परिचय
इलेक्ट्रिकल बुशिंग्स विभिन्न प्रकार के विद्युत उपकरणों जैसे पावर ट्रांसफार्मर, शंट रिएक्टर्स, सर्किट ब्रेकर, और कैपेसिटर के लिए आवश्यक घटक हैं। ये उपकरण उच्च वोल्टेज पर उपकरण के एनक्लोजर के माध्यम से करंट ले जाने का महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। ये यह कार्य जीवंत कंडक्टर और विद्युत उपकरण के धातु (चालक) शरीर (जो ग्राउंड पोटेंशियल पर होता है) के बीच एक इन्सुलेटिंग बाधा प्रदान करके करते हैं।
पावर ट्रांसफार्मर बुशिंग्स हाइलाइटेड
वर्गीकरण और निर्माण
इलेक्ट्रिकल बुशिंग्स को उनके निर्माण और असेंबली के आधार पर दो प्रमुख श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
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इलेक्ट्रिकल बुशिंग्स कैसे काम करती हैं
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बल्क प्रकार बुशिंग्स
एक बल्क प्रकार की बुशिंग में एक केंद्रीय चालक रॉड होता है जो आमतौर पर तांबे या एल्युमिनियम से निर्मित होता है, जिसे एक इन्सुलेटर द्वारा घेरा जाता है। आसपास का इन्सुलेटर पोरसेलीन या कंपोजिट रेजिन सिलिकॉन रबर से निर्मित हो सकता है।
जहां पारंपरिक पोरसेलीन इन्सुलेटर यांत्रिक मजबूती और लंबी सेवा जीवन प्रदान करता है, वहीं सिलिकॉन रबर का उपयोग इसकी कम लागत, हैंडलिंग में आसानी और इसकी सतह हाइड्रोफोबिसिटी (जो प्रदूषण संबंधित फ्लैशओवर के जोखिम को कम करता है) के कारण तेजी से लोकप्रिय हो रहा है। डाइलेक्ट्रिक शक्ति सीमाओं के कारण, बल्क प्रकार की बुशिंग्स का उपयोग 72 kV और उससे नीचे की प्रणाली वोल्टेज तक सीमित है।
कंडेंसर बुशिंग्स
उच्च प्रणाली वोल्टेज पर, कंडेंसर बुशिंग्स का उपयोग किया जाता है। बल्क प्रकार की बुशिंग्स की तुलना में, कंडेंसर बुशिंग्स अपनी संरचना में अपेक्षाकृत जटिल होती हैं। उच्च वोल्टेज पर उत्पन्न उच्च विद्युत क्षेत्र तनावों का सामना करने के लिए, कंडेंसर बुशिंग्स एक आंतरिक क्षमता-ग्रेडेड इन्सुलेटेड कोर से बनी होती हैं, जो केंद्रीय करंट ले जाने वाली ट्यूब और बाहरी इन्सुलेटर के बीच सैंडविच की जाती हैं।
कंडेंसर कोर में विद्युत ग्रेड क्राफ्ट पेपर और विभिन्न लंबाई के फॉइल इंसर्ट्स की कोएक्सियल परतें होती हैं। फॉइल इंसर्ट्स निश्चित रेडियल अंतराल पर स्थित होते हैं, जो बुशिंग इन्सुलेशन के पार विद्युत क्षेत्र को वितरित और स्थिर करने में मदद करते हैं। ये चालक इंसर्ट्स उन कैपेसिटिव तत्वों की नकल करते हैं (श्रृंखला में जुड़े) जो बुशिंग के उच्च वोल्टेज कंडक्टर को ग्राउंड से जोड़ते हैं। इस कारण से, कंडेंसर बुशिंग्स को कभी-कभी क्षमता-ग्रेडेड बुशिंग्स कहा जाता है।
कंडेंसर बुशिंग का क्रॉस-सेक्शन
बुशिंग की डाइलेक्ट्रिक शक्ति को और बढ़ाने के लिए, कंडेंसर इन्सुलेशन को मिनरल ऑयल या क्योरबल एपॉक्सी रेजिन के साथ संतृप्त किया जाता है; इन दो तकनीकों को ऑयल इम्प्रेग्नेटेड पेपर (OIP) और रेजिन इम्प्रेग्नेटेड पेपर (RIP) कहा जाता है।
बाहरी इन्सुलेटर की सामग्री OIP कंडेंसर के लिए हमेशा पोरसेलीन और RIP कंडेंसर के लिए सिलिकॉन रबर होती है, दोनों का उद्देश्य लीकेज करंट के प्रवाह को सीमित करना और बाहरी फ्लैशओवर को रोकना है। OIP कंडेंसर बुशिंग्स को एक स्प्रिंग-लोडेड विस्तार कक्ष के साथ भी फिट किया जाता है ताकि तापमान में भिन्नता के कारण तेल की मात्रा में उतार-चढ़ाव (विस्तार/संकुचन) की अनुमति मिल सके (पावर ट्रांसफार्मर पर एक कंजर्वेटर टैंक समान उद्देश्य पूरा करता है)।
ऑयल इम्प्रेग्नेटेड कंडेंसर बुशिंग
