এমন একটি শহরের কথা কল্পনা করুন যেখানে বৈদ্যুতিক গ্রিডের নির্ভরযোগ্য সুরক্ষার ব্যবস্থা নেই। একটি ত্রুটি পুরো মহানগরীকে অন্ধকারে নিমজ্জিত করতে পারে। মাঝারি ভোল্টেজ সুইচগিয়ার বিদ্যুত্‍ ব্যবস্থার "অভিভাবক" হিসেবে কাজ করে, যা বিদ্যুত্‍ সরঞ্জাম এবং কর্মীদের সুরক্ষার জন্য দ্রুত ফল্টগুলি আলাদা করে এবং বিদ্যুত্‍ বিতরণের বুদ্ধিমানের সাথে পরিচালনা করে। এই নিবন্ধটি এই গুরুত্বপূর্ণ বৈদ্যুতিক অবকাঠামো উপাদানটির মূল বিষয়গুলি, কার্যকরী নীতি, প্রকার এবং ভবিষ্যতের প্রবণতা নিয়ে আলোচনা করে।

বৈদ্যুতিক সিস্টেমের একটি মূল উপাদান হিসাবে, সুইচগিয়ার মূলত সার্কিট সুরক্ষা ডিভাইসগুলির একটি কেন্দ্রীভূত সংগ্রহ উপস্থাপন করে। সার্কিট ব্রেকার, ফিউজ এবং সুইচ সমন্বিত এই উপাদানগুলি সম্মিলিতভাবে বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের জন্য গুরুত্বপূর্ণ সুরক্ষা, নিয়ন্ত্রণ এবং বিচ্ছিন্নকরণ ফাংশন সম্পাদন করে। এই সুরক্ষা ডিভাইসগুলি সাধারণত ধাতব কাঠামোর মধ্যে স্থাপন করা হয় এবং এক বা একাধিক এই ধরনের সমাবেশকে সুইচগিয়ার লাইন বা উপাদান হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

সুইচগিয়ার ইউটিলিটি ট্রান্সমিশন এবং বিতরণ সিস্টেমের পাশাপাশি বৃহৎ এবং মাঝারি আকারের বাণিজ্যিক বা শিল্প সুবিধাগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উত্তর আমেরিকায়, বৈদ্যুতিক সুইচগিয়ারের মানগুলি IEEE দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে, যখন ইউরোপ এবং অন্যান্য অঞ্চল IEC মান অনুসরণ করে।

সুইচগিয়ারের প্রাথমিক কাজগুলি বিদ্যুত্‍ বিতরণ এবং সুরক্ষার চারপাশে ঘোরে। এটি বিভিন্ন সুবিধা এলাকা এবং তাদের নিজ নিজ লোডে বিদ্যুত্‍ সরবরাহ করে। আরও গুরুত্বপূর্ণভাবে, এটি সিস্টেমের কারেন্ট সীমিত করে কর্মী এবং সরঞ্জামের নিরাপত্তা নিশ্চিত করে। যখন কারেন্ট নিরাপদ থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করে, তখন সুইচগিয়ার অবিলম্বে সার্কিটটি বাধা দেয়, সম্ভাব্য বিপদ থেকে রক্ষা করে।

মাঝারি ভোল্টেজ সুইচগিয়ার ডিজাইন এবং অ্যাপ্লিকেশন অনুসারে পরিবর্তিত হয়। সাধারণ প্রকারগুলির মধ্যে রয়েছে:

এই মেটাল-এনক্লোজড মাঝারি ভোল্টেজ সমাধানে সিল করা সার্কিট ব্রেকার এবং ডিসকানেক্টর রয়েছে, যা স্থান-সংকুচিত বা সহজে প্রবেশযোগ্য নয় এমন স্থানগুলির জন্য আদর্শ। ডিজাইনগুলি IEEE C37.20.9 এবং IEC 62271 মানগুলির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।

