एलवी बुशिंग्स क्यों विफल होती हैं: मुख्य विफलता तंत्र

एलवी बुशिंग विफलता का निदान यह समझने से शुरू होता है कि ये घटक सबसे पहले क्यों विफल होते हैं। निम्न-वोल्टेज (LV) बुशिंग्स — आमतौर पर वितरण ट्रांसफॉर्मर अनुप्रयोगों में Um ≤ 1.1 kV से 3.6 kV तक रेटेड — तीन ओवरलैपिंग तंत्रों के माध्यम से विफल होती हैं: कंडक्टर-फ्लेंज इंटरफ़ेस पर थर्मल और विद्युत तनाव, क्रीपज पथ के साथ नमी का प्रवेश, और कंपन या अनुचित इंस्टॉलेशन टॉर्क से होने वाली यांत्रिक थकान। यह पहचानना कि कौन सा तंत्र सक्रिय है, यह निर्धारित करता है कि बुशिंग को पुनर्निर्मित किया जा सकता है या उसे बदलना आवश्यक है।.

हमारे 200 से अधिक ट्रांसफॉर्मर इंस्टॉलेशनों में की गई तैनातीओं में, समयपूर्व एलवी बुशिंग विफलताओं में से लगभग आधी बुशिंग के निर्माण दोष के बजाय इंस्टॉलेशन चरण में उत्पन्न यांत्रिक तनाव के कारण होती हैं।.

तापीय और विद्युत तनाव तंत्र

नाममात्र रेटिंग से ऊपर निरंतर धारा लोडिंग — जो आमतौर पर चरम मांग के दौरान 630 A एलवी बुशिंग को 800–900 A तक धकेलने पर देखी जाती है — चालक सील पर इन्सुलेशन की उम्र बढ़ोतरी को तेज कर देती है। 1,000+ घंटे से अधिक के थर्मल साइक्लिंग, फ्लैंज गैस्केट इंटरफ़ेस पर बार-बार विस्तार और संकुचन से कम्प्रेशन सील ढीली हो सकती है, जिससे नमी और दूषित पदार्थ पोर्सिलेन या एपॉक्सी-रेज़िन सतह पर फैल सकते हैं।.

नमी का प्रवेश और संदूषण मार्ग

एक बार गैस्केट सील खराब हो जाने पर, नमी सतही इन्सुलेशन प्रतिरोध को कम कर देती है और डाइइलेक्ट्रिक हानि गुणांक (tan δ) को बढ़ा देती है। तटीय या उच्च आर्द्रता वाले स्थलों में, एक मजबूत सील से मापनीय इन्सुलेशन प्रतिरोध गिरावट तक यह प्रगति मात्र 12–18 महीनों की सेवा में हो सकती है।.

यांत्रिक और विनिर्माण-संबंधी विफलताएँ

अति-टॉर्क या कम-टॉर्क किए गए फ्लैंज बोल्ट पोर्सिलेन-से-धातु सील को विकृत कर देते हैं, जिससे सूक्ष्म दरारें उत्पन्न होती हैं जो बोरस्कोप या डाई-पेनेट्रेंट जांच के बिना अदृश्य रहती हैं।.

एलवी बुशिंग्स जिनकी व्यापक उत्पाद श्रृंखला का हिस्सा हैं, उसे देखने के लिए हमारी देखें। ट्रांसफॉर्मर सहायक उपकरण रेखा और समर्पित निम्न-वोल्टेज बुशिंग्स श्रृंखला पृष्ठ।.

बुशिंग के पूरी तरह से खराब होने से पहले के क्षेत्र चेतावनी संकेत

नियमित एलवी स्विचगियर और वितरण ट्रांसफॉर्मर निरीक्षणों के दौरान, बुशिंग की विफलताएं शायद ही कभी बिना चेतावनी के होती हैं। 24 किलोवोल्ट और उससे नीचे के वितरण नेटवर्क में कमीशनिंग और रखरखाव कार्यों के दौरान, बुशिंग को तत्काल ध्यान देने की आवश्यकता होने से कुछ सप्ताह पहले ही कुछ ही संकेत प्रकट होने लगते हैं।.

