विद्युत नेटवर्क में सर्किट ब्रेकर के प्रकार और प्रकार क्या हैं?

अन्य सभी समान उपकरणों से इन स्विचिंग उपकरणों के बीच मुख्य अंतर क्षमताओं का जटिल संयोजन है:

1. अपने संपर्कों के माध्यम से बिजली की शक्तिशाली धाराओं के विश्वसनीय संचरण के कारण लंबे समय तक सिस्टम में नाममात्र भार बनाए रखने के लिए;

2. बिजली की आपूर्ति को जल्दी से डिस्कनेक्ट करके परिचालन उपकरणों को विद्युत सर्किट में आकस्मिक क्षति से बचाने के लिए।

सामान्य उपकरण परिचालन स्थितियों के तहत, ऑपरेटर मैन्युअल रूप से लोड को सर्किट ब्रेकर के साथ स्विच कर सकता है, प्रदान करता है:

• विभिन्न बिजली योजनाएं;

• नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन बदलें;

• उपकरण को संचालन से वापस लेना।

विद्युत प्रणालियों में आपातकालीन स्थिति तुरंत और अनायास होती है। एक व्यक्ति अपनी उपस्थिति पर जल्दी से प्रतिक्रिया करने और उन्हें खत्म करने के उपाय करने में सक्षम नहीं होता है। यह फ़ंक्शन सर्किट ब्रेकर में निर्मित स्वचालित उपकरणों को सौंपा गया है।

बिजली में, वर्तमान के प्रकार से विद्युत प्रणालियों का विभाजन स्वीकार किया जाता है:

• स्थायी;

• वैकल्पिक साइनसोइडल।

इसके अलावा, वोल्टेज के परिमाण के अनुसार उपकरणों का एक वर्गीकरण है:

• कम वोल्टेज - एक हजार वोल्ट से कम;

• उच्च वोल्टेज - बाकी सब कुछ।

इन सभी प्रकार की प्रणालियों के लिए, बार-बार संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए अपने स्वयं के सर्किट ब्रेकर बनाए गए हैं।

एसी सर्किट

चाबियों की इस श्रेणी में आधुनिक निर्माताओं द्वारा निर्मित मॉडलों का एक विशाल वर्गीकरण है। इसे मुख्य वोल्टेज और वर्तमान भार द्वारा वर्गीकृत किया गया है।

1000 वोल्ट तक के विद्युत उपकरण

प्रेषित बिजली की शक्ति के अनुसार, वैकल्पिक चालू सर्किट में स्वचालित स्विच पारंपरिक रूप से विभाजित होते हैं:

1. मॉड्यूलर;

2. एक ढाला मामले में;

3. शक्ति वायु।

मॉड्यूलर डिजाइन

17.5 मिमी की चौड़ाई के साथ छोटे मानक मॉड्यूल के रूप में विशिष्ट डिजाइन दीन-रेल पर चढ़ने की संभावना के साथ उनके नाम और डिजाइन को निर्धारित करता है।

इनमें से एक सर्किट ब्रेकर की आंतरिक संरचना को फोटो में दिखाया गया है। इसका शरीर पूरी तरह से एक टिकाऊ ढांकता हुआ पदार्थ से बना है जो समाप्त करता है एक व्यक्ति को बिजली का झटका.

आपूर्ति और आउटपुट तार क्रमशः ऊपरी और निचले टर्मिनल ब्लॉक से जुड़े हुए हैं। स्विच स्थिति के मैनुअल नियंत्रण के लिए, दो निश्चित पदों वाला एक लीवर स्थापित किया गया है:

• ऊपरी एक बंद बिजली आपूर्ति संपर्क के माध्यम से वर्तमान की आपूर्ति के लिए डिज़ाइन किया गया है;

• नीचे - पावर सर्किट में ब्रेक प्रदान करता है।

इनमें से प्रत्येक मशीन को एक निश्चित मूल्य पर निरंतर संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है वर्तमान मूल्यांकित (यिन)। यदि लोड बड़ा हो जाता है, तो बिजली का संपर्क टूट जाता है। इस प्रयोजन के लिए, दो प्रकार की सुरक्षा बॉक्स के अंदर रखी जाती है:

