நடுத்தர வோல்டேஜ் புஷிங்குகளுக்கான ஊடுருவல் மற்றும் இடைவெளி அடிப்படைகள்: பொறியியல் அடிப்படைகள்

நடுத்தர-வோல்டேஜ் (MV) விநியோக வலையமைப்புகளின் வடிவமைப்பில், டிரான்ஸ்ஃபார்மர் புஷிங்குகள் போன்ற காப்புப் பாகங்கள், மின்னேற்றம் செய்யப்பட்ட கடத்திகள் மற்றும் பூமிக்கு இணைக்கப்பட்ட உறைகளுக்கு இடையில் ஒரு முக்கிய இடைமுகமாகச் செயல்படுகின்றன. மின்முனைப் பிளவுபாட்டைத் தடுக்க, பொறியாளர்கள் இரண்டு அடிப்படை இடஞ்சார்ந்த அளவுருக்களான இடைவெளி மற்றும் ஊர்தல் ஆகியவற்றைச் சார்ந்திருக்கிறார்கள். இடைவெளி என்பது இரண்டு கடத்தும் பாகங்களுக்கு இடையில் காற்றில் உள்ள மிகக் குறுகிய தூரம் என வரையறுக்கப்படுகிறது—இது நேரடி மின்னல் பாய்ச்சலைத் தடுக்கும் “மின்னல் தூரம்” ஆகும். ஊர்தல் என்பது இரண்டு கடத்தும் பாகங்களுக்கு இடையில் ஒரு காப்பானப் பொருளின் மேற்பரப்பில் உள்ள மிகக் குறைந்த தூரமாகும். இரண்டு அளவீடுகளும் உயர் மின்னழுத்த ஆற்றல்களைத் தனிமைப்படுத்தும் நோக்கம் கொண்டிருந்தாலும், அவை வெவ்வேறு பௌதீகத் தோல்வி வழிமுறைகளைக் கையாளுகின்றன.

ஸ்ட்ரைக் தூரத்தை மேற்பரப்புப் பாதையிலிருந்து வேறுபடுத்துதல்

வெளியேற்றத்தின் முதன்மைப் பணி, மின்னல் தாக்குதல்கள் அல்லது சுவிட்ச்சிங் சர்ஜ்கள் போன்ற தற்காலிக அதிக மின்னழுத்தங்களைத் தாங்குவதாகும். ஒரு நிலையான 15kV அமைப்புக்கு, உபகரணத்தின் அடிப்படை காப்பு நிலை (BIL) அடிப்படையில் குறைந்தபட்ச இடைவெளி சரிசெய்யப்பட வேண்டும். ஈரப்பதம் மற்றும் தூசியால் காப்பானின் மேற்பரப்பில் கடத்தும் கார்பனைக் கொண்ட பாதைகள் உருவாகும் “டிராக்கிங்” என்பதை எதிர்த்துப் போராட ஊர்தல் தூரம் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் விளைவாக, கசிவு மின்னோட்டங்களுக்கு எதிராக ஒரு உயர் எதிர்ப்புத் தடையை வழங்க, ஊர்தல் தூரம் எப்போதும் இடைவெளி தூரத்தை விட கணிசமாக அதிகமாக இருக்கும்.

இன்சுலேஷனில் புஷிங் ஷெட்களின் பங்கு

மிகவும் உயரமானவற்றை உருவாக்காமல், ஊர்தலை அதிகப்படுத்த நடுத்தர மின்னழுத்த புஷிங்குகள், உற்பத்தியாளர்கள் ஒரு “ஷெட்” அல்லது “ஸ்கர்ட்” வடிவவியலைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இந்த அலைகள் மொத்த மேற்பரப்பளவை கணிசமாக அதிகரிக்கின்றன. உதாரணமாக, வெறும் 300 மிமீ உயரம் கொண்ட ஒரு புஷிங், ஆழமான ஷெட்களை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் 450 மிமீ அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மொத்த ஊர்தல் பாதையை அடைய முடியும். இந்த வடிவமைப்பு முக்கியமானது கேபிள் துணைக்கருவிகள் சுவிட்ச் கியருக்குள் இடம் குறைவாக இருக்கும் இடங்களில். இந்த தூரங்களுக்கு இடையிலான விகிதத்தைக் கவனிக்காமல் இருப்பது, காற்று இடைவெளி தாங்கினாலும் கூட, பெரும்பாலும் மேற்பரப்புத் தோல்விகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

