पोर्सिलेन बनाम पॉलिमर इंसुलेटर: वास्तव में आपकी लाइन में कौन सा शामिल है?

कोई भी संक्षेप में इंसुलेटर निर्दिष्ट नहीं करता है। प्रश्न के पीछे हमेशा एक वास्तविक परियोजना होती है, एक विशिष्ट मार्ग, एक प्रदूषण क्षेत्र, एक टावर लोडिंग सीमा, परियोजना प्रबंधक के साथ एक बजट तर्क। इसलिए जब चीनी मिट्टी के बरतन बनाम पॉलिमर बहस सामने आती है, तो जो उत्तर मायने रखता है वह सामान्य तुलना नहीं है, बल्कि साइट पर वास्तव में क्या चल रहा है, उस पर आधारित एक व्यावहारिक उत्तर है।

यह आलेख तकनीकी और आर्थिक अंतरों पर इतनी गहराई से काम करता है कि यह केवल पृष्ठभूमि पढ़ने के लिए ही नहीं, बल्कि खरीद निर्णयों के लिए भी उपयोगी है।

रोधक

आप वास्तव में क्या खरीद रहे हैं

चीनी मिट्टी के इंसुलेटर भट्ठी में पकाए गए सिरेमिक होते हैं, जो मिट्टी, फेल्डस्पार और एल्यूमिना से बने होते हैं। फायरिंग प्रक्रिया नमी को बाहर निकाल देती है और सामग्रियों को एक घने, कांच जैसे शरीर में बदल देती है जो दशकों तक रासायनिक रूप से निष्क्रिय और आयामी रूप से स्थिर रहता है। एक पोर्सिलेन स्पूल इंसुलेटर इस तकनीक के सबसे सरल उदाहरणों में से एक है: चमकदार सतह और एक थ्रेडेड सेंटर होल के साथ एक एकल टुकड़ा बैरल, जिसका उपयोग सर्विस ड्रॉप्स, गाइ वायर और कम वोल्टेज माध्यमिक लाइनों पर किया जाता है। 80 वर्षों में इसमें बहुत अधिक परिवर्तन नहीं हुआ है क्योंकि इसकी आवश्यकता नहीं है।

पॉलिमर इंसुलेटर पूरी तरह से अलग दृष्टिकोण अपनाते हैं। संरचनात्मक कोर एक फाइबरग्लास प्रबलित एपॉक्सी रॉड है, जो यांत्रिक भार उठाने के लिए आकार और निर्मित है। उस छड़ के ऊपर, विद्युत क्रीपेज दूरी प्रदान करने के लिए सिलिकॉन रबर मौसम शेड की एक श्रृंखला को ढाला या इकट्ठा किया जाता है। स्टील की अंतिम फिटिंग, आमतौर पर गर्म {{4}डिप गैल्वेनाइज्ड, दोनों सिरों पर सिकुड़ी हुई होती है। परिणाम चीनी मिट्टी की डिस्क स्ट्रिंग जैसा कुछ भी नहीं दिखता है और उसका प्रदर्शन भी कुछ वैसा नहीं है।

यांत्रिक शक्ति: गलत प्रश्न सही तरीके से पूछा गया

ज्यादातर लोग पूछते हैं कि कौन सा इंसुलेटर अधिक मजबूत है। वह फ़्रेमिंग बिंदु से चूक जाती है। चीनी मिट्टी के बरतन और पॉलिमर अलग-अलग तरीकों से मजबूत होते हैं, और इन्सुलेटर पर भार का प्रकार निर्धारित करता है कि क्या मायने रखता है।

चीनी मिट्टी के बरतन संपीड़न में मजबूत होते हैं। यही कारण है कि सिरेमिक डिस्क स्ट्रिंग उच्च वोल्टेज सस्पेंशन टावरों पर इतनी अच्छी तरह से काम करती है, जहां गुरुत्वाकर्षण और कंडक्टर का वजन सीधे स्ट्रिंग के माध्यम से नीचे की ओर धकेलता है। यह बिना किसी शिकायत के एक लोड प्रकार का पोर्सिलेन हैंडल है, और इसमें डिस्क इंसुलेटर के साथ 500 केवी लाइनें हैं जो 1960 के दशक से निरंतर सेवा में हैं।

पॉलिमर तनाव में मजबूत है. फ़ाइबरग्लास कोर धक्का देने के बजाय खींचता है, और यह बिना फ्रैक्चर के ऐसा करता है। कच्ची तन्यता ताकत से परे, सिलिकॉन रबर और फाइबरग्लास मिलकर गतिशील लोडिंग को उस तरह से अवशोषित करते हैं जिस तरह से चीनी मिट्टी के बरतन नहीं कर सकते। पवन प्रेरित दोलन, चालक सरपट चाल, और भूकंपीय ज़मीनी गति सभी एक इन्सुलेटर पर चक्रीय, बहु दिशात्मक बल लगाते हैं। एक कठोर सिरेमिक स्ट्रिंग उन बलों को हार्डवेयर और टावर फिटिंग में पहुंचाती है। एक पॉलिमर इन्सुलेटर थोड़ा मुड़ता है और उन्हें नष्ट कर देता है।