दृश्य और ऊष्मीय संकेतक

• फ्लैंज गैस्केट के आसपास तेल का रिसना या रेज़िन का रंग बदलना, जो अक्सर सील लाइन से 0.5–1 मिमी की दूरी पर दिखाई देता है।
• समतुल्य भार के तहत अन्य दो अवस्थाओं की तुलना में 8–10°C से अधिक तापमान अंतर वाले अवरक्त हॉटस्पॉट्स
• बुशिंग शेड पर सतही ट्रैकिंग निशान (बारीक कार्बोनाइज्ड पथ), जो आमतौर पर ग्राउंड फ्लैंज के पास से शुरू होते हैं।

विद्युत संकेतक

• पिछली बेसलाइन रीडिंग से 20% से अधिक इन्सुलेशन प्रतिरोध में गिरावट
• नमीयुक्त परिस्थितियों में टर्मिनल के पास सुनाई देने वाला कोरोना या चर्र-चर्र की आवाज़, जो रात में सबसे अधिक स्पष्ट होती है।

[विशेषज्ञ की अंतर्दृष्टि: इन्फ्रारेड स्कैन को सही ढंग से पढ़ना]

• प्रत्येक चरण की तुलना उसके समकक्ष चरणों से मेल खाने वाले भार पर करें, न कि एक निश्चित निरपेक्ष तापमान पर।
• बुशिंग को चिह्नित करने से पहले दो अलग-अलग लोड बिंदुओं पर पुनः स्कैन करें — एकल रीडिंग असमान करंट विभाजन के कारण विकृत हो सकती है।
• हर थर्मल रीडिंग के साथ परिवेश का तापमान और लोड प्रतिशत दर्ज करें ताकि समय के साथ परिणाम तुलनीय हों।

संशयित एलवी बुशिंग विफलता के लिए एक चरण-दर-चरण निदान कार्यप्रवाह

एक विश्वसनीय एलवी बुशिंग विफलता निदान हर बार एक ही संरचित अनुक्रम का पालन करता है, चाहे निरीक्षण को किसी भी चेतावनी संकेत ने प्रेरित किया हो।.

जब कोई चेतावनी संकेत दिखाई देता है, तो एक संरचित अनुक्रम का पालन करने से दोनों झूठी सकारात्मकताएँ (अनावश्यक प्रतिस्थापन) और झूठी नकारात्मकताएँ (विफल हो रहे बुशिंग को सेवा में वापस भेजना) से बचा जा सकता है।.

1. बिजली काटें और अलग करें किसी भी भौतिक निरीक्षण से पहले लॉकआउट/टैगआउट प्रक्रिया के अनुसार ट्रांसफार्मर।.
2. दृश्य और बोरस्कोप निरीक्षण फ्लेंज गैस्केट, हाउसिंग और कंडक्टर स्टेम में दरार, ट्रैकिंग या तेल रिसने के लिए।.
3. इन्सुलेशन प्रतिरोध (आईआर) परीक्षण बुशिंग क्लास के आधार पर 1 kV या 2.5 kV DC पर, ध्रुवीकरण सूचकांक के लिए 1-मिनट और 10-मिनट दोनों रीडिंग्स रिकॉर्ड करना।.
4. टैन डेल्टा / पावर फैक्टर परीक्षण निर्दिष्ट वोल्टेज पर, बुशिंग के कमीशनिंग आधारभूत मानक की तुलना में।.
5. अवरक्त थर्मल स्कैन सामान्य भार के तहत, बगल के फेज़ों से जाँच किया गया।.
6. आंशिक निर्वहन (पीडी) जाँच जहाँ परीक्षण उपकरण उपलब्ध हो, विशेष रूप से 1 kV से ऊपर रेटेड बुशिंगों के लिए।.

उष्णकटिबंधीय आर्द्रता की परिस्थितियों में एलवी बुशिंग्स के फील्ड परीक्षण में हमने पाया है कि चरण 3 — आईआर बेसलाइन परीक्षण — को छोड़ देना ही एकमात्र सबसे आम कारण है कि एक संदिग्ध बुशिंग सेवा में वापस आ जाती है और फिर 6–12 महीनों के भीतर फिर से विफल हो जाती है।.

विस्तृत ट्रांसफॉर्मर और केबल एक्सेसरीज़ की रेंज में विफलता निदान के लिए — सिर्फ बुशिंग्स तक सीमित नहीं — सामान्य क्रम हमारे में शामिल है। क्षेत्रीय विफलता निदान कार्यप्रवाह, जिसे यह लेख विशेष रूप से एलवी बुशिंग्स के लिए संकीर्ण करता है।.

