वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों के लिए ओवरवॉल्टेज के प्रकार और सुरक्षात्मक उपाय क्या हैं?

बिजली प्रणालियों के निरंतर विकास के साथ, वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों का अनुप्रयोग भी बढ़ रहा है, जो उनके फायदों से अविभाज्य है।हालाँकि, हमेशा कुछ कमियाँ होती हैं। उदाहरण के लिए, वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों की ओवरवॉल्टेज समस्या ने उनके विकास की गति को कुछ हद तक प्रभावित किया है। इसलिए, हमें वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों में ओवरवॉल्टेज को कम करने या रोकने के तरीके खोजने की जरूरत है। नीचे, हुआडियन वैक्यूम सर्किट ब्रेकर|VS1 वैक्यूम सर्किट ब्रेकर निर्माता वैक्यूम सर्किट ब्रेकर से संबंधित ओवरवॉल्टेज के प्रकार और सुरक्षा उपायों के बारे में बताएगा।

I. वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों के मुख्य ओवरवोल्टेज प्रकार

वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों का ऑपरेटिंग ओवरवॉल्टेज मुख्य रूप से खोलने (ब्रेकिंग) प्रक्रिया के दौरान होता है, और निम्नलिखित तीन प्रकार आम हैं:

1. करंट - ओवरवॉल्टेज काटना

तंत्र: वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों में बेहद मजबूत चाप बुझाने की क्षमता होती है। जब एक छोटे एसी करंट को बाधित किया जाता है (जैसे कि एक अनलोडेड ट्रांसफार्मर या मोटर का शुरुआती करंट), तो करंट को उसके प्राकृतिक शून्य क्रॉसिंग पॉइंट से पहले जबरन काटा जा सकता है (यानी, करंट को काटना)। इस समय, आगमनात्मक भार (जैसे मोटर वाइंडिंग) में संग्रहीत चुंबकीय ऊर्जा को विद्युत क्षेत्र ऊर्जा में परिवर्तित किया जाएगा, जो भार के समतुल्य समाई को चार्ज करेगा, जिससे अत्यधिक उच्च ओवरवोल्टेज उत्पन्न होगा।

विशेषताएँ: ओवरवॉल्टेज आयाम वर्तमान कटिंग मान और लोड इंडक्शन के परिमाण से संबंधित है। करंट का कटिंग मान जितना बड़ा होगा, ओवरवॉल्टेज उतना ही अधिक होगा। यह वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों में ओवरवॉल्टेज का सबसे आम प्रकार है।

2.मल्टीपल री-इग्निशन ओवरवॉल्टेज (उच्च-फ़्रीक्वेंसी मल्टीपल री-इग्निशन ओवरवोल्टेज)

तंत्र: सर्किट ब्रेकर ट्रिप के बाद, संपर्कों के बीच की दूरी बहुत कम होती है। यदि रुकावट के दौरान संपर्कों के बीच रिकवरी वोल्टेज (पावर फ्रीक्वेंसी रिकवरी वोल्टेज) संपर्क माध्यम की इन्सुलेशन ताकत से अधिक है, तो अंतर फिर से टूट जाएगा (पुनः इग्निशन)। निर्वात माध्यम की अत्यधिक तेजी से पुनर्प्राप्ति के कारण, यह प्रक्रिया माइक्रोसेकंड (उच्च-आवृत्ति पुन:-इग्निशन) के भीतर कई बार हो सकती है। प्रत्येक पुन: {6}प्रज्वलन के साथ एक उच्च आवृत्ति धारा का विलुप्त होना और ऊर्जा का पुनर्क्षेपण होता है, जो संचयी प्रभाव के माध्यम से लोड में ऊर्जा को लगातार पंप करता है, जिससे ओवरवॉल्टेज चरण दर चरण बढ़ता है।

विशेषताएं: इस प्रकार के ओवरवॉल्टेज में उच्च स्थिरता और बड़ा आयाम होता है, जो मोटरों के इंटर-टर्न इंसुलेशन और अनुदैर्ध्य इंसुलेशन के लिए एक महत्वपूर्ण खतरा पैदा करता है। यह मुख्य रूप से तब होता है जब उच्च वोल्टेज मोटर या अनलोड किए गए ट्रांसफार्मर बाधित होते हैं।

3. कैपेसिटिव लोड रुकावट ओवरवोल्टेज

तंत्र: कैपेसिटर बैंक को बाधित करते समय, चाप पुनः प्रज्वलन के कारण उच्च {{0} आयाम और उच्च {{1} आवृत्ति ओवरवॉल्टेज उत्पन्न होते हैं। यदि सर्किट ब्रेकर रुकावट के बाद फिर से प्रज्वलित होता है, तो यह पहले से चार्ज किए गए कैपेसिटर के एक समूह के चाप के माध्यम से कैपेसिटर के दूसरे समूह में डिस्चार्ज होने के बराबर होता है, जिससे उच्च आवृत्ति दोलन होता है, जिससे वोल्टेज में तेज वृद्धि होती है।

