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सर्किट ब्रेकर कैसे काम करता है

स्वचालित स्विच (स्विच, ब्रेकर) विद्युत स्विचिंग डिवाइस हैं जो सामान्य मोड में सर्किट करंट का संचालन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और स्वचालित रूप से विद्युत नेटवर्क और उपकरणों को आपातकालीन मोड (शॉर्ट-सर्किट धाराओं, अधिभार धाराओं, वोल्टेज में कमी या गायब होना, दिशा में परिवर्तन) से बचाते हैं। वर्तमान, आपातकालीन स्थितियों में शक्तिशाली जनरेटर के चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति, आदि), साथ ही नाममात्र धाराओं (दिन में 6-30 बार) के निराला परिवर्तन के लिए।

उनकी सादगी, सुविधा, रखरखाव सुरक्षा और शॉर्ट सर्किट धाराओं के खिलाफ सुरक्षा की विश्वसनीयता के कारण, इन उपकरणों का व्यापक रूप से कम और उच्च शक्ति वाले विद्युत प्रतिष्ठानों में उपयोग किया जाता है।

सर्किट ब्रेकर मैनुअल स्विचिंग डिवाइस हैं, लेकिन कई प्रकार के विद्युत चुम्बकीय या इलेक्ट्रिक मोटर ड्राइव होते हैं, जिससे उन्हें दूर से संचालित करना संभव हो जाता है।

परिचालन सिद्धांत

मशीनों को आमतौर पर मैन्युअल रूप से बंद कर दिया जाता है (ड्राइव या रिमोट कंट्रोल द्वारा), और सामान्य ऑपरेशन के उल्लंघन के मामले में (ओवरकुरेंट या वोल्टेज में कमी की घटना) - स्वचालित रूप से।इस मामले में, प्रत्येक मशीन को ओवरवॉल्टेज रिलीज के साथ आपूर्ति की जाती है, और कुछ प्रकारों में अंडरवॉल्टेज रिलीज के साथ।

प्रदर्शन किए गए सुरक्षात्मक कार्यों के अनुसार, सर्किट ब्रेकर स्वचालित मशीनों में विभाजित होते हैं: ओवरकुरेंट, अंडरवॉल्टेज और रिवर्स पावर।

सर्किट ब्रेकर का उपयोग विद्युत सर्किट को स्वचालित रूप से खोलने के लिए किया जाता है जब शॉर्ट-सर्किट और ओवरलोड धाराएं निर्धारित सीमा से ऊपर होती हैं। स्विच और फ्यूज को बदलकर, वे असामान्य परिस्थितियों में अधिक विश्वसनीय और चयनात्मक सुरक्षा प्रदान करते हैं।

यदि पर्यावरण की स्थिति सामान्य से भिन्न होती है (हवा की आर्द्रता 85% से अधिक है और इसमें हानिकारक वाष्प की अशुद्धियाँ हैं), तो सर्किट ब्रेकरों को धूल-नम और रासायनिक रूप से प्रतिरोधी निर्माण के बक्से और अलमारियाँ में रखा जाना चाहिए।

वर्गीकरण

सर्किट ब्रेकर में विभाजित हैं:

• अधिष्ठापन सर्किट ब्रेकरों में एक सुरक्षात्मक इन्सुलेट (प्लास्टिक) आवरण होता है और इसे सार्वजनिक स्थानों पर स्थापित किया जा सकता है;

• सार्वभौमिक - उनके पास ऐसा मामला नहीं है और वितरण उपकरणों में स्थापना के लिए अभिप्रेत है;

• तेजी से कार्य करना (इसकी प्रतिक्रिया का समय 5 एमएस से अधिक नहीं है);

• धीमा (10 से 100 एमएस तक);

गति ऑपरेशन के बहुत सिद्धांत (ध्रुवीकृत विद्युत चुम्बकीय या प्रेरण-गतिशील सिद्धांत, आदि) द्वारा प्रदान की जाती है, साथ ही साथ विद्युत चाप के तेजी से बुझाने की शर्तों द्वारा भी। करंट लिमिटिंग मशीनों में एक समान सिद्धांत का उपयोग किया जाता है;

