विद्युत् मंडल खंडक

विद्युत् मंडल खंडक : विद्युत् मंडलातील वीज प्रवाह ठराविक मूल्यापेक्षा जास्त झाल्यास विद्युत् मंडल आपोआप खंडित करून वीज प्रवाह थांबविणारे स्विचसारखे साधन. विजेचा वापर व वीजनिर्मिती केंद्रांची संख्या झपाट्याने वाढत आहे, तसेच ही सर्व केंद्रे एकमेकांना जोडलेली असतात. यामुळे विजेच्या वितरण पद्धतीत कोठेही, काहीही दोष निर्माण झाल्यास मोठ्या प्रमाणावर दोष प्रवाह निर्माण होतो. अशा जादा मूल्याच्या प्रवाहापासून मंडलाचे परिरक्षण करण्याचे काम अधिकाधिक अवघड होत चालले आहे. अशा वेळी मोठ्या प्रमाणावर नुकसान होऊ शकते. ते टाळण्यासाठी एकूण वितरण प्रणालीतील फक्त सदोष भाग तेवढा शक्य तितक्या लवकर अलग करून इतर भागातील विद्युत् प्रवाह अखंडपणे चालू ठेवणे आवश्यक असते व यासाठी विद्युत् मंडल खंडक वापरतात.

विद्युत् मंडलातील दोष, जादा भार अथवा वीज पडण्यासारखी बाहेरची घटना यांमुळे विद्युत् मंडलातील प्रवाह वा विद्युत् दाब जास्त होणे, केंद्रातील वीजनिर्मिती अचानकपणे बंद पडणे यांसारख्या परिस्थितीत विद्युत् मंडल खंडक उपयुक्त ठरतात. कारण त्यांच्यामुळे विद्युत् जालक मंडल व त्यांमधील सामग्री यांचे हानीपासून रक्षण होते. विशेषेकरून मंडलात लघुमंडलासारखा (मंडलसंक्षेपासारखा) दोष निर्माण झाल्यास आजूबाजूच्या केंद्रांकडून पूर्ण भाराच्या २५ ते ३० पट एवढा प्रचंड प्रवाह या दोषस्थानाकडे येत असतो. या प्रवाहाने विद्युत् मंडल खंडक कार्यान्वित होताना (उघडताना) त्याच्या स्पर्शक अग्रांमध्ये त्या प्रमाणात मोठी प्रज्योत निर्माण होते म्हणजे तेथील वायूतून विद्युत् विसर्जन होऊन उच्च तापमान निर्माण होते. परिणामी मोठ्या प्रमाणावर शक्तिक्षय होतोच, शिवाय खंडकाची स्पर्शक अग्रे जळून जातात व ती वरचेवर बदलावी लागतात. तसेच येथील आग इतरत्र पसरण्याची शक्यताही असते. यामुळे मंडलातील जनित्रे, रोहित्रे व अन्य मौल्यवान सामग्री जळून जाऊन मोठे नुकसान होऊ शकते. तथापि आधुनिक विद्युत् मंडल खंडक वापरल्याने पुढील चार गोष्टी साध्य होऊन नुकसान टळते : (१) खंडक किमान वेळात उघडून व वेळीच प्रवाह खंडित होऊन पुढील नुकसान टळते (२) स्पर्शक अग्रांमध्ये उत्पन्न होणारी प्रज्योत ठराविक वेळात व मर्यादित जागेत विझविली जाते (३) मंडलात अनेक खंडक एकसरीत जोडलेले असल्यास आधीच्या खंडकाकडून पुढचा खंडक उघडण्यापूर्वी काही काळ वाट पाहिली जाते आणि (४) दोष दूर होताच मंडल पूर्ववत अखंडित (पूर्ण) होऊन त्या भागातील विद्युत् प्रवाह लवकरात लवकर पुन्हा चालू होतो. असा अल्पकालीन दोष परत उद्भवल्यास या प्रक्रियेची पुनरावृत्ती होऊन दोषाचे निवारण होते.