विशेषताएं: यह स्थिति अत्यधिक उच्च ओवरवॉल्टेज (आमतौर पर जमीन पर वोल्टेज से 2-3 गुना या उससे भी अधिक) उत्पन्न कर सकती है, जो कैपेसिटर और सर्किट ब्रेकर की सुरक्षा को गंभीर रूप से खतरे में डालती है।

द्वितीय. वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों के लिए ओवरवॉल्टेज सुरक्षा उपाय

उपर्युक्त -उल्लेखित ओवरवॉल्टेज प्रकारों के लिए, सुरक्षा आम तौर पर "अवरुद्ध करना" (वर्तमान कटौती मूल्य को कम करना) और "ड्रेनिंग" (डिस्चार्ज पथ प्रदान करना या ऊर्जा को अवशोषित करना) के संयोजन के माध्यम से प्राप्त की जाती है। सामान्य सुरक्षा उपायों में निम्नलिखित शामिल हैं:

1. एक अवरोधक स्थापित करना-कैपेसिटर अवशोषक (आरसी अवशोषण उपकरण)

सिद्धांत: इसमें एक अवरोधक (आर) और एक संधारित्र (सी) होता है जो लोड पक्ष पर श्रृंखला और समानांतर में जुड़ा होता है।

कैपेसिटर (सी): लोड की वृद्धि प्रतिबाधा को कम करता है, ओवरवॉल्टेज की वृद्धि को धीमा करता है, और इस प्रकार रीगनिशन ओवरवॉल्टेज के उच्च -आवृत्ति घटक को कम करता है।

अवरोधक (आर): ऊर्जा को नष्ट करता है, दोलन को दबाता है, और संधारित्र और लोड अधिष्ठापन के बीच प्रतिध्वनि को रोकता है।

लागू परिदृश्य: मुख्य रूप से मोटर और ट्रांसफार्मर की सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से मल्टीपल रीगनिशन ओवरवॉल्टेज और करंट कटिंग ओवरवॉल्टेज को दबाने में प्रभावी है।

लाभ: स्थिर सुरक्षा प्रभाव, ओवरवॉल्टेज के आयाम और स्थिरता दोनों को सीमित करना।

नुकसान: बड़े आकार, उच्च लागत, और लंबे समय तक रोकनेवाला हीटिंग के कारण ऊर्जा की खपत।

2. जिंक ऑक्साइड सर्ज अरेस्टर (एमओए) की स्थापना

सिद्धांत: जिंक ऑक्साइड वैरिस्टर की उत्कृष्ट नॉनलाइनियर वोल्ट{{0}एम्पीयर विशेषताओं का उपयोग। सामान्य ऑपरेटिंग वोल्टेज के तहत, अरेस्टर उच्च {{2}प्रतिरोध स्थिति (माइक्रोएम्पियर -लेवल लीकेज करंट) में होता है; जब ओवरवॉल्टेज होता है और ऑपरेटिंग सीमा से अधिक हो जाता है, तो यह तेजी से संचालन करता है, ओवरवॉल्टेज ऊर्जा को जमीन पर छोड़ देता है, जिससे वोल्टेज को उस सीमा के भीतर क्लैंप किया जाता है जिसे उपकरण इन्सुलेशन झेल सकता है।

प्रकार विभेदन:

साधारण वितरण प्रकार सर्ज अरेस्टर: मुख्य रूप से बिजली के ओवरवॉल्टेज को सीमित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

डेडिकेटेड रोटेटिंग मशीन टाइप सर्ज अरेस्टर: विशेष रूप से मोटरों की सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें कम अवशिष्ट वोल्टेज और मोटर के इन्सुलेशन स्तर का बेहतर मिलान होता है।

लागू परिदृश्य: मुख्य रूप से करंट कटिंग ओवरवॉल्टेज को सीमित करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि साधारण सर्ज अरेस्टर में खड़ी लहर के अग्रणी किनारों पर एकाधिक शासन ओवरवॉल्टेज के लिए धीमी प्रतिक्रिया गति होती है, और सुरक्षा प्रभाव सीमित हो सकता है; उन्हें आमतौर पर आरसी (रेसिस्टेंट करंट अरेस्टर) के साथ संयोजन में उपयोग करने की आवश्यकता होती है।

