यदि आप मध्यम वोल्टेज स्विचगियर के बजाय कम वोल्टेज स्विचगियर का उपयोग करते हैं तो क्या होगा?

विद्युत ऊर्जा प्रणालियों में,लो-वोल्टेज (एलवी) स्विचगियरऔरमध्यम-वोल्टेज (एमवी) स्विचगियरपूरी तरह से अलग वोल्टेज रेंज, अनुप्रयोगों और सुरक्षा मानकों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। LV स्विचगियर आमतौर पर 1,000V AC तक वोल्टेज पर काम करता है, जबकि MV स्विचगियर कवर 3kV से 36kV (या कुछ मानकों में 38kV तक) तक होता है। एमवी स्विचगियर के स्थान पर एलवी स्विचगियर का उपयोग करना न केवल विनिर्देश में त्रुटि है - यह इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग सिद्धांतों का एक खतरनाक उल्लंघन है। ऐसे परिदृश्य में क्या होगा इसका विस्तृत विश्लेषण नीचे दिया गया है।

1. तत्काल ढांकता हुआ टूटना (इन्सुलेशन विफलता)

सबसे तात्कालिक और विनाशकारी परिणाम इन्सुलेशन टूटना होगा। एलवी स्विचगियर को क्लीयरेंस (एयर गैप) और क्रीपेज दूरी के साथ डिज़ाइन किया गया है जो केवल 1,000V तक के लिए उपयुक्त है। जब मध्यम वोल्टेज (उदाहरण के लिए, 11kV या 33kV) के अधीन किया जाता है, तो बसबारों, टर्मिनलों और बाड़े के बीच की हवा आयनित हो जाएगी और फ्लैश हो जाएगी। इसका परिणाम एक हिंसक आंतरिक आर्क फ्लैश है, जिससे स्विचगियर में विस्फोट होने की संभावना है।

2. आर्क फ्लैश और आग का खतरा

मध्यम-वोल्टेज दोष कम-वोल्टेज दोषों की तुलना में काफी अधिक ऊर्जा जारी करते हैं। एलवी स्विचगियर में एमवी स्विचगियर (जैसे एसएफ 6 गैस या वैक्यूम इंटरप्टर्स) में पाए जाने वाले आर्क-शमन कक्ष, आर्क च्यूट और दबाव राहत तंत्र का अभाव है। जब एमवी स्तर पर एलवी स्विचगियर में आर्क होता है, तो आर्क का तापमान 10,000 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो सकता है, जिससे तांबा और स्टील वाष्पीकृत हो जाते हैं। दबाव तरंगें बाड़ों के दरवाज़ों को उड़ा सकती हैं और आस-पास के कर्मियों को घायल कर सकती हैं। पिघली हुई धातु और आयनित गैसें आसपास की सामग्रियों को प्रज्वलित कर सकती हैं। इसका परिणाम उच्च जोखिम वाली आग और विस्फोट है, जिसके अक्सर ऑपरेटरों के लिए घातक परिणाम होते हैं।

3. सर्किट ब्रेकरों का पूर्ण विनाश

एलवी सर्किट ब्रेकर (उदाहरण के लिए, मोल्डेड केस या एयर सर्किट ब्रेकर) में कम-वोल्टेज दोषों के लिए रेटेड ब्रेकिंग क्षमता (आईसीयू) होती है, लेकिन उन्हें मध्यम-वोल्टेज दोष धाराओं को बाधित करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। जब एमवी दोष होता है, तो अपर्याप्त संपर्क दबाव और चाप रुकावट क्षमता के कारण ब्रेकर संपर्क एक साथ वेल्ड हो सकते हैं। प्राकृतिक धारा शून्य क्रॉसिंग पर चाप बुझ नहीं सकता है, जिससे निरंतर चाप उत्पन्न होता है। आंतरिक चाप दबाव के कारण ब्रेकर आवास टूट सकता है। नतीजतन, सर्किट ब्रेकर गलती को दूर करने में विफल रहता है, और अपस्ट्रीम एमवी सुरक्षा (उदाहरण के लिए, सबस्टेशन पर एक फीडर ब्रेकर) को ट्रिप करना होगा - लेकिन तब तक, एलवी स्विचगियर पहले ही नष्ट हो चुका है।

4. विद्युत सुरक्षा और कार्मिक खतरे की हानि

मध्यम-वोल्टेज स्विचगियर में अनिवार्य सुरक्षा विशेषताएं शामिल हैं जो एलवी स्विचगियर में नहीं हैं, जिसमें अलगाव के बाद केबलों की सुरक्षित ग्राउंडिंग के लिए अर्थिंग स्विच, वोल्टेज उपस्थिति संकेतक और निश्चित संपर्कों पर शटर, जीवित भागों (जैसे कैस्टेल या सोलनॉइड इंटरलॉक) तक पहुंच को रोकने के लिए इंटरलॉक और आर्क-फ्लैश शमन प्रणाली के साथ रिमोट रैकिंग शामिल हैं। इन सुविधाओं के बिना, एलवी पैनल के अंदर एमवी सर्किट को बनाए रखने या अलग करने का प्रयास करने वाले ऑपरेटरों को चरण और स्पर्श क्षमता, कैपेसिटिव चार्ज और अनकंटेन आर्क फ्लैश से तत्काल खतरे का सामना करना पड़ता है। इसका परिणाम विद्युत कर्मियों को गंभीर चोट या मृत्यु के रूप में सामने आता है।