• शॉर्ट-सर्किट धाराओं के क्षेत्र में चयनात्मक समायोज्य प्रतिक्रिया समय;

• रिवर्स करंट वाले सर्किट ब्रेकर जो तभी सक्रिय होते हैं जब संरक्षित सर्किट में करंट की दिशा बदलती है;

• ध्रुवीकृत स्वचालित मशीनें सर्किट को तभी बंद करती हैं जब करंट आगे की दिशा में बढ़ता है, गैर-ध्रुवीकृत - किसी भी दिशा में।

डिज़ाइन

मशीन के संचालन के सिद्धांत और डिजाइन विशेषताओं को इसके उद्देश्य और दायरे से निर्धारित किया जाता है।

मशीन को चालू और बंद करना एक इलेक्ट्रिक मोटर या एक विद्युत चुम्बकीय ड्राइव के साथ मैन्युअल रूप से किया जा सकता है।

मैनुअल ड्राइव का उपयोग 1000 A तक की रेटेड धाराओं के लिए किया जाता है और क्लोजिंग हैंडल की गति की गति की परवाह किए बिना एक गारंटीकृत अंतिम स्विचिंग क्षमता प्रदान करता है (ऑपरेटर को निर्णायक रूप से स्विचिंग ऑपरेशन करना चाहिए: प्रारंभ - इसे अंत तक लाएं)।

विद्युत चुम्बकीय और विद्युत मोटर ड्राइव वोल्टेज स्रोतों द्वारा संचालित होते हैं। ड्राइव के कंट्रोल सर्किट में बार-बार होने वाले शॉर्ट-सर्किट से सुरक्षा होनी चाहिए, जबकि मशीन को शॉर्ट-सर्किट धाराओं को सीमित करने की प्रक्रिया नाममात्र के 85-110% की आपूर्ति वोल्टेज पर बंद होनी चाहिए।

ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट करंट की स्थिति में, सर्किट ब्रेकर ट्रिप करेगा चाहे कंट्रोल हैंडल को बंद स्थिति में रखा जाए या नहीं।

मशीन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा रिलीज है, जो संरक्षित सर्किट के सेट पैरामीटर को नियंत्रित करता है और ट्रिपिंग डिवाइस पर कार्य करता है, जो सर्किट ब्रेकर को ट्रिप करता है। इसके अलावा, रिलीज मशीन के रिमोट शटडाउन की अनुमति देता है। सबसे आम संस्करण निम्न प्रकार हैं:

• शॉर्ट-सर्किट धाराओं से सुरक्षा के लिए विद्युत चुम्बकीय;

• अधिभार संरक्षण के लिए थर्मल;

• संयुक्त;

• प्रतिक्रिया मापदंडों की उच्च स्थिरता और आसान ट्यूनिंग के साथ अर्धचालक।

बिना रिलीज वाले सर्किट ब्रेकर का उपयोग बिना करंट वाले सर्किट को स्विच करने के लिए या रेटेड करंट के कम स्विचिंग के लिए किया जा सकता है।

उद्योग द्वारा उत्पादित सर्किट ब्रेकरों की श्रृंखला को अलग-अलग जलवायु क्षेत्रों में उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, विभिन्न कामकाजी परिस्थितियों वाले स्थानों में रखा गया है, उन परिस्थितियों में काम करने के लिए जो यांत्रिक तनाव और पर्यावरण की विस्फोटकता के मामले में भिन्न हैं, और अलग-अलग हैं स्पर्श और बाहरी प्रभावों से सुरक्षा की डिग्री.