செயலில், இந்த தூரங்களுக்கு இடையிலான உறவு உபகரணத்தின் மின்னழுத்த வகுப்பால் (U) நிர்வகிக்கப்படுகிறது._m). 24kV அமைப்புக்கான, பொதுவான பொறியியல் தேவைகள் பின்வருமாறு:

• குறைந்தபட்ச இடைவெளி (காற்று): ≥ 220 மிமீ
• குறைந்தபட்ச ஊர்தல் (மேற்பரப்பு): ≥ 500 மிமீ (20 மிமீ/kV விகிதத்தின் அடிப்படையில்)
• ஊடுருவல் காரணி (CF): ஊடுருவல் / இடைவெளி > 1.0

[நிபுணர் பார்வை: காப்புத் தேர்வு]

• ஊடுருவலிலிருந்து இடைவெளி விகிதம்: கணிக்க முடியாத மேற்பரப்பு மாசுபாட்டைக் கருத்தில் கொண்டு, வெளிப்புற MV நிறுவல்களுக்கு 2.0-க்கு மேற்பட்ட விகிதத்தை இலக்காகக் கொள்ளவும்.
• இயக்கவியல் திறன்: தொடர்ச்சியான நீர் படலங்களை உடைப்பதில், ஆழமான, மெல்லிய பள்ளங்கள், ஆழமற்ற, தடிமனான ஏற்றங்களை விட அதிக செயல்திறன் கொண்டவை. * நிலையான சீரமைப்பு: உங்கள் திட்டத்திற்கு ANSI அல்லது DIN சுயவிவரங்கள் தேவைப்படுகிறதா என்பதை முன்கூட்டியே சரிபார்க்கவும், ஏனெனில் இந்தத் தரநிலைகளுக்கு இடையில் ஷெட் வடிவியல் கணிசமாக வேறுபடுகிறது.

---

மேற்பரப்புத் தடமறிதல் மற்றும் காற்று சிதைவின் இயற்பியல்

காற்று முறிவு மற்றும் மேற்பரப்புப் பின்தொடர்தல் ஆகியவை ஊடுருவல் மற்றும் இடைவெளிப் பரிமாணங்கள் தடுக்க வடிவமைக்கப்பட்ட இரண்டு முக்கியத் தோல்வி முறைகளாகும். காற்றின் மின் புலத்தின் வலிமை, காற்றின் மின்மறுப்பு வலிமையை விட அதிகமாகும் போது, காற்று முறிவு ஏற்படுகிறது, தோராயமாக 3 kV/மிமீ தரநிலை நிபந்தனைகளின் கீழ், இது ஃபிளாஷோவர் நிலைக்கு வழிவகுக்கிறது. மேற்பரப்பு டிராக்கிங் என்பது ஒரு படிப்படியான சிதைவு முறையாகும், இது மாசுகளின் கடத்தும் பாதைகளை உருவாக்குவதால் காலப்போக்கில் நிகழ்கிறது.

பஷிங் இடைமுகங்களில் மின்புல செறிவு

மின்புல அழுத்தம் “மூவழிப் புள்ளிகளில்”—அதாவது கடத்தி, திட மின்தடைப் பொருள் மற்றும் காற்று சந்திக்கும் பகுதிகளில்—குவிந்து காணப்படுகிறது. இடைவெளி போதுமானதாக இல்லையென்றால், இந்த அதிக அழுத்தமுள்ள பகுதிகள் காற்றை அயனியாக்கி, கரோனா வெளியீட்டை உருவாக்கக்கூடும். இந்த பயனுள்ள மின்தடையைக் குறைப்பது, மதிப்பிடப்பட்ட BIL-க்குக் குறைவாக ஒரு ஃபிளாஷோவரைத் தூண்டக்கூடும்.