1. थर्मल रिलीज;

2. वर्तमान व्यवधान।

उनके संचालन का सिद्धांत समय की वर्तमान विशेषता की व्याख्या करना संभव बनाता है, जो इसके माध्यम से गुजरने वाले लोड या फॉल्ट करंट पर सुरक्षा संचालन समय की निर्भरता को व्यक्त करता है।

फोटो में दिखाया गया ग्राफ एक विशिष्ट सर्किट ब्रेकर के लिए दिया गया है जब लिमिट ऑपरेटिंग जोन को रेटेड करंट के 5 ÷ 10 गुना पर चुना जाता है।

प्रारंभिक अधिभार के मामले में, थर्मल रिलीज से द्विधातु प्लेट, जो एक बढ़े हुए करंट के साथ धीरे-धीरे गर्म होता है, झुकता है और शटडाउन तंत्र पर तुरंत नहीं, बल्कि कुछ समय की देरी से काम करता है।

इस प्रकार, यह उपयोगकर्ताओं के अल्पकालिक कनेक्शन से जुड़े छोटे अधिभार को स्वयं हटाने और अनावश्यक शटडाउन को समाप्त करने की अनुमति देता है। यदि लोड तारों और इन्सुलेशन के महत्वपूर्ण ताप प्रदान करता है, तो बिजली संपर्क टूट जाता है।

जब एक संरक्षित सर्किट में एक आपातकालीन करंट होता है, जो अपनी ऊर्जा से उपकरण को जलाने में सक्षम होता है, तब एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कॉइल हरकत में आता है। एक आवेग के साथ, लोड में वृद्धि के कारण, यह आउट-ऑफ-बाउंड मोड को तुरंत रोकने के लिए यात्रा तंत्र पर कोर फेंकता है।

ग्राफ से पता चलता है कि शॉर्ट-सर्किट धाराएं जितनी अधिक होती हैं, उतनी ही तेजी से वे इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रिलीज द्वारा ट्रिप हो जाती हैं।

घरेलू स्वचालित स्टीम रक्षक समान सिद्धांतों पर काम करता है।

जब बड़ी धाराएँ बाधित होती हैं, तो एक विद्युत चाप बनता है, जिसकी ऊर्जा संपर्कों को जला सकती है। इसके प्रभाव को समाप्त करने के लिए परिपथ वियोजकों में एक चाप शमन कक्ष का उपयोग किया जाता है, जो चाप निस्सरण को छोटी-छोटी धाराओं में विभाजित कर देता है और ठंडा होने के कारण उन्हें बुझा देता है।

मॉड्यूलर संरचनाओं के एकाधिक कटआउट

चुंबकीय यात्राएं ट्यून की जाती हैं और विशिष्ट भार के साथ काम करने के लिए मेल खाती हैं क्योंकि वे शुरू होने पर अलग-अलग क्षणिक बनाते हैं। उदाहरण के लिए, विभिन्न प्रकाश उपकरणों पर स्विच करते समय, फिलामेंट के बदलते प्रतिरोध के कारण शॉर्ट-टर्म इनरश करंट नाममात्र मूल्य से तीन गुना अधिक हो सकता है।

इसलिए, अपार्टमेंट और लाइटिंग सर्किट के सॉकेट्स के समूह के लिए, "बी" प्रकार की वर्तमान-समय विशेषता के साथ स्वचालित स्विच चुनने की प्रथा है। वह 3 ÷ 5 इंच है।

इंडक्शन मोटर्स, जब एक चालित रोटर को घुमाते हैं, तो बड़े अधिभार धाराओं का कारण बनते हैं। उनके लिए, "सी" या - 5 ÷ 10 इंच की विशेषता वाली मशीनें चुनें। समय और करंट में निर्मित रिजर्व के कारण, वे मोटर को घुमाने की अनुमति देते हैं और बिना अनावश्यक शटडाउन के ऑपरेटिंग मोड में प्रवेश करने की गारंटी देते हैं।

