सुरक्षित कुशल निम्न वोल्टेज स्विचगियर चुनने के लिए गाइड

कल्पना कीजिए कि एक प्रमुख कारखाने की उत्पादन लाइन अचानक रुक जाती है, बिजली की विफलता से एक डेटा सेंटर पंगु हो जाता है, या महत्वपूर्ण अस्पताल उपकरण निष्क्रिय हो जाते हैं। इन परिदृश्यों के पीछे अक्सर विद्युत शक्ति प्रणालियों में छिपे हुए जोखिम होते हैं। कम-वोल्टेज स्विचगियर इन महत्वपूर्ण सुविधाओं की विद्युत जीवन रेखाओं की रक्षा करने वाले महत्वपूर्ण सुरक्षा गार्ड के रूप में कार्य करता है। सुरक्षित, विश्वसनीय और कुशल बिजली प्रणाली संचालन सुनिश्चित करने के लिए इसकी मुख्य तकनीकों और चयन मानदंडों को समझना आवश्यक है।

एक बिजली प्रणाली के "नियंत्रण केंद्र" के रूप में कार्य करते हुए, कम-वोल्टेज स्विचगियर विद्युत उपकरणों की सुरक्षा, नियंत्रण और अलगाव के लिए ब्रेकर, फ्यूज और स्विच जैसे सर्किट सुरक्षा उपकरणों को समेकित करता है। ये घटक धातु संरचनाओं के भीतर रखे जाते हैं, जिसमें कई ऐसी संरचनाएं एक स्विचगियर इकाई या असेंबली बनाती हैं। बिजली संचरण और वितरण प्रणालियों के साथ-साथ मध्यम से बड़े वाणिज्यिक और औद्योगिक सुविधाओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, ये प्रणालियाँ उत्तरी अमेरिका में IEEE मानकों और अन्यत्र IEC मानकों का पालन करती हैं।

कम-वोल्टेज धातु-बंद स्विचगियर एक तीन-चरण वितरण उत्पाद का प्रतिनिधित्व करता है जिसे 1000 वोल्ट तक के वोल्टेज और 6000 एम्पीयर तक की धाराओं पर संचालित होने वाले विद्युत उपकरणों को सुरक्षित, कुशलतापूर्वक और विश्वसनीय रूप से बिजली देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। विशिष्ट ANSI/NEMA स्विचगियर रेटिंग समानांतर बिजली आपूर्ति कॉन्फ़िगरेशन के लिए 10,000 एम्पीयर तक की निरंतर वर्तमान बस रेटिंग के साथ 635 वोल्ट तक फैली हुई हैं।

वितरण ट्रांसफार्मर के कम-वोल्टेज पक्ष पर स्थित (संयुक्त इकाई को एक सबस्टेशन कहा जाता है), यह उपकरण कम-वोल्टेज मोटर नियंत्रण केंद्रों, वितरण पैनलों और विभिन्न शाखा सर्किट को बिजली देता है। यह भारी उद्योग, विनिर्माण, खनन, पेट्रोकेमिकल्स, उपयोगिताओं, जल उपचार, डेटा केंद्रों और स्वास्थ्य सेवा सुविधाओं में महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों की सेवा करता है।

एक मानक कम-वोल्टेज स्विचगियर कॉन्फ़िगरेशन में तीन अलग-अलग डिब्बे होते हैं, जो एक मजबूत रक्षात्मक संरचना बनाते हैं:

• ब्रेकर डिब्बे: दोष प्रसार को रोकने के लिए व्यक्तिगत अलगाव के साथ चार पावर ब्रेकर तक लंबवत रूप से रखता है
• बस डिब्बे: आसन्न बस अनुभागों के बीच अछूते बाधाओं के साथ ब्रेकर के पीछे स्थित है
• केबल डिब्बे: केबल कनेक्शन के लिए वैकल्पिक हवादार विभाजन और सुलभ पैनल के साथ पीछे की ओर स्थित है

यह रियर-एक्सेस डिज़ाइन लाइव कंडक्टरों के साथ आकस्मिक संपर्क को रोकने और आर्क फ्लैश क्षति को रोकने के द्वारा सुरक्षा को बढ़ाता है। वैकल्पिक फ्रंट-एक्सेस कॉन्फ़िगरेशन वितरण पैनल के समान दीवार पर लगे प्रतिष्ठानों की अनुमति देते हैं।

