सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF6) सर्किट ब्रेकर

एक सर्किट ब्रेकर जिसमें चाप को बुझाने के लिए दबाव वाली गैस SF6 का उपयोग किया जाता है, उसे SF6 सर्किट ब्रेकर कहा जाता है। SF6 (सल्फर हेक्साफ्लोराइड) गैस में उत्कृष्ट ढांकता हुआ, चाप शमन, रासायनिक और अन्य भौतिक गुण हैं, जिन्होंने तेल या वायु जैसे अन्य चाप शमन माध्यमों पर अपनी श्रेष्ठता साबित की है। SF6 सर्किट ब्रेकर को मुख्य रूप से तीन प्रकारों में विभाजित किया गया है:

• नॉन-पफर पिस्टन सर्किट ब्रेकर
• सिंगल-पफर पिस्टन सर्किट ब्रेकर।
• डबल-पफर पिस्टन सर्किट ब्रेकर।

सर्किट ब्रेकर जो एक इन्सुलेटिंग माध्यम के रूप में हवा और तेल का उपयोग करते थे, संपर्क पृथक्करण की गति के बाद उनके चाप बुझाने वाले बल का निर्माण अपेक्षाकृत धीमा था। उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के मामले में त्वरित आर्क विलुप्त होने के गुणों का उपयोग किया जाता है, जिससे त्वरित पुनर्प्राप्ति के लिए कम समय की आवश्यकता होती है, वोल्टेज बढ़ता है। इस संबंध में SF6 सर्किट ब्रेकरों में तेल या वायु सर्किट ब्रेकरों की तुलना में अच्छे गुण होते हैं। इसलिए 760 kV तक के उच्च वोल्टेज में, SF6 सर्किट ब्रेकर का उपयोग किया जाता है।

सल्फर हेक्साफ्लोराइड सर्किट ब्रेकर के गुण

सल्फर हेक्साफ्लोराइड में बहुत अच्छे इन्सुलेशन और चाप शमन गुण होते हैं। ये गुण हैं

• यह रंगहीन, गंधहीन, गैर विषैली और गैर ज्वलनशील गैस है।
• SF6 गैस अत्यंत स्थिर और निष्क्रिय है, और इसका घनत्व हवा से पांच गुना अधिक है।
• इसमें हवा की तुलना में बेहतर उच्च तापीय चालकता है और यह वर्तमान ले जाने वाले भागों को बेहतर ठंडा करने में सहायता करता है।
• SF6 गैस दृढ़ता से विद्युत ऋणात्मक है, जिसका अर्थ है कि मुक्त इलेक्ट्रॉनों को नकारात्मक आयनों के गठन से आसानी से निर्वहन से हटा दिया जाता है।
• इसमें स्रोत को सक्रिय करने वाली चिंगारी को हटाने के बाद तेजी से पुनर्संयोजन की एक अनूठी संपत्ति है। चाप शमन माध्यम की तुलना में यह 100 गुना अधिक प्रभावी है।
• इसकी ढांकता हुआ ताकत हवा की तुलना में 2.5 गुना और ढांकता हुआ तेल की तुलना में 30% कम है। उच्च दबाव पर गैस की ढांकता हुआ शक्ति बढ़ जाती है।
• नमी SF6 सर्किट ब्रेकर के लिए बहुत हानिकारक है। आर्द्रता और SF6 गैस के संयोजन के कारण, हाइड्रोजन फ्लोराइड बनता है (जब चाप बाधित होता है) जो सर्किट ब्रेकर के हिस्सों पर हमला कर सकता है।

एसएफ6 सर्किट ब्रेकर का निर्माण

SF6 सर्किट ब्रेकर में मुख्य रूप से दो भाग होते हैं, अर्थात् (ए) इंटरप्रेटर यूनिट और (बी) गैस सिस्टम।

इंटरप्टर यूनिट - इस यूनिट में गतिशील और स्थिर संपर्क होते हैं जिसमें करंट ले जाने वाले हिस्सों का एक सेट और एक आर्किंग जांच शामिल होती है। यह SF6 गैस भंडार से जुड़ा है। इस इकाई में गतिशील संपर्कों में स्लाइड वेंट होते हैं जो उच्च दबाव वाली गैस को मुख्य टैंक में जाने देते हैं।