परीक्षण डेटा का पठन: इन्सुलेशन प्रतिरोध, टैन डेल्टा, और पीडी थ्रेशोल्ड्स

LV बुशिंग्स के लिए, 1 kV DC पर 1,000 MΩ से अधिक का इन्सुलेशन प्रतिरोध (IR) और पोलराइजेशन इंडेक्स ≥2.0 होना सामान्यतः स्वीकार्य डाइइलेक्ट्रिक स्थिति को दर्शाता है। नाममात्र वोल्टेज पर 0.5% से कम का डाइइलेक्ट्रिक लॉस फैक्टर (tan δ) एक स्वस्थ एपॉक्सी-रेज़िन या पोर्सिलेन एलवी बुशिंग के लिए सामान्य है, जबकि 1.0% से अधिक के रीडिंग्स पुनः परीक्षण और कमीशनिंग बेसलाइन के सापेक्ष प्रवृत्ति तुलना की मांग करते हैं। जहाँ आंशिक निर्वहन उपकरण उपलब्ध है, 1.5 × U पर 10 pC से कम स्तर सामान्यतः स्वीकार्य माना जाता है।₀ आम तौर पर निरंतर सेवा के लिए स्वीकार्य माना जाता है।.

के अनुसार आईईसी 60137:2017, जो 1,000 V से ऊपर के वैकल्पिक वोल्टेज के लिए इन्सुलेटेड बुशिंग्स को नियंत्रित करता है, फैक्ट्री-स्तरीय डाइइलेक्ट्रिक और थर्मल स्वीकृति विधियों को फील्ड डायग्नोस्टिक्स करते समय साइट की परिस्थितियों के अनुसार यथासंभव उसी तरह अपनाया जाना चाहिए।.

सीमांत मानों की व्याख्या

बेसलाइन से 0.2 प्रतिशत अंक से अधिक ऊपर की ओर बढ़ चुकी tan δ रीडिंग — भले ही यह अभी भी 1.0% फ्लैग थ्रेशोल्ड के नीचे हो — आमतौर पर संदर्भ से अलग किसी एकल निरपेक्ष मान की तुलना में निकट-अवधि की विफलता का अधिक मजबूत पूर्वानुमानक होती है।.

सामान्य निदान संबंधी गलतियाँ जो सही निर्णय में देरी करती हैं

केवल दृश्य निरीक्षण पर निर्भर रहना

एक बुशिंग बाहरी रूप से साफ दिख सकता है, जबकि आंतरिक रूप से एपॉक्सी-से-कंडक्टर इंटरफ़ेस पर सतही ट्रैकिंग पहले ही प्रगति कर चुकी होती है; दृश्य जांच को हमेशा एक विद्युत परीक्षण के साथ जोड़ा जाना चाहिए, न कि इसे अकेले पास/फेल गेट के रूप में इस्तेमाल किया जाना चाहिए।.

प्रवृत्ति डेटा की अनदेखी

एकल IR या tan δ रीडिंग, तुलना के लिए कमीशनिंग बेसलाइन के बिना, आपको उसी बुशिंग पर 10–15% वर्ष-दर-वर्ष ड्रिफ्ट से कहीं कम जानकारी देती है, और यही कारण है कि एकल स्पॉट चेक्स की तुलना में सीरियल-नंबर-स्तर के लॉग्स अधिक महत्वपूर्ण होते हैं।.

केबल सहायक उपकरणों और बुशिंग की विफलताओं का एक ही तरीके से उपचार

केबल जॉइंट्स और टर्मिनेशन विभिन्न तंत्रों—मुख्यतः स्ट्रेस-कोन की स्थिति और इंस्टॉलेशन टॉर्क—के कारण फेल होते हैं, जबकि बुशिंग्स अधिकतर फ्लैंज सील पर फेल होते हैं। यदि आपका रखरखाव कार्यक्रम दोनों को कवर करता है, तो हमारा केबल सहायक उपकरण संसाधन केबल-विशिष्ट जाँचों को अलग से रेखांकित करते हैं।.

[विशेषज्ञ की अंतर्दृष्टि: दस्तावेज़ीकरण की आदतें जो वास्तव में मदद करती हैं]

• प्रत्येक परीक्षण के साथ केवल कच्ची रीडिंग ही नहीं, बल्कि लोड प्रतिशत और परिवेशीय तापमान भी रिकॉर्ड करें।
• हर निरीक्षण पर फ्लैंग गैस्केट क्षेत्र की तस्वीर खींचें, भले ही कोई दोष दिखाई न दे।
• IR और tan δ रीडिंग्स को प्रत्येक बुशिंग सीरियल नंबर के लिए एक ही चल रहे लॉग में रखें, न कि प्रत्येक रखरखाव यात्रा के लिए।

मरम्मत, प्रतिस्थापन, या निगरानी: एक निर्णय रूपरेखा

एक बार जब निदान संबंधी डेटा हाथ में आ जाता है, तो निर्णय आमतौर पर तीन मार्गों में से किसी एक पर आता है।.