प्रज्योत विद्युत् संवाहक असल्याने विझविली जाईपर्यंत तिच्यातून विद्युत् प्रवाह वाहत राहतो म्हणून खंडकातील प्रज्योत विझविण्याचे उपाय योजलेले असतात. उदा., तेलात उघडणाऱ्या खंडकात तेलामुळे प्रज्योत विझते, हवेच्या प्रचंड झोतात उघडणाऱ्या खंडकात संपीडित (दाब दिलेल्या) हवेच्या झोताने भंग पावून प्रज्योत विझते चुंबकीय प्रज्योत दमन खंडकात चुंबकीय क्षेत्राने ज्योत बाहेरच्या बाजूस विचलित होऊन विझते, SF₆ विद्युत् मंडल खंडकात प्रज्योत नष्ट करण्यासाठी सल्फर हेक्झॅफ्ल्युओराइड (SF₆) वायूच्या उत्तम निरोधक गुणधर्मांचा उपयोग होतो.

विद्युत् मंडल खंडकाचे आकारमान दिव्याच्या स्विचापासून ते छोट्या दुमजली इमारतीएवढे असू शकते. ते खंडकाच्या विदारणक्षमतेने किलोव्होल्ट-अँपिअरमध्ये (KVA) दर्शवितात. या मूल्याला (क्षमतेला) खंडक हमखास उघडतो. ३,२५,००० व्होल्ट – ४०,००० अँपिअर क्षमतेच्या मोठ्या खंडकामुळे विद्युत् मंडल १/३० सेकंदात खंडित होते व १/३ सेकंदापेक्षा कमी वेळात वीज प्रवाह परत चालू होतो.

अशा रीतीने खंडकातून ठराविक कमाल मूल्याचा विद्युत् प्रवाह सुरळीतपणे वाहू शकतो. विद्युत् प्रवाह यापेक्षा मोठा झाल्यास खंडकातील स्वयंचलित यंत्रणा कार्यान्वित होऊन त्यातील स्पर्शक अग्रे उघडली जातात व प्रवाह खंडित होतो. ही स्वयंचलित यंत्रणा तापमानाला संवेदनशील असलेल्या प्रयुक्तीच्या रूपातील अथवा विद्युत् चुंबकीय स्वरूपाची असते. सर्वांत साध्या खंडकाचे कार्य अशा प्रकारे विद्युत् चुंबकीय तत्त्वावर चालते. याकरिता त्यात एक वेटोळे वापरलेले असते. या खंडकाची अलग झालेली अग्रे आपोआप मूळ जागी परत येतात किंवा हाताने ती मूळ जागी आणतात.⇨वितळतोरेच्या तुलनेत खंडकाचा हा विशेष फायदा आहे कारण वितळतार परत नव्याने बसवावी लागते. दूर अंतरावर असलेले तेल भरलेल खंडक उघड्यासाठी व बंद करण्यासाठी एकदिश प्रकारच्या (एकाच दिशेत वाहणारा प्रवाह वापरणाऱ्या) परिनलिका [लांबट नळीसारखी व्यवस्थित गुंडाळलेली संवाहक तारेची वेटोळी ⟶ परिनलिका] बसवितात. काही खंडक अभिचालित्राने (अगदी अल्प शक्तीचा उपयोग करून मोठ्या शक्तीच्या विद्युत् मंडलात हवा तसा बदल घडवून आणणाऱ्या साधनाने) कार्यान्वित होतात उदा., एखाद्या प्रेषणमार्गात काही दोष निर्माण होऊन अभिचलित्रातून ठराविक मूल्यापेक्षा जास्त प्रवाह वाहू लागल्यास त्यातील स्थानिक मंडल पूर्ण होते व त्यातून प्रवाह वाहू लागतो. असा प्रवाह सुरू झाल्यावर अभिचालित्र जवळच्या खंडकाला कार्यान्वित करते. अशा रीतीने सदोष भाग प्रेषण मार्गापासून अलग केला जातो. [⟶ अभिचालित्र].

घरे, तसेच व्यापारी व औद्योगिक इमारती येथील विद्युत् मंडल खंडक सामान्यपणे लहानमोठ्या पेट्यांतून बसविलेले असतात. छोट्या खंडकांमुळे इमारतीतील तारकाम, घरगुती उपकरणे व इतर सामग्री यांचे, तर मोठ्या खंडलांमुळे वीज पुरवठा करणारे जालक, प्रेषण तारा, संयंत्रे, यंत्रे व अन्य सामग्रीचे रक्षण होते. वापरात असलेल्या काही प्रमुख विद्युत् मंडल खंडकांची माहिती पुढे दिली आहे.