உலர் பட்டை மின்னூடுதல் இயந்திர அமைப்பு

உலர்ந்த பட்டைகள் உருவாகும்போது, இந்த குறுகிய இடைவெளிகளில் மொத்த அமைப்பு மின்னழுத்தம் குறைந்து, உள்ளூர் மின்னல் தெறிப்பு ஏற்படுகிறது. இந்த செயல்முறை பின்வருமாறு விவரிக்கப்படுகிறது:

+1

• மின்னழுத்த சரிவு (E): E = V / d (இங்கு d என்பது உலர்ந்த அலைநீள அகலம்)
• கசிவு மின்னோட்டம் (I_L): I_L ∝ σ × (V / L)_{ஊர்ந்து செல்})

σ என்பது பரப்பியக்கத்தை குறிக்கிறது மற்றும் L_{ஊர்ந்து செல்} மொத்த ஊர்தல் நீளம் ஆகும். ஊர்தல் தூரத்தை அதிகரிப்பது I-ஐக் குறைக்கிறது._L, கோளாறு வளர்ச்சியைத் தடுத்தல்.

முறைப்படுத்தப்பட்ட ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன, பதினான்காவது மாதத்தில் தோல்வியடையும் 15 kV குளிர் சுருங்கு முனையமைப்புகள், பெரும்பாலும் மேற்பரப்பை கார்பனைக்கும் இந்த நுண்-ஆர்க்களில்தான் தொடங்குகின்றன. அதிகாரப்பூர்வ ஆதாரத்திற்காக, பொறியாளர்கள் மேற்கோள் காட்டுகின்றனர். ஐஇசி 60112, இது ஒப்பீட்டு டிராக்கிங் குறியீட்டை (CTI) வரையறுக்கிறது. [ஆதாரத்திற்கான அதிகாரப்பூர்வ இணைப்பு தேவை] இணைப்பு உரை: IEC 60112 சோதனை மற்றும் ஒப்பீட்டு டிராக்கிங் குறியீடுகளைத் தீர்மானிப்பதற்கான முறை.

---

மின்னழுத்த வகுப்பு மற்றும் குறைந்தபட்ச தூர வரைபடமாக்கல்

ஊர்தல் மற்றும் இடைவெளித் தேர்வானது, அமைப்பின் அதிகபட்ச இயக்க மின்னழுத்தம் ($U_m$) மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கடுமையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மாற்றான்கருவி துணைக்கருவிகள் மின்-ஆவெண் மின்னழுத்தங்களையும், தற்காலிக மின்னழுத்த ஏற்றங்களையும் தாங்க வேண்டும்.

BIL (அடிப்படை காப்பு நிலை) தேவைகள்

BIL என்பது $1.2/50$ $\mu s$ இம்பல்ஸ் அலைகளுக்கு எதிரான காப்பு வலுவை வரையறுக்கிறது. ஒரு 15 kV அமைப்பு பெரும்பாலும் ஒரு BIL-ஐ தாங்க வேண்டும். 95 kV அல்லது 110 kV, அனுமதி பெற வேண்டிய 160 மிமீ என்று 190 மிமீ. இந்த விவரக்குறிப்புகளில் உள்ள பொருத்தமற்ற தன்மைகள், கொள்முதல் பிழைகளில் ஏறக்குறைய 40%-க்கு காரணமாகின்றன.

மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டம் எதிர் காப்பு விட்டம்

மின்னழுத்தம் காப்புப் பாதையின் நீளத்தை நிர்ணயிக்கிறது, அதே சமயம் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டம்—இலிருந்து 55 ஏ என்று 3150 A—கரு மைய விட்டம் மீது செல்வாக்கு செலுத்துகிறது.

MV புஷிங் தேர்வுக்கான நிலையான அளவுருக்கள்

மறைப்பு மின்னழுத்தம் ($U_m$)	BIL (இம்புல்ஸ் உச்சம்)	குறைந்தபட்ச இடைவெளி (காற்று)	குறைந்த ஊடுருவல் (அதிகமாக மாசுபட்ட)
12 கிலோ வோல்ட்	75 kV / 95 kV	120 மிமீ – 160 மிமீ	~372 மிமீ
24 கிலோவோல்ட்	125 kV / 150 kV	220 மிமீ – 280 மிமீ	~744 மிமீ
36 கிலோ வோல்ட்	170 kV / 200 kV	320 மிமீ – 380 மிமீ	~1116 மிமீ

---

பொருள் அறிவியல்: பீங்கான், எபோக்சி மற்றும் ரெசின்

பொருள் தேர்வு மின்தடை வலிமையையும் பின்தொடர்தல் எதிர்ப்பையும் தீர்மானிக்கிறது. குறைந்த-வோல்டேஜ் (LV) இரண்டாம் நிலை புஷிங்குகள் வரை மின்சுற்றுகளுக்குச் சேவை செய்கின்றன 1 கிலோவோல்ட் பெரும்பாலும் HTN (உயர் வெப்பநிலை நைலான்) அல்லது சிறப்புப் பிசின்களைப் பயன்படுத்துகின்றனர்.