विशिष्ट प्रकार के उपकरणों, उनके मानक संस्करणों और मानक आकारों की जानकारी नियामक और तकनीकी दस्तावेजों में दी गई है। एक नियम के रूप में, ऐसा दस्तावेज़ संयंत्र की तकनीकी स्थिति (टीयू) है... कुछ मामलों में, कई उद्यमों द्वारा व्यापक रूप से उपयोग और उत्पादित उत्पादों को एकीकृत करने के लिए, दस्तावेज़ का स्तर उठाया जाता है (कभी-कभी राज्य मानक का स्तर)।

सर्किट ब्रेकर में निम्नलिखित मुख्य घटक होते हैं:

• संपर्क प्रणाली;

• चाप बुझाने की प्रणाली;

• मुक्ति;

• नियंत्रण तंत्र;

• मुक्त रिलीज तंत्र।

एक संपर्क प्रणाली में आवास में तय किए गए निश्चित संपर्क होते हैं और नियंत्रण तंत्र के लीवर के अर्ध-अक्ष पर टिके हुए जंगम संपर्क होते हैं और आमतौर पर एकल सर्किट ब्रेक प्रदान करते हैं।

सर्किट ब्रेकर के प्रत्येक पोल में एक चाप बुझाने वाला उपकरण स्थापित किया गया है और इसे एक सीमित मात्रा में विद्युत चाप को स्थानीयकृत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह विआयनीकृत स्टील प्लेट के ग्रिड के साथ एक चाप कक्ष है। फाइबर प्लेट के रूप में चिंगारी रोधक भी प्रदान किए जा सकते हैं।

एक नि: शुल्क रिलीज तंत्र एक 3- या 4-लिंक तंत्र है जो स्वत: और मैन्युअल ऑपरेशन दोनों में संपर्क प्रणाली की रिहाई और निष्क्रियता प्रदान करता है।

एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ओवरकुरेंट रिलीज, जो एक आर्मेचर इलेक्ट्रोमैग्नेट है, वर्तमान सेटिंग से अधिक शॉर्ट सर्किट धाराओं पर सर्किट ब्रेकर की स्वचालित ट्रिपिंग प्रदान करता है। हाइड्रोलिक विलंब डिवाइस के साथ विद्युत चुम्बकीय वर्तमान रिलीज़ में अधिभार धाराओं से बचाने के लिए उलटा समय विलंब होता है।

थर्मल अधिभार राहत एक थर्मोबायमेटेलिक प्लेट है। अधिभार धाराओं पर, इस प्लेट की विकृति और बल सर्किट ब्रेकर की स्वत: ट्रिपिंग सुनिश्चित करते हैं। करंट बढ़ने पर देरी कम हो जाती है।

सेमीकंडक्टर ट्रिपिंग इकाइयों में एक मापने वाला तत्व, सेमीकंडक्टर रिले का एक ब्लॉक और मशीन के मुक्त रिलीज तंत्र पर अभिनय करने वाला एक आउटपुट इलेक्ट्रोमैग्नेट होता है। मापने वाले तत्व के रूप में एक वर्तमान ट्रांसफार्मर (एसी) या एक चुंबकीय चोक (डीसी) के साथ एक एम्पलीफायर का उपयोग किया जाता है।

सेमीकंडक्टर करंट रिलीज़ निम्नलिखित मापदंडों को समायोजित करने की अनुमति देता है:

• रेटेड डिस्चार्ज करंट;

• शॉर्ट-सर्किट धाराओं (वर्तमान में बाधा) के क्षेत्र में ऑपरेटिंग वर्तमान के लिए सेटिंग;

• भीड़भाड़ क्षेत्र में प्रतिक्रिया समय सेटिंग्स;

• शॉर्ट-सर्किट धाराओं (चयनात्मक स्विच के लिए) के क्षेत्र में प्रतिक्रिया समय सेटिंग्स।

कई सर्किट ब्रेकर संयोजन रिलीज का उपयोग करते हैं जो बिना समय देरी (रुकावट) के शॉर्ट-सर्किट धाराओं से बचाने के लिए अधिभार धाराओं और विद्युत चुम्बकीय तत्वों से बचाने के लिए थर्मल तत्वों का उपयोग करते हैं।

सर्किट ब्रेकर में अतिरिक्त असेंबली भी होती हैं जो सर्किट ब्रेकर में बनी होती हैं या बाहरी रूप से जुड़ी होती हैं।वे स्वतंत्र, शून्य और निम्न वोल्टेज, मुक्त और सहायक संपर्क, मैनुअल और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रिमोट ड्राइव, स्वचालित शटडाउन सिग्नलिंग, सर्किट ब्रेकर को "ऑफ" स्थिति में लॉक करने के लिए डिवाइस हो सकते हैं।