औद्योगिक उत्पादन में, धातु काटने की मशीनों और तंत्रों पर, मोटरों से जुड़े लोडेड ड्राइव होते हैं जो अधिक अधिभार बनाते हैं। ऐसे उद्देश्यों के लिए, विशेषता "डी" के साथ 10 ÷ 20 इंच की रेटिंग के साथ स्वचालित स्विच का उपयोग किया जाता है। सक्रिय-प्रेरक भार वाले सर्किट में काम करते समय उन्होंने खुद को अच्छी तरह साबित कर दिया है।

इसके अलावा, मशीनों में तीन और प्रकार की मानक समय-वर्तमान विशेषताएँ होती हैं जिनका उपयोग विशेष उद्देश्यों के लिए किया जाता है:

1. "ए" - 2 ÷ 3 इंच के मूल्य के साथ अर्धचालक उपकरणों के एक सक्रिय भार या सुरक्षा के साथ लंबी तारों के लिए;

2. "के" - व्यक्त आगमनात्मक भार के लिए;

3. «जेड» — इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए।

विभिन्न निर्माताओं के तकनीकी दस्तावेज में, पिछले दो प्रकारों के लिए सीमा मूल्य थोड़ा भिन्न हो सकता है।

ढाला बॉक्स सर्किट तोड़ने वाले

उपकरणों का यह वर्ग मॉड्यूलर डिजाइनों की तुलना में उच्च धाराओं को स्विच कर सकता है। उनका भार 3.2 किलोमीटर तक के मान तक पहुँच सकता है।

वे मॉड्यूलर संरचनाओं के समान सिद्धांतों के अनुसार निर्मित होते हैं, लेकिन बढ़े हुए भार को प्रसारित करने के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, वे उन्हें अपेक्षाकृत छोटे आयाम और उच्च तकनीकी गुणवत्ता देने का प्रयास करते हैं।

इन मशीनों को औद्योगिक सुविधाओं में सुरक्षित संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है। नाममात्र वर्तमान के मूल्य के अनुसार, उन्हें सशर्त रूप से 250, 1000 और 3200 एम्पीयर तक लोड स्विच करने की क्षमता वाले तीन समूहों में विभाजित किया गया है।

उनके शरीर का संरचनात्मक डिजाइन: तीन- या चार-ध्रुव मॉडल।

पावर एयर स्विच

वे औद्योगिक प्रतिष्ठानों में काम करते हैं और 6.3 किलोमीटर तक बहुत भारी धाराओं का सामना करते हैं।

कम वोल्टेज उपकरणों को स्विच करने के लिए ये सबसे जटिल उपकरण हैं। इनका उपयोग विद्युत प्रणालियों के संचालन और सुरक्षा के लिए इनपुट और आउटपुट उपकरणों के रूप में उच्च शक्ति वितरण प्रणालियों के लिए और जनरेटर, ट्रांसफार्मर, कैपेसिटर या शक्तिशाली इलेक्ट्रिक मोटर्स को जोड़ने के लिए किया जाता है।

फोटो में उनकी आंतरिक संरचना का एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व दिखाया गया है।

यहां आपूर्ति संपर्क का दोहरा वियोग अब उपयोग किया जाता है और वियोग के प्रत्येक पक्ष पर ग्रिड के साथ चाप बुझाने वाले कक्ष स्थापित किए जाते हैं।

ऑपरेशन के एल्गोरिथ्म में क्लोजिंग कॉइल, क्लोजिंग स्प्रिंग, स्प्रिंग चार्ज की मोटर ड्राइव और ऑटोमेशन तत्व शामिल हैं। वर्तमान भार की निगरानी के लिए सुरक्षात्मक और मापने वाले तार के साथ एक वर्तमान ट्रांसफार्मर एकीकृत है।

1000 वोल्ट से अधिक के विद्युत उपकरण

उच्च-वोल्टेज उपकरण के लिए सर्किट ब्रेकर बहुत जटिल तकनीकी उपकरण हैं और प्रत्येक वोल्टेज वर्ग के लिए सख्ती से व्यक्तिगत रूप से बनाए जाते हैं। वे आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों की.