IEEE C37.20.2 দ্বারা সংজ্ঞায়িত, এই কনফিগারেশনটি সমস্ত বৈদ্যুতিক উপাদানকে আলাদা ধাতব কম্পার্টমেন্টে স্থাপন করে, যা উন্নত নিরাপত্তা এবং রক্ষণাবেক্ষণযোগ্যতা প্রদান করে। ৫ kV থেকে ৩৮ kV অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য রেট করা হয়েছে, এটি সাধারণত ড্র-আউট সার্কিট ব্রেকার ব্যবহার করে।

IEEE C37.20.3 অনুসারে, এই প্রকারটি পৃথক বাধা ছাড়াই সুরক্ষা ডিভাইসগুলিকে একত্রিত করে। বাণিজ্যিক এবং শিল্প সুবিধাগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যেখানে সরবরাহ ভোল্টেজ 480/600V অতিক্রম করে।

IEEE C37.74 অনুসারে ডিজাইন করা হয়েছে, যা ৫-৩৮ kV আন্ডারগ্রাউন্ড বিতরণ সিস্টেমের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যার জন্য ভূ-উপরিস্থ অপারেশন প্রয়োজন। বহিরঙ্গন রেটিং এবং ভাঙন-প্রতিরোধী নির্মাণ বৈশিষ্ট্যযুক্ত, এটি বায়ু, SF6 গ্যাস এবং তরল/ কঠিন ডাইইলেক্ট্রিক সহ বিভিন্ন ইনসুলেটিং মাধ্যমকে অন্তর্ভুক্ত করে।

ANSI/IEEE C37.20.7 আর্ক-প্রতিরোধী ডিজাইনগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করে যা কর্মীদের থেকে ফল্ট শক্তিকে নিরাপদে সরিয়ে দেয়। চারটি শ্রেণীবিভাগ সুরক্ষা কভারেজ এলাকা নির্দিষ্ট করে, শুধুমাত্র সামনের দিক (টাইপ ১) থেকে শুরু করে সংলগ্ন কম্পার্টমেন্ট সহ সম্পূর্ণ পরিধি সুরক্ষা (টাইপ ২সি) পর্যন্ত।

ইন্টারাপটিং ক্যাপাসিটি (সাধারণত মাঝারি ভোল্টেজ ব্রেকারগুলির জন্য ২৫-৬৩ kAIC) নির্দেশ করে যে একটি সুরক্ষা ডিভাইস নিরাপদে সর্বাধিক ফল্ট কারেন্টকে বাধা দিতে পারে। সুইচগিয়ারের সহ্য করার ক্ষমতা (২ সেকেন্ডের জন্য ২৫-৬৩ kA প্রতিসম) সমাবেশটি ক্ষতিগ্রস্ত না হয়ে সর্বাধিক ফল্ট কারেন্ট সহ্য করতে পারে তা নির্দেশ করে।

৬০০A থেকে ৪০০০A পর্যন্ত, এটি প্রধান সুরক্ষা ডিভাইস এবং বাসবারের টেকসই কারেন্ট-বহন ক্ষমতা নির্দিষ্ট করে যা ট্রিপিং বা সরঞ্জামের ক্ষতি করে না।

ANSI/IEEE স্ট্যান্ডার্ডগুলি মাঝারি ভোল্টেজকে ৬০০V থেকে ৬৯ kV হিসাবে সংজ্ঞায়িত করে, যার মধ্যে সাধারণ সুইচগিয়ার অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে ১২.৪৭ kV, ১৩.৮ kV, এবং ১৫ kV সিস্টেম।

স্মার্ট ব্রেকার, সেন্সর এবং মাইক্রোপ্রসেসর-ভিত্তিক রিলেগুলির মতো ইন্টেলিজেন্ট ইলেকট্রনিক ডিভাইস (IEDs) এর সংহতকরণ উন্নত পর্যবেক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা সক্ষম করে। আধুনিক সুইচগিয়ার ক্রমবর্ধমানভাবে ক্লাউড-ভিত্তিক বিশ্লেষণ প্ল্যাটফর্মের সাথে সংযোগ স্থাপন করে, যা সিস্টেমের নিরাপত্তা, নির্ভরযোগ্যতা এবং কার্যকরী দক্ষতা বাড়ানোর জন্য কার্যকরী অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।