3. एक प्रारंभ करनेवाला - कैपेसिटर (एल - सी) फ़िल्टर स्थापित करें

सिद्धांत: एक प्रारंभ करनेवाला (एल) लोड पक्ष पर समानांतर में एक संधारित्र (सी) के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। प्रारंभ करनेवाला उच्च आवृत्ति धारा को अवरुद्ध करता है, और संधारित्र वोल्टेज परिवर्तन की दर (du/dt) को कम करता है। संयोजन प्रभावी रूप से उच्च आवृत्ति दोलन घटकों को फ़िल्टर करता है, ओवरवॉल्टेज बिल्डअप प्रक्रिया को मूल रूप से धीमा कर देता है।

लागू परिदृश्य: अत्यधिक उच्च ओवरवॉल्टेज सुरक्षा आवश्यकताओं वाले स्थान (उदाहरण के लिए, विशेष मोटर, महत्वपूर्ण उपकरण)।

4. कम करंट {{1}कटिंग वैल्यू वाले वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का चयन करें

सिद्धांत: ओवरवॉल्टेज को उसके स्रोत पर संबोधित करना। वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का वर्तमान -काटने का मूल्य संपर्क सामग्री से निकटता से संबंधित है। कम {{3}करंट{{4}कटिंग{{5}वैल्यू वाली संपर्क सामग्री (उदाहरण के लिए, विशेष प्रसंस्करण के साथ CuCr (तांबा{{8}क्रोमियम) सामग्री) का उपयोग करने से करंट{{9}कटिंग वैल्यू को बहुत कम स्तर (जैसे, 0.5A - 2A) तक कम किया जा सकता है, जिससे इसके स्रोत पर ओवरवॉल्टेज का आयाम काफी कम हो जाता है।

मूल्यांकन: यह सबसे आदर्श सुरक्षात्मक उपाय है, लेकिन सामग्री प्रसंस्करण और लागत सीमाओं के कारण, इसे कभी-कभी अन्य सुरक्षात्मक उपकरणों के साथ संयोजन में उपयोग करने की आवश्यकता होती है।

5. एक समानांतर अवरोधक या संधारित्र स्थापित करें

सिद्धांत: सर्किट ब्रेकर संपर्कों के समानांतर एक अवरोधक या संधारित्र को कनेक्ट करें।

समानांतर अवरोधक: पुनर्स्थापन के दौरान पुनर्प्राप्ति वोल्टेज वृद्धि की दर को कम कर देता है, जिससे पुनर्स्थापन की संभावना कम हो जाती है।

समानांतर संधारित्र: संपर्कों के बीच रिकवरी वोल्टेज की तीव्रता को कम करता है।

मूल्यांकन: यह विधि आम तौर पर सर्किट ब्रेकर के आंतरिक डिजाइन में एकीकृत होती है; फ़ील्ड स्थापना दुर्लभ है.

सारांश और चयन अनुशंसाएँ

व्यावहारिक इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में, एक ही माप का अक्सर अलगाव में उपयोग नहीं किया जाता है। इसके बजाय, संरक्षित वस्तु के मूल्य और महत्व के आधार पर सुरक्षा उपायों का एक संयोजन नियोजित किया जाता है:

साधारण ट्रांसफॉर्मर/लाइनों के लिए: आमतौर पर कम {{0}करंट{{1}कटिंग{{2}वैल्यू वाले वैक्यूम सर्किट ब्रेकर चुने जाते हैं, बैकअप सुरक्षा के लिए बसबार साइड पर सामान्य {{3}पर्पस जिंक ऑक्साइड सर्ज अरेस्टर लगाए जाते हैं।

उच्च -वोल्टेज मोटरों के लिए: मोटरों में इन्सुलेशन का स्तर कम होता है और वे तेज उछाल के प्रति संवेदनशील होते हैं। आरसी अवशोषक (रीग्निशन ओवरवॉल्टेज को दबाने और तीव्रता को कम करने के लिए) और घूर्णन विद्युत मशीनों के लिए समर्पित सर्ज अरेस्टर (ऊर्जा को सीमित करने के लिए - प्रकार के ओवरवॉल्टेज को सीमित करने के लिए) का उपयोग करके एक संयुक्त सुरक्षा योजना की सिफारिश की जाती है।

कैपेसिटर बैंकों के लिए: सर्किट ब्रेकर साइड पर गैपलेस जिंक ऑक्साइड सर्ज अरेस्टर (कैपेसिटर सुरक्षा के लिए समर्पित) स्थापित करने की सिफारिश की जाती है, अधिमानतः कैपेसिटर के करीब। कभी-कभी, तीव्र धाराओं और ओवरवॉल्टेज को दबाने के लिए श्रृंखला रिएक्टरों की भी आवश्यकता होती है।

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