उन पर आवश्यकताएं लगाई गई हैं:

• उच्च विश्वसनीयता;

• सुरक्षा;

• उत्पादकता;

• उपयोग में आसानी;

• ऑपरेशन के दौरान सापेक्ष मौन;

• इष्टतम मूल्य।

भार जो टूट जाता है उच्च वोल्टेज सर्किट तोड़ने वाले बहुत मजबूत चाप के साथ आपातकालीन रोक की स्थिति में। इसे बुझाने के लिए कई तरीकों का इस्तेमाल किया जाता है, जिसमें खास माहौल में सर्किट को तोड़ना भी शामिल है।

इस स्विच में शामिल हैं:

• संपर्क प्रणाली;

• चाप बुझाने वाला उपकरण;

• जीवित भाग;

• अछूता आवास;

• ड्राइव तंत्र।

इनमें से एक स्विचिंग डिवाइस को फोटो में दिखाया गया है।

ऑपरेटिंग वोल्टेज के अलावा, ऐसी संरचनाओं में सर्किट के उच्च-गुणवत्ता वाले संचालन के लिए, विचार करें:

• राज्य में इसके विश्वसनीय संचरण के लिए लोड करंट का नाममात्र मूल्य;

• eff में अधिकतम शॉर्ट-सर्किट करंट। मूल्य जो शटडाउन तंत्र का सामना कर सकता है;

• सर्किट विफलता के समय एपेरियोडिक करंट का स्वीकार्य घटक;

• ऑटो रिक्लोज क्षमताएं और दो एआर चक्र।

ट्रिपिंग के दौरान चाप को बुझाने के तरीकों के अनुसार, स्विच को इसमें वर्गीकृत किया गया है:

• मक्खन;

• खालीपन;

• वायु;

• एसएफ 6 गैस;

• ऑटोगैस;

• विद्युत चुम्बकीय;

• स्वचलित।

विश्वसनीय और सुविधाजनक संचालन के लिए, वे एक ड्राइव तंत्र से लैस हैं जो एक या कई प्रकार की ऊर्जा या उनके संयोजनों का उपयोग कर सकते हैं:

• उठाया वसंत;

• उठा हुआ भार;

• संपीड़ित हवा का दबाव;

• सोलनॉइड से विद्युत चुम्बकीय नाड़ी।

उपयोग की शर्तों के आधार पर, उन्हें एक से 750 किलोवोल्ट समावेशी वोल्टेज पर काम करने की क्षमता के साथ बनाया जा सकता है। स्वाभाविक रूप से, उनके पास एक अलग डिज़ाइन है। आयाम, स्वचालित और रिमोट कंट्रोल क्षमताएं, सुरक्षित संचालन के लिए सुरक्षा सेटिंग्स।

ऐसे सर्किट ब्रेकरों की सहायक प्रणालियों में एक बहुत ही जटिल शाखित संरचना हो सकती है और विशेष तकनीकी भवनों में अतिरिक्त पैनलों पर स्थित हो सकती है।

डीसी सर्किट

इन नेटवर्कों में विभिन्न क्षमताओं के साथ बड़ी संख्या में स्विच भी होते हैं।

1000 वोल्ट तक के विद्युत उपकरण

आधुनिक डीआईएन-रेल माउंटेबल मॉड्यूलर डिवाइस यहां बड़े पैमाने पर प्रस्तुत किए गए हैं।

वे इस प्रकार की पुरानी मशीनों की कक्षाओं को सफलतापूर्वक पूरक करते हैं एपी-50, एई और इसी तरह, जो पेंच कनेक्शन वाले पैनलों की दीवारों पर तय किए गए थे।

डीसी मॉड्यूलर डिज़ाइन में उनके एसी समकक्षों के समान संरचना और संचालन सिद्धांत होते हैं। उन्हें एक या कई इकाइयों द्वारा निष्पादित किया जा सकता है और भार के अनुसार चुना जाता है।

1000 वोल्ट से अधिक के विद्युत उपकरण

उच्च वोल्टेज डीसी सर्किट ब्रेकर का उपयोग इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्रों, धातुकर्म औद्योगिक सुविधाओं, रेलवे और शहरी विद्युतीकृत परिवहन और बिजली संयंत्रों में किया जाता है।

ऐसे उपकरणों के संचालन के लिए मुख्य तकनीकी आवश्यकताएं उनके वैकल्पिक वर्तमान समकक्षों के अनुरूप हैं।