5. ओवरहीटिंग और थर्मल रनवे

एमवी स्विचगियर को उच्च निरंतर धाराओं को संभालने और कम समय के लिए धाराओं का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (उदाहरण के लिए, 1 से 3 सेकंड के लिए 25kA)। एलवी बसबार और कनेक्शन छोटे होते हैं और उनका तापीय द्रव्यमान कम होता है। एमवी स्थितियों के तहत, सामान्य लोड करंट भी कम आकार के बसबारों के कारण अत्यधिक ताप का कारण बन सकता है। किसी खराबी के दौरान, I²t ऊर्जा तांबे के बसबारों और इन्सुलेशन को लगभग तुरंत पिघला देगी। इससे इन्सुलेशन पिघलना, चरण-दर-चरण शॉर्ट सर्किट और कैस्केडिंग विफलताएं होती हैं।

6. अविश्वसनीय सुरक्षा समन्वय

एलवी सुरक्षात्मक रिले (अक्सर ब्रेकरों में एकीकृत) में सरल यात्रा वक्र और सीमित संचार होता है। एमवी सिस्टम को अंतर सुरक्षा, दिशात्मक ओवरकरंट, दूरी सुरक्षा (प्रतिबाधा), और ब्रेकर विफलता सुरक्षा जैसी सुविधाओं के साथ परिष्कृत सुरक्षा रिले की आवश्यकता होती है। एमवी स्रोत से जुड़े एलवी स्विचगियर के पास मामूली अधिभार और बड़ी खराबी के बीच भेदभाव करने का कोई तरीका नहीं होगा। इसका परिणाम उपद्रव ट्रिपिंग है - या इससे भी बदतर, कोई ट्रिपिंग नहीं है। अंततः, संपूर्ण अपस्ट्रीम सबस्टेशन ब्रेकर ट्रिप हो सकता है, जिससे व्यापक ब्लैकआउट हो सकता है।

7. विद्युत संहिताओं एवं मानकों का उल्लंघन

एमवी सर्किट पर एलवी स्विचगियर का उपयोग लगभग हर प्रमुख विद्युत कोड का उल्लंघन करता है, जिसमें आईईसी 61439 (एलवी असेंबली) बनाम आईईसी 62271-200 (एमवी मेटल-संलग्न स्विचगियर), एनईसी (एनएफपीए 70) अनुच्छेद 240 और 490, और एमवी स्विचगियर के लिए आईईईई सी37.20.2 शामिल हैं। इसके परिणामस्वरूप दुर्घटना की स्थिति में कानूनी दायित्व, बीमा अमान्यकरण और संभावित आपराधिक लापरवाही के आरोप लगते हैं।

8. डाउनस्ट्रीम उपकरण को नुकसान

भले ही एलवी स्विचगियर थोड़े समय के लिए जीवित रहे - जो कि बेहद असंभव है - वोल्टेज परिवर्तन गलत होगा। एमवी सिस्टम अक्सर स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर की आपूर्ति करते हैं। एमवी/एलवी ट्रांसफार्मर के अपस्ट्रीम में एलवी स्विचगियर लगाना शारीरिक रूप से असंभव है क्योंकि एलवी स्विचगियर का इन्सुलेशन ट्रांसफार्मर के प्राथमिक पक्ष तक पहुंचने से पहले विफल हो जाएगा, और ट्रांसफार्मर का इनरश करंट एलवी ब्रेकरों को ट्रिप या नष्ट कर देगा। इसके परिणामस्वरूप सभी डाउनस्ट्रीम भार का नुकसान और संभावित ट्रांसफार्मर क्षति होती है।

निष्कर्ष - ऐसा कभी क्यों नहीं किया जाना चाहिए

संक्षेप में कहें तो, लो-वोल्टेज स्विचगियर को 1kV तक के वोल्टेज के लिए रेट किया गया है, जबकि मीडियम-वोल्टेज स्विचगियर को 3kV से 36kV के लिए डिज़ाइन किया गया है। एलवी स्विचगियर सीमित आर्क रुकावट क्षमता के साथ वायु शमन पर निर्भर करता है, जबकि एमवी स्विचगियर विश्वसनीय आर्क विलुप्त होने के लिए वैक्यूम या एसएफ 6 का उपयोग करता है। एलवी ब्रेकरों की तोड़ने की क्षमता एमवी फॉल्ट धाराओं के लिए अपर्याप्त है, जिससे वेल्डेड संपर्क और विस्फोट होता है। एलवी स्विचगियर में सुरक्षा विशेषताएं बुनियादी हैं, जबकि एमवी स्विचगियर में घातक झटके को रोकने के लिए अर्थिंग स्विच, शटर और इंटरलॉक शामिल हैं। अंत में, LV स्विचगियर IEC 61439 का अनुपालन करता है, जबकि MV स्विचगियर को IEC 62271-200 का अनुपालन करना चाहिए - एक मानक जिसे LV उपकरण संतुष्ट नहीं कर सकता है।

अंतिम उत्तर:मध्यम-वोल्टेज स्विचगियर के बजाय कम-वोल्टेज स्विचगियर का उपयोग करने से तत्काल इन्सुलेशन विफलता, हिंसक आर्क फ्लैश विस्फोट, उपकरण का विनाश, कर्मियों को घातक चोट का अत्यधिक जोखिम और विद्युत सुरक्षा कोड का पूर्ण उल्लंघन होगा। यह किसी भी परिस्थिति में स्वीकार्य नहीं है। यदि मध्यम-वोल्टेज स्विचगियर की आवश्यकता है, तो एकमात्र सही समाधान उस वोल्टेज वर्ग के लिए डिज़ाइन, परीक्षण और प्रमाणित उचित रेटेड एमवी स्विचगियर का उपयोग करना है।