चांदी या टिन-प्लेटेड तांबे की बसबार स्विचगियर के भीतर विद्युत "राजमार्ग" बनाते हैं। ऊर्ध्वाधर राइजर ब्रेकर संपर्कों से जुड़ते हैं, जबकि क्षैतिज मुख्य बसें आसन्न अनुभागों को जोड़ती हैं। चरणों के बीच इन्सुलेशन पर्याप्त वायु अंतराल या लागू सामग्रियों के माध्यम से बनाए रखा जाता है जहां रिक्ति अपर्याप्त साबित होती है।

एकीकृत ट्रिप इकाइयों के साथ कम-वोल्टेज पावर सर्किट ब्रेकर (LV-PCB) महत्वपूर्ण शॉर्ट-सर्किट और ओवरलोड सुरक्षा प्रदान करते हैं। ये वापस लेने योग्य, डोर-माउंटेड डिवाइस एयर-अलग संपर्कों के माध्यम से दोषों को बाधित कर सकते हैं (मध्यम-वोल्टेज वैक्यूम इंटरप्टर के विपरीत), जिससे उन्हें "एयर सर्किट ब्रेकर" पदनाम मिलता है।

महत्वपूर्ण चयन मापदंडों में शामिल हैं:

• अधिकतम वोल्टेज (आमतौर पर 635V)
• पावर आवृत्ति (50/60Hz)
• इन्सुलेशन वर्ग (2.2kV)
• निरंतर वर्तमान (10,000A तक)
• शॉर्ट-सर्किट प्रतिरोध (200kA तक)
• अल्पकालिक प्रतिरोध (30 चक्रों के लिए 100kA तक)

आधुनिक स्विचगियर में परिष्कृत आर्क फ्लैश शमन प्रणालियाँ शामिल हैं:

• आर्क-शमन बाड़े
• आर्क-प्रतिरोधी निर्माण
• ज़ोन-चयनात्मक इंटरलॉकिंग (ZSI)
• आर्क फ्लैश कमी रखरखाव प्रणाली
• विशेष डिटेक्शन रिले
• बस विभेदक सुरक्षा

मुख्य शासी मानकों में शामिल हैं:

• ANSI/IEEE C37.20.1 (धातु-बंद LV स्विचगियर)
• ANSI/IEEE C37.20.7 (आर्क दोष परीक्षण)
• UL 1558/UL 1066 (ब्रेकर मानक)

यह महत्वपूर्ण रेटिंग (SCCR) अधिकतम दोष वर्तमान निर्धारित करती है जिसे असेंबली रेटेड वोल्टेज पर ≥4 चक्रों के लिए सुरक्षित रूप से झेल सकती है। संपूर्ण स्विचगियर की रेटिंग अपने सबसे कम रेटेड ब्रेकर की क्षमता से मेल खाती है।

अधिकतम वर्तमान को परिभाषित करना जिसे एक सुरक्षा उपकरण सुरक्षित रूप से बाधित कर सकता है, यह रेटिंग ब्रेकर की प्रतिरोध रेटिंग और सिस्टम के उपलब्ध दोष वर्तमान दोनों से अधिक होनी चाहिए।

यह दोहरी-घटक रेटिंग (आमतौर पर 30 चक्र अवधि) निर्दिष्ट दोष धाराओं को बिना नुकसान के सहन करने की असेंबली की क्षमता को इंगित करती है, चयनात्मक समन्वय के लिए महत्वपूर्ण है।

उचित समन्वय यह सुनिश्चित करता है कि दोषों के दौरान केवल निकटतम अपस्ट्रीम ब्रेकर ट्रिप हो, जिससे सिस्टम की विश्वसनीयता बनी रहे। जबकि LV-PCB के प्रोग्रामेबल विलंब (30 चक्र तक) प्रभावी समन्वय को सक्षम करते हैं, यह दृष्टिकोण घटना ऊर्जा को बढ़ा सकता है—आर्क फ्लैश शमन के लिए सावधानीपूर्वक NEC 240.87 अनुपालन की आवश्यकता होती है।

जबकि दोनों बिजली वितरित करते हैं, स्विचगियर बेहतर सुविधाएँ प्रदान करता है:

• वापस लेने योग्य, सेवा योग्य ब्रेकर बनाम फिक्स्ड MCCB
• 30-चक्र प्रतिरोध बनाम 3-चक्र रेटिंग
• उन्नत आर्क फ्लैश सुरक्षा
• बढ़ी हुई समन्वय क्षमताएं

बुद्धिमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों (IEDs)—स्मार्ट ब्रेकर, सेंसर और माइक्रोप्रोसेसर-आधारित रिले सहित—के माध्यम से आधुनिकीकरण बेहतर सुरक्षा और प्रदर्शन के लिए उन्नत निगरानी, ​​विश्लेषण और क्लाउड-आधारित सिस्टम अनुकूलन को सक्षम करता है।