भंगुरता का मुद्दा वास्तविक है और इसकी सराहना नहीं की गई है। किसी पत्थर या राइफल की गोली से टूटी हुई चीनी मिट्टी की डिस्क दूर से स्वयं की घोषणा नहीं करती है। लोड के तहत विफल होने से पहले यह महीनों तक यांत्रिक रूप से रुका रह सकता है। पॉलिमर इंसुलेटर प्रभाव में बहुत कम ही टूटते हैं; इसके बजाय वे विकृत हो जाते हैं, और गंभीर संरचनात्मक क्षति आमतौर पर दिखाई देती है।

प्रदूषण प्रदर्शन: जहां दो प्रकार सबसे अधिक भिन्न होते हैं

एक प्रयोगशाला में, दोनों प्रकार के इन्सुलेटर अच्छा प्रदर्शन करते हैं। उन्हें तटीय सबस्टेशन, औद्योगिक गलियारे, या भारी ट्रक यातायात वाली रेगिस्तानी सड़क पर रखें, और अंतर तेजी से महत्वपूर्ण हो जाता है।

चीनी मिट्टी की सतहें हाइड्रोफिलिक होती हैं। नमी फैलने के बजाय एक सतत पतली फिल्म में फैलती है। जब वह फिल्म घुले हुए लवण, सीमेंट की धूल, उर्वरक के अवशेष, या औद्योगिक अपशिष्ट को वहन करती है, तो यह प्रवाहकीय हो जाती है। लीकेज करंट सतह के साथ बहता है, और यदि स्थितियाँ काफी खराब हैं और संदूषण स्तर के लिए क्रीपेज दूरी बहुत कम है, तो फ्लैशओवर होता है। चीनी मिट्टी के बरतन इंसुलेटर वाले प्रदूषित क्षेत्रों में उपयोगिताएँ धुलाई शेड्यूल पर वास्तविक पैसा खर्च करती हैं, अक्सर महत्वपूर्ण लाइनों पर प्रति वर्ष दो से चार बार।

सिलिकॉन रबर दूसरे तरीके से काम करता है। सतह को गीला किए बिना पानी मोती और लुढ़क जाता है, इस गुण को हाइड्रोफोबिसिटी कहा जाता है। अधिक उपयोगी रूप से, सिलिकॉन रबर समय के साथ इस संपत्ति को संदूषण परत में स्थानांतरित कर देता है, इस व्यवहार को हाइड्रोफोबिक माइग्रेशन के रूप में जाना जाता है। यहां तक ​​कि धूल और नमक जमा होने पर भी, सतह नमी फैलने के प्रति प्रतिरोधी रहती है। यह लीकेज करंट को खत्म नहीं करता है, लेकिन यह इसे काफी हद तक कम कर देता है और गीली और प्रदूषित परिस्थितियों में फ्लैशओवर मार्जिन को काफी हद तक बढ़ा देता है।

समशीतोष्ण जलवायु में शुष्क, साफ लाइनों पर, चीनी मिट्टी के बरतन विद्युत प्रदर्शन में अपना स्थान रखते हैं। शुष्क परिस्थितियों में इसकी ढांकता हुआ ताकत लगभग 60 केवी प्रति सेमी है, और यह सिलिकॉन रबर की तरह विद्युत रूप से पुराना नहीं होता है। बहुत अधिक ऊंचाई या भूमध्यरेखीय वातावरण में लंबे समय तक यूवी एक्सपोज़र के कारण पॉलिमर वेदर शेड, विशेष रूप से पुराने फॉर्मूलेशन पर सतह की ट्रैकिंग हो सकती है। आधुनिक उच्च स्थिरता वाले रबर यौगिकों ने इसमें काफी सुधार किया है, लेकिन यह 25 से 30 वर्षों से अधिक सेवा जीवन का एक कारक बना हुआ है।

वजन, पहुंच, और स्थापना की वास्तविक लागत क्या है

132 केवी लाइन के लिए एक पॉलिमर सस्पेंशन इंसुलेटर का वजन लगभग 3 से 5 किलोग्राम के बीच होता है। संबंधित धातु हार्डवेयर के साथ समान वोल्टेज के लिए एक चीनी मिट्टी की डिस्क स्ट्रिंग 15 से 25 किलोग्राम तक चलती है। इंसुलेटर साइट पर पहुंचने के क्षण से ही यह अंतर मायने रखता है।