மின்வினைத் தடை வலிமை மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மை

இதில் 12 kV முதல் 52 kV வரை பயன்பாட்டின் வரம்பில், வெளிப்புறப் பயன்பாட்டிற்கு பீங்கான் தான் தொழில் தரமாக உள்ளது. நடுத்தர மின்னழுத்த புஷிங்குகள் UV எதிர்ப்புத்திறன் காரணமாக. எபோக்சி ரெசின் துல்லியத்தை வழங்குகிறது பஷிங் வெல் செருகல்கள் ஆனால் வெளிப்புற “சாக்பீஸ் குறியீட்டை” தடுக்க குறிப்பிட்ட உருவாக்கம் தேவை.

பொருள் செயல்திறன் பண்புகள்

பொருள் வகை	மின்தடை வலிமை	மாசு எதிர்ப்பு	பொது விண்ணப்பம்
போர்சலைன் (C110/C120)	15–20 kV/மிமீ	சிறந்த (பளபளப்பான)	வெளிப்புற MV மாற்றுமாற்றிகள்
எபோக்சி / ரெசின்	25–35 kV/மிமீ	மிதமான முதல் அதிகம் வரை	உட்புற சுவிட்ச் கியர் மற்றும் கிணறுகள்
HTN (நைலான்)	10–15 kV/மிமீ	குறைந்த (அகறைக்குள்)	LV இரண்டாம் நிலை முனையங்கள்

---

சுற்றுச்சூழல் காரணிகள் மற்றும் மாசு அளவுகள்

ஊடுருவல் தூரங்கள் சுற்றுச்சூழல் கடுமையின்படி அளவிடப்பட வேண்டும். கடலோரப் பகுதிகளில், விகிதங்கள் எட்டக்கூடும். 31 மிமீ/கி.வோ. உயரமும் தாக்குதல் தூரத்தைப் பாதிக்கிறது.

1,000 மீட்டருக்கு மேலான நிறுவல்களுக்கு, ஒரு திறன் குறைப்பு காரணி (K_a) தெளிவுறுத்தலுக்குப் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும் (d):

• K_a கணக்கீடு: K_a = e^{எம்(எச்-1000)/8150}
• தர வரம்பு: 2,000 மீட்டரில், இடைவெளி ஏறக்குறைய 12-15%-ஆல் அதிகரிக்க வேண்டும்.

[நிபுணர் பார்வை: சுற்றுச்சூழல் கடினப்படுத்துதல்] * குளிர்புல்லிச் சுருக்கத்தின் நன்மைகள்: பயன்படுத்து குளிர் சுருங்கு கேபிள் துணைக்கருவிகள் அதிக ஈரப்பதமான பகுதிகளில்; ஆர அழுத்தம் ஒரு செயல்திறன்மிக்க மூடுதலைப் பராமரிக்கிறது. * காலமுறைப் பராமரிப்பு: உலர்ந்த-பட்டை மின்விளையாடுதல் ஏற்படுவதற்கு முன்பு, அதிக தூசி நிறைந்த பகுதிகளில் கடத்தும் அடுக்குகளை அகற்ற, வருடாந்திர சுத்தம் செய்வதை திட்டமிடவும்.

---

களத் தேர்வு மற்றும் இணக்கத்தன்மை சரிபார்ப்புப் பட்டியல்

சரியான புஷிங்கைத் தேர்ந்தெடுக்க 15–25 அளவுருக்களைப் பொருத்த வேண்டும். பேட்-மவுண்டட் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்களில், புஷிங் வெல் மற்றும் பஷிங் வெல் செருகல்கள் பகுதி வெளியேற்றத்தைத் தடுப்பது மிகவும் முக்கியமானது.