हाइब्रिड सर्किट ब्रेकर

स्वीडिश-स्विस कंपनी एबीबी के वैज्ञानिकों ने एक उच्च-वोल्टेज डीसी सर्किट ब्रेकर विकसित करने में कामयाबी हासिल की है जो अपने डिवाइस में दो बिजली संरचनाओं को जोड़ती है:

1.SF6 गैस;

2. निर्वात।

इसे हाइब्रिड (एचवीडीसी) कहा जाता है और एक ही समय में दो मीडिया में अनुक्रमिक चाप बुझाने की तकनीक का उपयोग करता है: सल्फर हेक्साफ्लोराइड और वैक्यूम। इस उद्देश्य के लिए, निम्नलिखित डिवाइस को इकट्ठा किया गया है।

हाइब्रिड वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के शीर्ष बस पर वोल्टेज लगाया जाता है और SF6 सर्किट ब्रेकर के निचले बस से हटा दिया जाता है।

दो स्विचिंग उपकरणों की बिजली आपूर्ति श्रृंखला में जुड़ी हुई है और उनकी अलग ड्राइव द्वारा नियंत्रित होती है। उनके साथ-साथ काम करने के लिए, एक सिंक्रनाइज़ समन्वय संचालन नियंत्रण उपकरण बनाया गया था, जो एक ऑप्टिकल चैनल के माध्यम से एक स्वतंत्र रूप से संचालित नियंत्रण तंत्र को आदेश प्रसारित करता है।

उच्च परिशुद्धता प्रौद्योगिकियों के उपयोग के लिए धन्यवाद, डिजाइनर दो ड्राइव के ड्राइव के कार्यों के समन्वय को प्राप्त करने में सक्षम थे, जो कि एक माइक्रोसेकेंड से कम समय अंतराल में फिट बैठता है।

सर्किट ब्रेकर को पुनरावर्तक के माध्यम से विद्युत लाइन में निर्मित रिले सुरक्षा इकाई द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

हाइब्रिड सर्किट ब्रेकर ने उनकी संयुक्त विशेषताओं का दोहन करके समग्र SF6 और वैक्यूम संरचनाओं की दक्षता में काफी वृद्धि करना संभव बना दिया। साथ ही, अन्य अनुरूपताओं पर फायदे महसूस करना संभव था:

1. उच्च वोल्टेज पर शॉर्ट-सर्किट धाराओं को मज़बूती से बंद करने की क्षमता;

2. बिजली तत्वों के स्विचिंग को पूरा करने के लिए छोटे प्रयासों की संभावना, जिससे आयामों को काफी कम करना संभव हो गया और तदनुसार, उपकरण की कीमत;

3. एक अलग सर्किट ब्रेकर या एक सबस्टेशन के कॉम्पैक्ट उपकरणों के हिस्से के रूप में काम करने वाली संरचनाओं के निर्माण के लिए विभिन्न मानकों को पूरा करने की उपलब्धता;

4.पुनर्प्राप्ति के दौरान तेजी से बढ़ते तनाव के प्रभावों को समाप्त करने की क्षमता;

5. 145 किलोवोल्ट और अधिक तक के वोल्टेज के साथ काम करने के लिए एक बुनियादी मॉड्यूल बनाने की क्षमता।

डिज़ाइन की एक विशिष्ट विशेषता 5 मिलीसेकंड में विद्युत सर्किट को तोड़ने की क्षमता है, जो किसी अन्य डिज़ाइन के बिजली उपकरणों के साथ करना लगभग असंभव है।

हाइब्रिड सर्किट ब्रेकर को MIT (मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी) टेक्नोलॉजी रिव्यू द्वारा वर्ष के शीर्ष दस विकासों में स्थान दिया गया था।

अन्य विद्युत उपकरण निर्माता इसी तरह के शोध में लगे हुए हैं। उन्होंने कुछ निश्चित परिणाम भी हासिल किए। लेकिन एबीबी इस मामले में उनसे आगे है. इसके प्रबंधन का मानना ​​है कि एसी ट्रांसमिशन से इसका भारी नुकसान हो रहा है। डायरेक्ट वोल्टेज हाई वोल्टेज सर्किट का उपयोग करके इन्हें बहुत कम किया जा सकता है।