अच्छी सड़क पहुंच के साथ सुलभ समतल भूभाग पर, वजन का अंतर प्रबंधनीय है। एक दल एक छोटी क्रेन या बाल्टी ट्रक के साथ चीनी मिट्टी के तारों को घुमाता है, और स्थापना नियमित है। कठिन इलाकों, नदी पार करने, जंगल के रास्ते, या पहाड़ी दर्रों पर जहां हेलीकाप्टर स्ट्रिंगिंग ही एकमात्र व्यावहारिक विकल्प है, प्रत्येक किलोग्राम पर सीधे पैसा खर्च होता है। कम हेलीकॉप्टर उड़ानें, ऊंचाई पर काम करने वाले छोटे दल, खंभों और टावरों पर कम संरचनात्मक भार: उन स्थितियों में पॉलिमर का अर्थशास्त्र तेजी से सम्मोहक हो जाता है।

लकड़ी के पोल वितरण लाइनों के लिए, संरचनात्मक तर्क अलग है लेकिन फिर भी सार्थक है। पॉलिमर इंसुलेटर कम पार्श्व और ऊर्ध्वाधर भार लगाते हैं, जो तब मायने रखता है जब खंभे पुराने हो रहे हों, जब मिट्टी की स्थिति मामूली हो, या जब किसी मौजूदा लाइन को पोल हार्डवेयर को बदले बिना उच्च वोल्टेज वर्ग में अपग्रेड किया जा रहा हो।

जीवनचक्र लागत की तुलना काफी हद तक इस बात पर निर्भर करती है कि लाइन कहां चलती है। अच्छी पहुंच वाले स्वच्छ वातावरण में, स्थापित और ठीक से बनाए रखे गए पोर्सिलेन इंसुलेटर 40 से 60 साल या उससे अधिक समय तक चलते हैं। एक स्ट्रिंग में अलग-अलग डिस्क का निरीक्षण किया जा सकता है और बाकी स्ट्रिंग को छुए बिना प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जो चीनी मिट्टी के बरतन को रखरखाव में वास्तविक लाभ देता है। प्रदूषित या दूरदराज के क्षेत्रों में, पॉलिमर के कम रखरखाव के बोझ और फ्लैशओवर घटनाओं से कम आउटेज आवृत्ति आमतौर पर इसे 25 से 30 साल की सेवा जीवन में सस्ता बनाती है, भले ही अग्रिम इकाई की कीमत अधिक हो।

स्पूल और पिन: समझने लायक दो विशिष्ट उत्पाद

चीनी मिट्टी के स्पूल इंसुलेटरबाजार के एक विशिष्ट और टिकाऊ कोने पर कब्जा करें। इनका उपयोग द्वितीयक वितरण प्रणालियों, सेवा प्रवेश बिंदुओं, गाइ वायर स्ट्रेन अनुप्रयोगों और टेलीफोन संयंत्र पर किया जाता है। डिज़ाइन सरल है: एक चमकता हुआ चीनी मिट्टी का बैरल, हार्डवेयर अटैचमेंट के लिए एक छेद, और कुछ भी गलत नहीं है। वे सस्ते हैं, विश्व स्तर पर उपलब्ध हैं, और उनके इच्छित उपयोग के लिए किसी भी सरल चीज़ से प्रतिस्थापित करना वास्तव में कठिन है। अफ्रीका, दक्षिण एशिया और लैटिन अमेरिका में ग्रामीण विद्युतीकरण परियोजनाओं में हर साल लाखों स्थापित किए जाते हैं।

मध्यम वोल्टेज पर, पिन इंसुलेटर काम संभाल लेते हैं। ए33kV पॉलिमर पिन इंसुलेटरस्टील पिन के माध्यम से सीधे क्रॉसआर्म या पोल पर स्थापित होता है और एक स्पर्शरेखा विन्यास में कंडक्टर का समर्थन करता है। सिलिकॉन रबर शेड प्रदूषण और गीले मौसम को संभालते हैं; फाइबरग्लास कोर कंडक्टर वजन, हवा भार और बर्फ को संभालता है। तटीय या औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोगिताओं के लिए जो पुराने 33 केवी वितरण फीडरों का पुनर्निर्माण कर रहे हैं, इस प्रकार का इन्सुलेटर एक व्यावहारिक डिफ़ॉल्ट बन गया है क्योंकि यह समान वोल्टेज स्तर पर सिरेमिक विकल्पों से जुड़े अधिकांश सफाई बोझ को समाप्त कर देता है।