पहले से ही पुष्टि किए गए विफलता जोखिम दिखा रहे बुशिंग्स के लिए, प्रतिस्थापन को आपकी वोल्टेज श्रेणी और माउंटिंग कॉन्फ़िगरेशन से मिलाना एक ही संदर्भ के साथ आसान है: हमारा ट्रांसफॉर्मर सहायक उपकरण चयन मार्गदर्शिका LV और MV बुशिंग विकल्पों को सिस्टम वोल्टेज, करंट रेटिंग, और माउंटिंग प्रकार के साथ एक ही स्थान पर प्रस्तुत करता है।.

यदि आपकी टीम को किसी मौजूदा फ्लैंज पैटर्न और वर्तमान रेटिंग के अनुरूप प्रतिस्थापन एलवी बुशिंग चुनने में सहायता चाहिए, तो ZeeyiElec की इंजीनियरिंग टीम सीधे आपके परीक्षण डेटा और ड्रॉइंग्स की समीक्षा कर सकती है।.

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

जब एलवी बुशिंग के फेल होने का संदेह हो, तो सबसे पहले कौन सा परीक्षण किया जाता है?

1 kV या 2.5 kV DC पर इन्सुलेशन प्रतिरोध (IR) परीक्षण से शुरुआत करें, जिसे बुशिंग के कमीशनिंग बेसलाइन से तुलना करके किया जाता है; उस बेसलाइन से 20% से अधिक की गिरावट आमतौर पर सबसे स्पष्ट प्रारंभिक संकेत होती है, हालांकि किसी भी प्रतिस्थापन निर्णय से पहले परिणाम की हमेशा tan δ परीक्षण से पुष्टि करनी चाहिए।.

निवारक रखरखाव कार्यक्रम में एलवी बुशिंग्स का परीक्षण कितनी बार किया जाना चाहिए?

अधिकांश वितरण ऑपरेटर नियमित ट्रांसफॉर्मर रखरखाव के हिस्से के रूप में वार्षिक रूप से एलवी बुशिंग्स का परीक्षण करते हैं, हालांकि उच्च आर्द्रता, भारी संदूषण या विफलताओं के इतिहास वाले स्थल अक्सर प्रभावित इकाइयों के लिए परीक्षण अंतराल को छह महीने तक कम कर देते हैं।.

क्या प्रारंभिक चरण में नमी प्रवेश वाले बुशिंग को बदलने के बजाय मरम्मत किया जा सकता है?

कुछ मामलों में, यदि समय रहते पता चल जाए तो फ्लैंज गैस्केट को फिर से सील करने से स्वीकार्य इन्सुलेशन प्रतिरोध बहाल किया जा सकता है, लेकिन एक बार tan δ लगभग 1.0% से अधिक हो जाए या दृश्य ट्रैकिंग मौजूद हो, तो प्रतिस्थापन की तुलना में मरम्मत आम तौर पर लागत-प्रभावी नहीं होती।.

क्या परिवेश का तापमान इन्सुलेशन प्रतिरोध रीडिंग को प्रभावित करता है?

हाँ — तापमान बढ़ने पर IR रीडिंग्स में स्पष्ट कमी आती है, इसलिए विभिन्न परिवेशीय तापमानों पर ली गई रीडिंग्स को किसी आधाररेखा या समान चरण वाली बुशिंग्स से तुलना करने से पहले तापमान-सुधारित किया जाना चाहिए।.

एलवी बुशिंग की विफलता और केबल टर्मिनेशन की विफलता का निदान करने में क्या अंतर है?

LV बुशिंग विफलताएँ फ्लैंज सील और कंडक्टर स्टेम इंटरफ़ेस पर केंद्रित होती हैं, जबकि केबल टर्मिनेशन विफलताएँ अधिकतर तनाव-कोन की स्थिति निर्धारण या सतह तैयारी से उत्पन्न होती हैं; परीक्षण अनुक्रम (IR, tan δ) में ओवरलैप होता है, लेकिन भौतिक निरीक्षण बिंदु भिन्न होते हैं।.

एक घिसती हुई एलवी बुशिंग को विफल होने में आम तौर पर कितना समय लगता है?

भार, आर्द्रता और संदूषण स्तर के आधार पर, मापनीय इन्सुलेशन प्रतिरोध में गिरावट से कार्यात्मक विफलता तक की प्रगति आमतौर पर 6 महीने से 2 साल तक होती है, इसलिए प्रवृत्ति-आधारित निगरानी एकल-बिंदु परीक्षण से बेहतर प्रदर्शन करती है।.