हवेत उघडणारा विद्युत् मंडल खंडक : सर्वांत साधा विद्युत् मंडळ खंडक म्हणजे दोन स्थिर अग्रे आणि दोन चल अग्रे होय. मंडल चालू असताना चल अग्रे स्थिर अग्रांच्या बेचक्यात घट्ट बसविलेली असतात आणि मंडल उघडताना ही चल अग्रे खेचून बाहेर काढली जातात. चल अग्रे स्थिर अग्रांपासून लवकर दूर व्हावीत यांसाठी ती स्प्रिंगेच्या साहाय्याने बसविलेली असतात. स्प्रिंगेच्या ताणानुसार ती स्थिर अग्रांपासून चटकन दूर होऊन मंडल खंडित होते. ही व्यवस्था ४०० व्होल्ट, २५ अँपिअरपर्यंतच्या प्रत्यावर्ती प्रवाहासाठीच (उलट सुलट दिशांनी वाहणाऱ्या प्रवाहासाठीच) उपयोगी पडते परंतु यापेक्षा मोठ्या प्रवाहावर प्रज्योत मोठी होते आणि त्यामुळे ती नष्ट करण्यासठी विविध उपाय योजावे लागतात. त्यामुळे प्रज्योत-रोध वाढविणे, प्रज्योत थंड करणे अथवा वाऱ्याच्या झोताचे ती तोडून टाकणे इ. उपाय योजले जातात. अशा प्रकारचा एक खंडक आ. १ मध्ये दाखविला आहे. त्यामधील मुख्य स्पर्शक (१) प्रथम उघडतो आणि सर्व विद्युत् प्रवाह द्वितीयक स्पर्शकामार्फत (२) वाहू लागतो. यामुळे मुख्य स्पर्शकाची अग्रे लवकर खराब होत नाहीत. द्वितीयक स्पर्शक उघडताच त्याच्या दोन अग्रांमध्ये प्रज्योत (३) निर्माण होते. ही प्रज्योत विझविण्यासाठी विद्युत् रोध वाढविणे तसेच प्रज्योतीचे विभाजन करणे या पद्धतींचा अवलंब केला जातो. विद्युत् रोध वाढविण्यासाठी आ. १. मध्ये दाखविल्याप्रमाणे इंग्रजी V  अक्षराच्या आकारच्या दोन प्रज्योत धावपट्टया (७) दोन अग्रांना लावलेल्या असतात. सुरूवातीस मंडल खंडित होताच प्रज्योत द्वितीयक स्पर्शक अग्रांमध्ये मध्यभागी असतो. त्यावेळी विद्युत् रोध खूपच कमी असल्यामुळे प्रज्योत फारच प्रखर असते परंतु नंतर जसजशी प्रज्योत धावपट्ट्यांवरून पुढे पुढे सरकत जाते तसतशी तिची लांबी वाढत जाते आणि त्यामुळे विद्युत् रोध वाढून सुरुवातीच्या मूल्यानुसार काही अंतर पुढे गेल्यानंतर प्रज्योत आपोआप विझून जाते. प्रज्योत फारच मोठी असेल, तर प्रज्योत धावपट्टीच्या अखेरपर्यंतसुद्धा विझत नाही. अशा वेळी धावपट्टीच्या टोकास प्रज्योत भंजक पट्ट्या (५) जोडलेल्या असतात. या भंजकातील आडव्या पट्ट्यांमुळे पुढील प्रवासात प्रज्योतीचे अनंत तुकडे होतात आणि अशा रीतीने अखेर ती नष्ट होते. प्रज्योत तिच्या निर्मितीस्थळापासून भंजकाकडे लवकर ढकलण्यासाठी काही वेळा बाहेरील चुंबकीय क्षेत्र किंवा वाऱ्याचा झोत यांचा उपयोग करतात. अशा प्रकारचे विद्युत् मंडल खंडक ६०० व्होल्ट आणि ५० अँपिअर प्रत्यावर्ती प्रवाह अथवा ३,००० व्होल्ट आणि १०० अँपिअर एकदिश प्रवाहापर्यंत वापरता येतात. हे विद्युत् मंडल खंडक हाताने अथवा विद्युत् चुंबकाच्या साहाय्याने चालविता येतात.तसेच ते गरजेनुसार स्वयंचलितसुध्दा बनविता येतात.