கடுமையான விவரக்குறிப்பு சரிபார்ப்புப் பட்டியல்

வகை	தேவையான அளவுரு	வழக்கமான MV வரம்பு
மின்சாரம்	மின்னழுத்த வகை ($U_m$)	12 கி.வோ – 52 கி.வோ
மின்சாரம்	தற்போதைய மதிப்பீடு	55 A – 3150 A
இயந்திரவியல்	பொருத்தும் துளையின் விட்டம்.	ANSI/DIN தரநிலை

---

MV துணைக்கருவிகள் திட்டங்களுக்கான கொள்முதல் ஆதரவு

வெற்றிகரமான கொள்முதல் நடுத்தர மின்னழுத்த மாற்றி துணைக்கருவிகள் மற்றும் கேபிள் துணைக்கருவிகள் துல்லியமான தொழில்நுட்ப சீரமைப்பைச் சார்ந்துள்ளது. ZeeyiElec, 30–40% தள நிராகரிப்புகளுக்குக் காரணமான விவரக்குறிப்பு இடைவெளிகளை நீக்க ஒரு முறையான கட்டமைப்பை வழங்குகிறது.

உங்கள் தேவைகளைப் பற்றி விவாதிக்கத் தயாரா? தொடர்பு கொள்ளுங்கள் யோயோ ஷி எட் +86 150 5877 8024 அல்லது மின்னஞ்சல் [email protected] 24 மணி நேரத்திற்குள் பதிலளிக்க.

---

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

15kV புஷிங்கிற்கான நிலையான ஊர்தல் தூரம் என்ன?

15kV புஷிங்குகளுக்கு, மாசு அளவைப் பொறுத்து ஊர்தல் பொதுவாக 300 மிமீ முதல் 480 மிமீ வரை இருக்கும். அதிகமாக மாசுபட்ட சூழல்களில், டிராக்கிங் பிழைகளைத் தடுக்க அதிக இடைவெளி தேவைப்படுகிறது.

உயரம் MV புஷிங் இடைவெளியை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

1,000 மீட்டருக்கு மேல், ஒவ்வொரு 100 மீட்டர் உயரத்திற்கும் இடைவெளிகள் தோராயமாக 1% அதிகரித்திருக்க வேண்டும். இந்த சரிசெய்தல், குறைந்த அழுத்தங்களில் காற்றின் குறைந்த மின்விசையழுத்தத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது.

உட்புறப் பயன்பாட்டிற்கான புஷிங்கை வெளிப்புற MV கேபினட்டில் பயன்படுத்தலாமா?

இல்லை, உள்ளரங்க் புஷிங்குகளில் கடத்தும் ஈரப்பதப் பாதைகளை உடைக்கத் தேவையான உதிரும் வடிவியல் இல்லை. வெளிப்புற வெளிப்பாடு பெரும்பாலும் மேற்பரப்பு டிராக்கிங்கிற்கும் முதல் வருடத்திற்குள் தோல்விக்கும் வழிவகுக்கிறது.

ஊடுருவல் தூரம் எப்போதும் இடைவெளித் தூரத்தை விட ஏன் அதிகமாக உள்ளது?

ஊர்தல் என்பது காப்பானின் உண்மையான பௌதீக மேற்பரப்பைப் பின்தொடர்கிறது, இதில் அனைத்து உறைகள் மற்றும் வில்கள் ஆகியவையும் அடங்கும். விடுபடல் என்பது காற்றில் நேரடியாகச் செல்லும் ஒரு “தாக்கும்” பாதையாகும், இது இயல்பாகவே மேற்பரப்புப் பாதையை விடக் குறைவான நீளமுடையது.

சுற்றுச்சூழலுக்கு புஷிங் க்ரீபேஜ் போதுமானதாக இல்லாவிட்டால் என்ன நடக்கும்?

பற்றாக்குறையான ஊர்தல், கசிவு மின்னோட்டங்கள் உலர்ந்த பட்டைகளை உருவாக்கவும், உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட மின்னல்பொறிகளை ஏற்படுத்தவும் அனுமதிக்கிறது. காலப்போக்கில், இது நிரந்தர கார்பன் தடங்களை உருவாக்குவதற்கும், பேரழிவு தரும் காப்புரிமைச் சிதைவிற்கும் வழிவகுக்கிறது.

எனது திட்டத் தளத்திற்கான மாசு அளவை நான் எவ்வாறு தீர்மானிப்பது?

கடலோர நெருக்கம் அல்லது தொழில்துறை தூசி இருப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டு, மாசு அளவுகள் லேசானது முதல் மிகவும் அதிகமானது வரை வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. IEC 60815 போன்ற பொறியியல் தரநிலைகள், ஒவ்வொன்றிற்கும் தேவைப்படும் குறிப்பிட்ட mm/kV விகிதங்களை வரையறுக்கின்றன.