विक्ट्री पोर्सिलेन स्पूल इंसुलेटर

अगल-बगल से -बजे से तुलना

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पोर्सिलेन स्वच्छ, ग्रामीण वातावरण से गुजरने वाली लाइनों के लिए उपयुक्त है जहां प्रदूषण का स्तर कम है और प्राथमिक लोडिंग सीधा ऊर्ध्वाधर संपीड़न है। सबस्टेशन पोस्ट इंसुलेटर और उच्च -वोल्टेज डिस्क सस्पेंशन स्ट्रिंग्स दो श्रेणियां हैं जहां इसे बिना किसी विवाद के निर्दिष्ट किया जाना जारी है। जहां रखरखाव कर्मचारियों के पास उचित पहुंच है और सरल डिस्क प्रतिस्थापन के साथ लंबी सेवा जीवन आकर्षक है, चीनी मिट्टी के बरतन का अर्थशास्त्र अच्छा है।

तटीय क्षेत्रों, औद्योगिक गलियारों, भारी रासायनिक उपयोग वाले कृषि क्षेत्रों, या किसी भी दूरदराज के इलाके में जहां स्थापना लागत और रखरखाव आवृत्ति मायने रखती है, पॉलिमर के खिलाफ बहस करना कठिन है। यह भी बेहतर विकल्प है जहां बर्बरता आम है, जहां खंभे और टावर अपनी संरचनात्मक सीमा पर हैं, और जहां भूकंपीय लोडिंग डिजाइन लिफाफे का हिस्सा है।

सबसे अधिक मांग वाले सबस्टेशन वातावरण के लिए उल्लेख करने लायक तीसरा विकल्प है: सेमी-कंडक्टिव ग्लेज्ड (एससीजी) सिरेमिक इंसुलेटर। ये चीनी मिट्टी के बरतन की यांत्रिक मजबूती को एक सतह कोटिंग के साथ जोड़ते हैं जो मानक चीनी मिट्टी के बरतन या पॉलिमर की तुलना में बेहतर स्व-सफाई गुण देता है। वे सस्ते नहीं हैं और हमेशा उपलब्ध नहीं हैं, लेकिन अत्यधिक दूषित आउटडोर सबस्टेशनों के लिए जहां फ्लैशओवर का खतरा पुराना है, वे मूल्यांकन के लायक हैं।

विक्ट्री इलेक्ट्रिक: एक आपूर्तिकर्ता से इंसुलेटर और हार्डवेयर

विक्ट्री इलेक्ट्रिक पावर इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड 1998 से झेजियांग प्रांत के लिशुई शहर में अपनी सुविधा से पोल लाइन हार्डवेयर, इलेक्ट्रिक पावर फिटिंग और इंसुलेटर का निर्माण कर रही है। कंपनी के पास आईएसओ 9001, आईएसओ 14001 और आईएसओ 45001 प्रमाणन हैं, और यह चीन नेशनल ग्रिड के लिए एक योग्य आपूर्तिकर्ता है। इसका विनिर्माण आधार 60,000 वर्ग मीटर को कवर करता है और मानक और कस्टम दोनों उत्पादन कार्यों का समर्थन करता है।

विक्ट्री इलेक्ट्रिक ओवरहेड लाइन हार्डवेयर, केबल एक्सेसरीज़ और टेलीकॉम फिटिंग की पूरी श्रृंखला के साथ-साथ वितरण से लेकर उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन तक वोल्टेज स्तरों पर पोर्सिलेन और पॉलिमर इंसुलेटर दोनों प्रकार की आपूर्ति करती है। उनके उत्पाद अमेरिका, अफ्रीका, मध्य पूर्व और दक्षिण पूर्व एशिया के 50 से अधिक देशों में भेजे गए हैं। उन प्रोजेक्ट टीमों के लिए जिन्हें इंसुलेटर चयन पर तकनीकी सहायता की आवश्यकता है या एक ही आपूर्तिकर्ता के तहत हार्डवेयर सोर्सिंग को समेकित करना चाहते हैं, विक्ट्री इलेक्ट्रिक के बिक्री और इंजीनियरिंग कर्मचारी मानक ऑर्डर और कस्टम विनिर्देश दोनों को संभालते हैं। विवरण और संपर्क जानकारी उनकी आधिकारिक वेबसाइट पर उपलब्ध है।

अंतिम विचार

चीनी मिट्टी के बरतन के पीछे एक सदी का फ़ील्ड डेटा है। बढ़ती संख्या में वास्तविक {{1}विश्व स्थितियों में पॉलिमर का एक मजबूत मामला है। कोई भी पूरे बोर्ड में दूसरे की जगह नहीं लेता है, और जो कोई भी अन्यथा कहता है वह या तो कुछ बेच रहा है या अतिसरलीकरण कर रहा है। सही उत्तर विशिष्ट साइट, प्रदूषण स्तर, पहुंच की स्थिति और लाइन के डिज़ाइन जीवन के दौरान रखरखाव पर वास्तव में कितना खर्च आएगा, इस पर एक यथार्थवादी नज़र से शुरू होता है।

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