शंट ट्रिप एक बाहरी वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित विद्युत चुंबक है। उप और शून्य रिलीज़ समय-विलंबित और गैर-समय-विलंबित हो सकते हैं। शंट या अंडरवोल्टेज रिलीज की मदद से मशीन का रिमोट शटडाउन संभव है।

परिचालन की स्थिति

स्विच स्पर्श और बाहरी प्रभावों (IPOO, IP20, IP30, IP54) के खिलाफ विभिन्न डिग्री सुरक्षा वाले संस्करणों में उपलब्ध हैं। इस मामले में, बाहरी तारों को जोड़ने के लिए टर्मिनलों की सुरक्षा की डिग्री स्विच हाउसिंग की सुरक्षा की डिग्री से कम हो सकती है।

स्विच 5 जलवायु संस्करणों और 5 प्लेसमेंट श्रेणियों में निर्मित होते हैं, जिन्हें अक्षर U, UHL, T, M, OM और संख्या 1,2,3,4,5 के साथ कोडित किया जाता है।

स्विच को निम्नलिखित परिस्थितियों में निरंतर संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है:

• 1000 मीटर से अधिक की ऊँचाई पर स्थापना (AP50 और AE1000 श्रृंखला के स्विच - समुद्र तल से 2000 मीटर से अधिक नहीं की ऊँचाई पर);

• परिवेशी वायु तापमान - 40 (ओस और ठंढ के बिना) से + 40 ° C (AE1000 श्रृंखला स्विच के लिए - +5 से + 40 ° C तक);

• पर्यावरण की सापेक्ष आर्द्रता 20 डिग्री सेल्सियस पर 90% से अधिक नहीं और 40 डिग्री सेल्सियस पर 50% से अधिक नहीं;

• पर्यावरण - गैर-विस्फोटक, जिसमें सर्किट ब्रेकर के संचालन को बाधित करने वाली मात्रा में धूल (प्रवाहकीय सहित) और धातुओं और इन्सुलेशन को नष्ट करने वाली सांद्रता में संक्षारक गैसों और वाष्प शामिल नहीं हैं;

• स्विच की स्थापना का स्थान - पानी, तेल, पायस, आदि से सुरक्षित;

• सौर और रेडियोधर्मी विकिरण के सीधे संपर्क में कमी;

• तेज झटके (झटके) और मजबूत झटकों की कमी; 0.7 ग्राम से अधिक के त्वरण के साथ 100 हर्ट्ज तक की आवृत्ति वाले स्विच के बढ़ते बिंदुओं के कंपन की अनुमति है।

बाहरी वातावरण के यांत्रिक कारकों के प्रभाव के संबंध में विद्युत उत्पादों के संचालन की स्थिति के समूह GOST 17516.1-90 द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। कैटलॉग डेटा के अनुसार, सर्किट ब्रेकर को Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25 समूहों में ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है।

सुरक्षा के संदर्भ में, सर्किट ब्रेकर GOST 12.2.007.0-75 और GOST 12.2.007.6-75 का अनुपालन करते हैं, "विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए नियम" की आवश्यकताएं और "स्थापना के तकनीकी संचालन के नियम" द्वारा निर्धारित परिचालन स्थितियों को सुनिश्चित करते हैं। उपयोगकर्ता द्वारा «और» उपयोगकर्ता द्वारा विद्युत प्रतिष्ठानों के संचालन के लिए सुरक्षा नियम «, 12.21.94 को राज्य ऊर्जा पर्यवेक्षण सेवा द्वारा अनुमोदित। रिसाव धाराओं के खिलाफ सुरक्षा के संबंध में, सर्किट ब्रेकर GOST 12.1 की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। 038-82।

गैर-कामकाजी कार्य (कार्य विराम के दौरान भंडारण और परिवहन) GOST 15543-70 और GOST 15150-69 के अनुसार है।

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