तेलात उघडणारा विद्युत् मंडल खंडक : विद्युत् प्रवाहाचे मूल्य वाढेल त्यानुसार प्रज्योतीची तीव्रता वाढून ती नष्ट करण्यास वरील पद्धत निरूपयोगी ठरते. अशा वेळी प्रज्योत थंड करून विझवितात. यासाठी विद्युत् मंडल खंडकाची अग्रे तेलाच्या एका मोठ्या टाकीत ठेवलेली असतात. ती टाकीतच उघडतात आणि जरूर तेव्हा टाकीतच परत एकत्र येतात. मंडलाच्या त्रिकलांचे येणारे आणि जाणारे असे एकूण सहा स्पर्शक तेलाने भरलेल्या एका मोठ्या टाकी ठेवलेले असतात. आ. २ (अ) मध्ये दाखविल्याप्रमाणे ताण दांडा (४) खाली खेचून मंडल खंडित करण्यासाठी स्थिर (१) आणि चल (२) अग्रे दूर केली जातात. त्या वेळी त्यांच्यामध्ये मोठीच प्रज्योत निर्माण होते परंतु आजूबाजूच्या तेल्याच्या प्रचंड साठ्यामुळे तिच्यातील उष्णता झटपट काढून घेतली जाऊन ती आपोआप थंड होते व विझते. या प्रज्योतीतील उष्णतेमुळे तिच्याभोवतीचे तेल खूप गरम होऊन त्याची वाफ होते. जास्त तापमानात या वाफेचे विघटन होते व या विघटनातून निर्माण होणारे वायू (५) हे विद्युत् रोधक असल्यामुळे ते प्रज्योत विझविण्यास मदतच करतात. तसेच हे सर्व गतिमान वायू तेलाच्या टाकीत मोठ्या वेगाने इतस्ततः फिरतात, तेव्हा ते संपूर्ण तेल ढवळून काढतात. ही तेलाची गतीसुद्धा प्रज्योत विझविण्यास मदत करू शकते. अशा रीतीने तेलाच्या टाकीत प्रज्योत थंड करून विझविता येते. असे खंडक साधारणतः ६६ किलोव्होल्टपर्यंत वापरात आहेत. तेल हे अत्यंत ज्वालाग्राही असल्यामुळे असे खंडक साधारणपणे उघड्यावरच ठेवलेले असतात आणि क्वचित प्रसंगी ते वीजनिर्मिती केंद्रातच ठेवावयाचे झाल्यास प्रत्येक कलेच्या खंडकाला एका स्वतंत्र अदाह्या जागेत बंद करून ठेवतात आणि याशिवाय आग विझविण्यासाठी स्वतंत्र व्यवस्थाही सज्ज ठेवतात.

तेलात उघडणाऱ्या खंडकातील प्रज्योत जास्त चांगल्या रीतीने नष्ट करण्यासाठी विविध विशेष उपाय योजले जातात. या सर्वांचे मुख्य सूत्र म्हणजे प्रत्येक स्थिर संवाहक अग्राच्या खालच्या टोकाला आतून अदाह्या निरोधकाने मढविलेल्या, मजबूत दंडगोलाकार पोलादी पेटीसारख्या छोट्या छोट्या टाक्या (३) बसविलेल्या असतात [आ. २ (आ)]. या प्रज्योत नियंत्रक छोट्या टाकीत मंडल खंडित होते. खंडक उघडताच निर्माण झालेल्या प्रज्योतीमुळे लहान टाकीतील तेल फारच गरम होऊन त्याची मोठ्या प्रमाणावर वाफ होते आणि चल स्पर्शक दांडा खाली सरकत ज्या वेळी छोट्या टाकीच्या बाहेर पडतो त्या वेळी टाकीत निर्माण झालेली तेलाची वाफ, तसेच विघटनाने निर्माण झालेले इतर वायू प्रचंड वेगाने बाहेर पडतात. अशा रीतीने छोट्या टाकीत प्रज्योतीने स्वतःहूनच निर्माण केलेल्या वायूंच्या स्फोटक निर्गमनामुळे टाकीतील प्रज्योत बाहेर फेकली जाऊन ती ताबडतोब नष्ट होते. प्रज्योत मोठी असेल, तर ती विझविण्यासाठी काही वेळ बाह्य विद्युत् चुंबकाची मदत घेतली जाते. ही पद्धतीसुद्धा काही विशिष्ट मूल्याच्या विद्युत् प्रवाहापर्यंतच वापरता येते, कारण प्रवाहमूल्य खूपच जास्त असल्यास त्यापासून निर्माण होणारी मोठी प्रज्योत विझविणे अघड असते. तसेच तिच्यापासून निर्माण होणारे विघटन-वायू आणि तेलाची वाफ बरीच असल्याने चल स्पर्शक दांडा छोट्या टाकीच्या बाहेर पडेपर्यंत आतील दाब प्रमाणाबाहेर वाढून टाकीचा स्फोट होण्याची भीती असते. असा स्फोट टाळण्यासाठी खालीलप्रमाणे काही उपाययोजना केल्या जातात.