कंडेंसर बुशिंग माउंटिंग फ्लैंजेस एक टेस्ट टैप (इसके बारे में नीचे और अधिक) और एक रिंग प्रकार करंट ट्रांसफार्मर (CT) की स्थापना के लिए अतिरिक्त स्थान के साथ सुसज्जित होते हैं। आंतरिक कनेक्टिंग टर्मिनल्स को उच्च संभावित तनावों को सीमित करने के लिए स्ट्रेस शील्ड्स के साथ फिट किया जाता है।
स्थिति आकलन
टेस्ट टैप बाहरी कंडेंसर फॉइल से जुड़ा होता है और दो महत्वपूर्ण बेंचमार्क माप करने के लिए उपयोग किया जाता है। ये माप क्षमता (C) और डिसिपेशन फैक्टर (tanδ) हैं; दोनों परीक्षण बुशिंग के इन्सुलेशन की स्थिति निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
C और/या tanδ मानों में कोई भी वृद्धि इन्सुलेशन के क्षय, नमी के प्रवेश, और/या कंडेंसर फॉइल्स के शॉर्ट सर्किटिंग का संकेत देती है। इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण, पार्शियल डिस्चार्ज माप, और थर्मोग्राफिक निरीक्षण भी बुशिंग की स्थिति का आकलन करते समय उपयोगी सहायक होते हैं।
अनुप्रयोग
पावर इंजीनियरिंग उद्योग में, बुशिंग्स के लिए सबसे सामान्य अनुप्रयोग हैं:
- एयर-टू-ऑयल – बाहरी एयर इंसुलेटेड सबस्टेशन (AIS) उपकरणों में उपयोग किया जाता है, जैसे ट्रांसफार्मर और शंट रिएक्टर्स आदि।
- एयर-टू-गैस – गैस इंसुलेटेड सबस्टेशन (GIS) और SF6 सर्किट ब्रेकर में उपयोग किया जाता है।
- एयर-टू-एयर – बाहरी से आंतरिक कनेक्शन के लिए उपयोग किया जाता है जैसे दीवार बुशिंग्स।
ट्रांसफार्मर एयर-टू-ऑयल कंडेंसर बुशिंग की स्थापना
डिजाइन आवश्यकताएँ
किसी भी प्रकार की इलेक्ट्रिकल बुशिंग का डिज़ाइन निम्नलिखित आवश्यकताओं और पहलुओं को ध्यान में रखता है:
- बुशिंग का केंद्रीय कंडक्टर अपेक्षित लोड या फॉल्ट करंट्स को बिना आसपास के इन्सुलेशन को अधिक गर्म किए (जो असामान्य जीवन हानि का कारण बन सकता है) ले जाने में सक्षम होना चाहिए।
- किसी भी दिए गए ट्रांसफार्मर के लिए, लो वोल्टेज (LV) बुशिंग की चालक रॉड को अपने हाई वोल्टेज (HV) समकक्ष की तुलना में अधिक करंट ले जाने की आवश्यकता होती है। परिणामस्वरूप, LV बुशिंग की चालक रॉड हमेशा मोटी (बड़े व्यास वाली) होती है।
- बुशिंग का आंतरिक इन्सुलेशन उस पर लगाए गए नाममात्र ऑपरेटिंग और आकस्मिक क्षणिक विद्युत क्षेत्र तनावों को सहन करने में सक्षम होना चाहिए। ये तनाव जीवंत कंडक्टर और ग्राउंडेड बाहरी परिवेश के बीच संभावित अंतर के कारण उत्पन्न होते हैं। बुशिंग का आंतरिक इन्सुलेशन आंशिक डिस्चार्ज (PD) की शुरुआत को भी सीमित करना चाहिए, जो इन्सुलेशन के प्रगतिशील क्षय का कारण बन सकता है।
- बुशिंग का बाहरी इन्सुलेशन पर्याप्त ड्राई आर्किंग दूरी प्रदान करना चाहिए ताकि बिजली के झटके और स्विच इम्पल्स का सामना किया जा सके। बाहरी इन्सुलेशन को भी पर्याप्त क्रीपेज दूरी (लीकेज दूरी) प्रदान करनी चाहिए ताकि लीकेज करंट के अत्यधिक प्रवाह को रोका जा सके; लीकेज करंट प्रदूषण संचय (गंदगी, रेत, नमक आदि) और/या परिवेशी नमी के संयोजन से उत्पन्न हो सकता है।
बुशिंग ड्राई आर्किंग और क्रीपेज दूरी
- बुशिंग की कैंटिलीवर शक्ति इतनी अधिक होनी चाहिए कि बुशिंग पर लगाए जाने वाले यांत्रिक तनावों का सामना कर सके, जो भूकंपीय और शॉर्ट सर्किट घटनाओं के दौरान उत्पन्न होते हैं।
- बुशिंग का डिज़ाइन और निर्माण इतना मजबूत होना चाहिए कि परिवहन, हैंडलिंग और स्थापना की कठोरता का सामना कर सके।
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अतिरिक्त संसाधन
https://en.wikipedia.org/wiki/Bushing_(electrical)
https://electrical-engineering-portal.com/purpose-and-maintenance-of-transformer-bushings