ્રેસ્ડ એર સિસ્ટમની જરૂર નથી.
8. SF6 વિવિધ ફરજો કરે છે જેમ કે શોર્ટ-લાઈન ફોલ્ટ્સ સાફ કરવા, સ્વિચિંગ, અનલોડેડ ટ્રાન્સમિશન લાઈનો ખોલવી અને ટ્રાન્સફોર્મર રિએક્ટર વગેરે કોઈપણ સમસ્યા વિના.

SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સના ગેરફાયદા

1. SF6 ગેસ અમુક અંશે ગૂંગળામણ કરી રહ્યો છે. બ્રેકર ટાંકીમાં લીકેજના કિસ્સામાં, SF6 વાયુ હવા કરતા ભારે હોય છે અને તેથી SF6 આસપાસમાં સ્થાયી થાય છે અને ઓપરેટિંગ કર્મચારીઓની ગૂંગળામણ તરફ દોરી જાય છે.
2. SF6 બ્રેકર ટાંકીમાં ભેજનું પ્રવેશ બ્રેકર માટે ખૂબ જ હાનિકારક છે, અને તે ઘણી નિષ્ફળતાઓનું કારણ બને છે.
3. સ્વચ્છ અને શુષ્ક વાતાવરણમાં સમયાંતરે જાળવણી દરમિયાન આંતરિક ભાગોને સાફ કરવાની જરૂર છે.
4. ગેસની ગુણવત્તાના પરિવહન અને જાળવણી માટે વિશેષ સુવિધાની જરૂર છે.

(અમે આ વેબસાઇટ પરથી આ લેખ ટાંકીએ છીએ: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)