आतील छोटी टाकी (२) एखाद्या विद्युत् निरोधक पदार्थांच्या चकत्या एकत्र करून बनविलेली असते व तिला गरजेप्रमाणे बाजूच्या भिंतीत आ. ३ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे छिद्रे (४) ठेवलेली असतात. त्या छिद्रांमार्फत आतील तेलाचा बाहेरील तेलाशी मर्यादित प्रमाणात संपर्क येतो. मंडल खंडित होताच आत निर्माण झालेले वायू आणि तेलाची वाफ छोट्या पेटीतील प्रचंड दाबामुळे छिद्रांमार्फत बाहेर पडण्याचा प्रयत्न करते आणि या त्यांच्या बहिर्गमनाच्या वेगामुळे दोन अग्रांमधील प्रज्योत (३) सुद्धा बाहेरील बाजूस खेचली जाऊन तिची लांबी आणि परिणामतः तिचा विद्युत् रोध वाढत जाऊन प्रज्योत विझून जाते. तसेच प्रज्योत फारच मोठी असेल, तर यामुळे न विझलेली प्रज्योत वर वर्णन केलेल्या पद्धतीनुसार चल अग्र छोट्या पेटीच्या बाहेर पडेल त्या वेळी होणाऱ्या निर्गमन स्फोटाने विझते.

तेलाच्या कणांचे विघटन नष्ट करण्यासाठी आतील छोटी टाकी तयार करताना निरोधक पदार्थांच्या चकत्यांत मधूनमधून काही नरम पोलादी चकत्याही बसविलेल्या असतात आणि यातच जागोजाग प्रज्योत बाहेर पडू शकेल अशा योग्य आकारमानाच्या आणि योग्य तेवढ्या पोकळ्या ठेवलेल्या असतात. अशा तऱ्हेने तयार केलेल्या टाकीची मध्यरेषा थोडीशी बाजूस सरकवून ठेवलेली असते. त्यामुळे चल स्पर्शक स्थिर स्पर्शकापासून बाजूला होताना त्याला आवश्यक तेवढी जागा मिळते. खंडक उघडताच निर्माण झालेला प्रज्योत प्रवाह त्या क्षणी खालच्या दिशेने वाहत असेल, तर त्या वेळी त्या प्रज्योत प्रवाहामुळे नरम पोलादी चकत्यांत चुंबकीय क्षेत्रस्त्रोत घड्याळाच्या काट्यांच्या दिशेने निर्माण होतो. या चुंबकीय क्षेत्रामुळे प्रज्योत डावीकडे ढकलली जाते आणि चुंबकीय क्षेत्रस्त्रोतसुद्धा तिच्याबरोबर तिच्या मागोमाग सरकत जातो. अर्ध्या आवर्तनानंतर प्रज्योत प्रवाह विरुद्ध दिशेने वाहू लागतो. त्या वेळी चुंबकीय क्षेत्रस्त्रोताची दिशासुद्धा उलट होते पण तरीही त्यामुळे प्रज्योतीवरील रेटा मात्र पूर्वीप्रमाणेच डावीकडेच राहतो. अशा रीतीने संपूर्ण आवर्तनभर टाकीत जागोजाग ठेवलेल्या छिद्रांतून आतील विघटित वायू जास्त जोराने बाहेर ढकलले जाऊन आतील प्रज्योत तुकडे तुकडे होऊन नष्ट होते. अतिभाराने प्रज्योत प्रवाह वाढेल त्या प्रमाणात आतील वाफेचा जोर आणि चुंबकीय क्षेत्रस्त्रोत प्रज्योत प्रवाहाच्या वर्गाच्या प्रमाणात वाढून प्रचंड वेगाने बाहेर फेकला जातो पण याउलट भारप्रवाह फारच कमी असल्यास दाब त्या प्रमाणात कमी होऊन प्रज्योत चल स्पर्शक टाकीच्या बाहेर पडताना तरी निश्चितपणे नष्ट होईल. कित्येक वेळा प्रज्योत बाहेरच्या दिशेने फेकण्यासाठी बाह्य चुंबकीय क्षेत्राची मदतसुद्धा घेतली जाते. त्यामुळे छोट्या तसेच मोठ्या विद्युत् प्रवाहांवर उत्तम रीतीने मंडल खंडित होऊ शकते.