गैस प्रणाली - क्लोज्ड सर्किट गैस प्रणाली SF6 सर्किट ब्रेकरों में कार्यरत है। SF6 गैस महंगी है, इसलिए इसे प्रत्येक ऑपरेशन के बाद पुनः प्राप्त किया जाता है। इस इकाई में चेतावनी स्विच के साथ कम दबाव वाले अलार्म के साथ कम और उच्च दबाव वाले कक्ष होते हैं। जब गैस का दबाव बहुत कम होता है जिसके कारण गैसों की ढांकता हुआ ताकत कम हो जाती है और ब्रेकरों की चाप शमन क्षमता खतरे में पड़ जाती है, तो यह प्रणाली चेतावनी अलार्म देती है।

SF6 सर्किट ब्रेकर का कार्य सिद्धांत

सामान्य परिचालन स्थितियों में, ब्रेकर के संपर्क बंद हो जाते हैं। जब सिस्टम में खराबी आती है, तो संपर्क अलग हो जाते हैं और उनके बीच एक चाप बन जाता है। गतिमान संपर्कों का विस्थापन वाल्व के साथ सिंक्रनाइज़ होता है जो लगभग 16 किग्रा/सेमी^2 के दबाव पर उच्च दबाव एसएफ 6 गैस को आर्क इंटरप्टिंग कक्ष में प्रवेश करता है।

SF6 गैस चाप पथ में मुक्त इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित करती है और आयन बनाती है जो चार्ज वाहक के रूप में कार्य नहीं करते हैं। ये आयन गैस की ढांकता हुआ शक्ति को बढ़ाते हैं और इसलिए चाप बुझ जाता है। इस प्रक्रिया से SF6 गैस का दबाव 3kg/cm^2 तक कम हो जाता है; इसे कम दबाव वाले जलाशय में संग्रहित किया जाता है। इस कम दबाव वाली गैस को पुन: उपयोग के लिए उच्च दबाव वाले जलाशय में वापस खींच लिया जाता है।

आजकल पफ़र पिस्टन दबाव का उपयोग चलती संपर्कों से जुड़े पिस्टन के माध्यम से एक उद्घाटन ऑपरेशन के दौरान आर्क शमन दबाव उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

SF6 सर्किट ब्रेकर का लाभ

पारंपरिक ब्रेकर की तुलना में SF6 सर्किट ब्रेकर के निम्नलिखित फायदे हैं

1. SF6 गैस में उत्कृष्ट इन्सुलेशन, आर्क शमन और कई अन्य गुण हैं जो SF6 सर्किट ब्रेकर का सबसे बड़ा लाभ हैं।
2. गैस गैर-ज्वलनशील और रासायनिक रूप से स्थिर है। उनके अपघटन उत्पाद गैर-विस्फोटक होते हैं और इसलिए आग या विस्फोट का कोई खतरा नहीं होता है।
3. SF6 की उच्च ढांकता हुआ ताकत के कारण इलेक्ट्रिक क्लीयरेंस बहुत कम हो गया है।
4. वायुमंडलीय स्थिति में भिन्नता के कारण इसका प्रदर्शन प्रभावित नहीं होता है।
5. यह शोर रहित संचालन देता है, और अधिक वोल्टेज की कोई समस्या नहीं है क्योंकि चाप प्राकृतिक धारा शून्य पर बुझ जाता है।
6. ढांकता हुआ ताकत में कोई कमी नहीं होती है क्योंकि आर्किंग के दौरान कोई कार्बन कण नहीं बनते हैं।
7. इसमें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है और किसी महंगी संपीड़ित वायु प्रणाली की आवश्यकता नहीं होती है।
8. एसएफ6 बिना किसी समस्या के शॉर्ट-लाइन दोषों को दूर करना, स्विचिंग, अनलोडेड ट्रांसमिशन लाइनों और ट्रांसफार्मर रिएक्टर आदि को खोलना जैसे विभिन्न कर्तव्यों का पालन करता है।

SF6 सर्किट ब्रेकर के नुकसान

1. एसएफ6 गैस कुछ हद तक दम घोंटने वाली है। ब्रेकर टैंक में रिसाव के मामले में, एसएफ 6 गैस हवा से भारी होती है और इसलिए एसएफ 6 आसपास में बस जाती है और ऑपरेटिंग कर्मियों के दम घुटने का कारण बनती है।
2. SF6 ब्रेकर टैंक में नमी का प्रवेश ब्रेकर के लिए बहुत हानिकारक है, और यह कई विफलताओं का कारण बनता है।
3. स्वच्छ और शुष्क वातावरण में समय-समय पर रखरखाव के दौरान आंतरिक भागों की सफाई की आवश्यकता होती है।
4. गैस की गुणवत्ता के परिवहन और रखरखाव के लिए विशेष सुविधा की आवश्यकता होती है।

(हम इस लेख को इस वेबसाइट से उद्धृत करते हैं: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)