कमीत कमी तेल असलेला खंडक : वर वर्णन केलेला तेलातील विद्युत् मंडल खंडक कितीही उच्च विद्युत् प्रवाहापर्यंत उत्तम रीतीने कार्य करू शकतो परंतु विद्युत् दाब आणि विद्युत् प्रवाह यांचे मूल्य वाढेल तसतसे आतील छोट्या टाकीचे व बाहेरील मोठ्या टाकीचे आकारमान वाढत जाते. त्यामुळे त्यातील तेलाचे वजन आणि किंमत वाढून असे विद्युत् मंडल खंडक अवजड आणि खर्चिक होऊ लागतात. म्हणूनच हे तेलाचे वजन सु. १२ ते १५ टन या मर्यादाबाहेर जाते, त्या वेळी तेलसाठ्याचे वजन, किंमत, तशीच ज्वलनक्षमता मर्यादेबाहेर वाढू नये म्हणून कमीत कमी  तेल असलेले विद्युत् मंडल खंडक बनविण्यात येतात. अशा खंडकांत तेलाची बाहेरील मोठी टाकी नसते व फक्त आतील प्रज्योत नष्ट करण्यापुरतेच तेल असलेल्या छोट्या छोट्या टाक्यांचा उपयोग केला जातो. हे खंडक ३३ किलोव्होल्टपासून ६५० किलोव्होल्टपर्यंतसुद्धा वापरता येतात. प्रज्योत नष्ट करणाऱ्या पेटीची रचना विशेष प्रकारची असते. त्यासाठी छोट्या टाकीत प्रज्योत बाहेर फेकण्यासाठी ठेवलेल्या अधातूंच्या पट्ट्या अशा रीतीने एकत्र केलेल्या असतात की, त्यामुळे एका बाजूस पूर्ण छिद्रे निर्माण होतात, तर दुसऱ्या बाजूस छोटे छोटे कप्पे तयार होतात व मंडल खंडित झाल्यानंतर निर्माण झालेली वाफ व विविध विघटित वायू छिद्रांतून बाहेर फेकले जातात परंतु आतील तेल मात्र बाहेर येऊ शकत नाही. तसेच मंडल खंडित होताना प्रत्येक वेळी विघटनाने कमी झालेल्या तेलाची भरपाई करण्यासाठी एका झडपेच्या साह्याने दर स्फोटानंतर योग्य तेवढे तेल नव्याने आथ घेण्याची व्यवस्थाही केलेली असते. अशा प्रकारच्या विद्युत् मंडल खंडकांना मोठ्या तेल खंडकाच्या केवळ १० टक्के तेलाचीच आवश्यकता असते. त्यामुळे त्यांचे वजन, आकारमान आणि किंमत खूपच कमी होते परंतु याची एकूण संरचना तेलात उघडणाऱ्या साध्या खंडकापेक्षा फारच जास्त गुंतागुंतीची असते.

हवेच्या प्रचंड झोतात उघडणारा खंडक : वरील प्रकारचे सर्व खंडक उत्तम प्रकारे कार्य करीत असले, तरीही विशेषतः ६६ किलोव्होल्ट, ५०० मेगॅव्होल्ट-अँपिअर या क्षमतेच्या पलीकडे तेलात उघडणाऱ्या खंडकाच्या कार्यात बऱ्याच अडचणी निर्माण होतात. विशेषतः विद्युत् मंडल खंडकाची वारंवार उघडझाप होत असेल, तर प्रज्योत निर्माण होते वेळी उत्पन्न होणाऱ्या ठिणग्यांमुळे तसेच तेलाच्या मोठ्या प्रमाणावर होणाऱ्या विघटनामुळे तेल फारच लवकर खराब होते आणि त्यामुळे ते वारंवार बदलावे लागते. तसेच तेल हा जात्याच स्फोटक पदार्थ असल्यामुळे वीज केंद्रात स्फोट होऊन नुकसान होण्याची, तसेच विद्युत् प्रवाह स्फोटामुळे खंडित होण्याची शक्यता नाकारता येत नाही. त्यामुळेच अशा वेळी जास्त विद्युत् दाब आणि जास्त विद्युत् प्रवाह यांसाठी परत हवेत उघडणारे मंडल खंडकच जास्त प्रमाणात उपयोगात आणले जातात परंतु या विद्युत् मंडल खंडकातील प्रज्योत फारच मोठी असते आणि त्यामुळेच ती विझविण्यासाठी हवेचा जोराने वाहणारा झोत वापरावा लागतो. त्यासाठी दर चौ. सेंमी ला सु. २ ते ६·४ किग्रॅ. एवढ्या दाबाचा वायू त्यावर सोडून प्रज्योत नष्ट करतात. रेल्वे, मोठमोठ्या विद्युत् भट्ट्या इत्यादींसारख्या वारंवार मंडल खंडित कराव्या लागणाऱ्या ठिकाणी यांचा मोठ्या प्रमाणावर उपयोग केला जातो.

आ. ४ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे निरोधकाच्या आवेष्टनातील दंडगोलाकार भांडे (१-२) चिनी मातीच्या निरोधकावर (३) बसविलेले असते. त्यांत वरच्या बाजूस पितळी वलय (४) घट्ट बसविलेले असून त्याला बाहेरून येणारी प्रेषण तार (५) जोडलेली अशते. नळीसारखा स्पर्शक (६) खालून वर हवेच्या दाबाने अथाव स्प्रिंगच्या साहाय्याने घट्ट बसविलेला असतो. मंडल खंडित करण्यासाठी जास्त दाबाच्या हवेचा पुरवठा निरोधक नळातून (७) होतो. मंडल खंडित होण्याच्या वेळी या स्पर्शकाभोवती हवेचा दाब निर्माण होऊन तो खाली ढकलला जातो. अशा रीतीने वलय आणि स्पर्शक यांतील संबंध तुटून मंडल खंडित होते. या वेळी त्यांच्यामध्ये निर्माण झालेल्या फटीतून हवा जोराने आत शिरून प्रज्योतीचे विभाजन करून वलयातून वर आणि स्पर्शकामधून खाली मोठ्या वेगाने वाहत जाते. वरच्या भागातील हवेचे विघटन होऊन तारेच्या स्पर्शखाने (८) दाबाशी व्यस्त प्रमाणात असलेल्या रोधकाशी (९) प्रज्योतीचा संबंध येतो. रोधकाचे खालचे टोक स्पर्शकातून नळीशी जोडलेले असते. काही क्षणांतच हा रोधक प्रज्योतीशी समांतर होऊन जास्त विद्युत् दाबामुळे प्रज्योतीतील बराचसा विद्युत् प्रवाह रोधकामधून वाहू लागतो आणि त्यामुळे मुख्य प्रज्योत बरीच क्षीण होऊन लवकर विझण्यास मदत होते. मंडल उघडलेल्या स्थितीत वलय आणि नळीसारखा स्पर्शक यांतील अंतर फारच कमी असल्याने त्यांमध्ये परत प्रज्योत निर्माण होण्याची शक्यता असते, म्हणून प्रज्योत नष्ट होताच हवेचे एक चलित्र फिरू लागते आणि दोन स्पर्शक दांड्या (१०) व (११) विरुद्ध दिशांना फिरून त्यांच्यातील संपर्क (१२) पूर्णपणे नष्ट होऊन मंडल अलग केले जाते. अशा प्रकारचे खंडक कितीही मोठ्या विद्युत् दाबात उपयोगी पडतात

SF₆ विद्युत् मंडल खंडक :सल्फर हेक्झॅफ्ल्युओराइड (SF₆)हा वायू ज्वालाग्रही नाही, तसेच तो रासायनिक दृष्ट्या जास्त स्थिर आणि अक्रिय असून उच्च तापमानातसुद्धा त्याचे विघटन होत नाही. तसेच स्फोटक नसून त्याचे निरोधक गुणधर्म आणि त्याची प्रज्योत विझविण्याची क्षमता जास्त चांगली आहे. तसेच तोच वायू परत परत प्रज्योत विझविण्यासाठी वापरता येत असल्याने हवेच्या प्रचंड दाबाखाली उघडणाऱ्या विद्युत् मंडल खंडकापेक्षा, SF₆वायूमध्ये उघडणारे खंडक जास्त चांगले समजले जातात. यांचा उपयोग ११ किलोव्होल्टपासून ५५० किलोव्होल्ट विद्युत् दाबापर्यंत होतो.

निर्वात विद्युत् मंडल खंडक : वरील सर्व प्रकारांपेक्षाही निर्वात भांड्यात खंडक उघडण्याचे पुढील अनेक फायदे आहेत : निर्वात उत्तम विद्युत् रोधक असून याच्या विघटनाची अजिबात शक्यता नाही त्यामुळे विद्युत् रोध कायमचाच कमी असतो या खंडकाच्या धातूच्या भागांवर कोठल्याही प्रकारची रासायनिक विक्रिया होत नाही निर्वात ज्वालाग्रही नसल्यामुळे स्फोट होण्याची शक्यता नाही यात प्रज्योत फारच लवकर विझविली जाते व यातील स्पर्शक लवकर खराब होत नसल्यामुळे त्याचे आयुष्य खूपच जास्त असते. निर्वात स्थिती कायम ठेवणे ही यातील जोखमीची गोष्ट असून त्यासाठी स्वतंत्र यंत्रणा नेहमी सज्ज ठेवतात.

भूझिरप विद्युत् मंडल खंडक : व्यक्तीस विजेचा धक्का बसण्यास यामुळे प्रतिबंध होतो. हा खंडक अधिक संवेदनशील असून सर्वसामान्य खंडक कार्यान्वित होण्यासाठी लागणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाच्या तुलनेत अतिशय कमी विद्युत् प्रवाहाला हा खंडक कार्यान्वित होतो व त्यानुसार त्याचा अभिकल्प बनविलेला असतो. सदोष उपकरणाच्या उघड्या पडलेल्या भागाला स्पर्श झाल्यास व्यक्तीला विजेचा धक्का बसू शकतो म्हणजे तिच्या शरीरातून वीज प्रवाह जमिनीकडे जातो. भूझिरप खंडकाद्वारे शरीरातून जमिनीकडे जाणारा असा विद्युत् प्रवाह शोधून काढला जातो व सदोष उपकरणाला होणारा वीज पुरवठा आपोआप बंद केला जातो.

विद्युत् मंडल खंडकाची देखभाल : वरील सर्वच प्रकारांचे विद्युत् मंडल खंडक वर्षातून एक वेळा तरी नीट तपासून साफसूफ करावे लागतातच. त्यातील स्प्रिंगांना वंगण लावावे लागते चालविणाऱ्या, धरून ठेवणाऱ्या आणि उघडणाऱ्या तरफा व अटकाव बरोबर कार्य करतात की नाही हे काळजीपूर्वक तपासावे लागते. स्पर्शकांची टोके विद्युत् प्रज्योतीने खराब झाली असल्यास ती घासून साफ करावी लागतात आणि फारच खराब झाली असल्यास बदलावी लागतात. तेलात उघडणाऱ्या खंडकातील तेलात गाळ वगैरे साचल्यास तेल गाळून घ्यावे लागते, तसेच तेलात दमटपणा आलेला आहे काय किंवा ठिणग्या पडून ते खराब झाले आहे काय याचीही मधूनमधून उच्च दाबाच्या ठिणगीयंत्रावर चाचणी करावी लागते. विद्युत् मंडल खंडक चालू असताना यांपैकी कुठलीही दुरुस्ती अथवा तपासणी करणे शक्य नसते. त्यासाठी प्रथम खंडकाच्या दोन्ही बाजू सुट्या करून मगच खंडकाजवळ जातात. अशा वेळी मंडल प्रवाह खंडित होतो. त्यासाठी मंडलात दुहेरी समांतर विद्युत् मंडल खंडक वापरतात. ज्या ठिकाणी एवढा खर्च परवडणारा नसतो तेथे तो खंडक अलग करून काही वेळ तात्पुरता दुसऱ्या खंडकातून वीज पुरवठा चालू ठेवतात आणि हेही अशक्य असल्यास तेवढ्या पुरता वीज पुरवठा चालू ठेवतात आणि हेही अशक्य असल्यास तेवढ्या पुरता वीज पुरवठा बंद ठेवतात.

पहा : अभिचालित्र वितळतार विद्युत् मंडल विद्युत् मंडल परिरक्षण स्विच.

संदर्भ : 1. Fink, D. G. Beaty, H. W. Standard Handbook for Electrical Engineers, New York, 1978,

2. Lee, T. H. Physics and Engineering of High Power Switching Devices, New York, 1975.

कर्डिले, के. वि.; ठाकूर, अ. ना.