वैक्यूम अंतरालक, वैक्यूम स्विच ट्यूब के रूप में भी जाना जाता है, मध्यम - और उच्च - वोल्टेज पावर स्विच के मुख्य घटक हैं। उनका प्राथमिक कार्य तेजी से आर्क्स को बुझाना है और मध्यम - और उच्च - वोल्टेज सर्किट में वर्तमान प्रवाह को दबाता है, शक्ति को काट दिया जाता है, दुर्घटनाओं और घटनाओं को रोकने के लिए ट्यूब के भीतर वैक्यूम के उत्कृष्ट इन्सुलेशन गुणों का उपयोग करते हुए। वे मुख्य रूप से बिजली संचरण और वितरण नियंत्रण प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं, साथ ही धातु विज्ञान, खनन, पेट्रोलियम, केमिकल इंजीनियरिंग, रेलवे, प्रसारण, संचार और औद्योगिक उच्च - आवृत्ति हीटिंग के लिए बिजली वितरण प्रणालियों में भी उपयोग किए जाते हैं। वे ऊर्जा संरक्षण, सामग्री संरक्षण, आग और विस्फोट प्रतिरोध, कॉम्पैक्ट आकार, लंबे जीवनकाल, कम रखरखाव, विश्वसनीय संचालन और शून्य प्रदूषण जैसे लाभ प्रदान करते हैं। वैक्यूम इंटरप्टर्स को सर्किट ब्रेकर एप्लिकेशन और लोड स्विच एप्लिकेशन में उनके इच्छित उपयोग द्वारा वर्गीकृत किया जाता है। सर्किट ब्रेकर इंटरप्टर्स का उपयोग मुख्य रूप से पावर सेक्टर के भीतर सबस्टेशन और पावर ग्रिड सुविधाओं में किया जाता है, जबकि लोड स्विच इंटरप्टर्स मुख्य रूप से पावर ग्रिड के अंतिम उपयोगकर्ताओं द्वारा उपयोग किए जाते हैं।
इसकी संरचना में एक एयरटाइट इन्सुलेटिंग शेल, एक प्रवाहकीय सर्किट, एक परिरक्षण प्रणाली, एक धौंकनी और अन्य भाग शामिल हैं।
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1। निकास पाइप सुरक्षात्मक कवर
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1। एयरटाइट इन्सुलेशन सिस्टम
एयरटाइट इन्सुलेशन सिस्टम में कांच या सिरेमिक से बने एक एयरटाइट इन्सुलेटिंग आवरण, एक जंगम अंत कवर, एक निश्चित अंत कवर और एक स्टेनलेस स्टील धौंकनी शामिल हैं।
कांच, सिरेमिक, और धातु के बीच अच्छी हवाई जहाज सुनिश्चित करने के लिए, सख्त सीलिंग प्रक्रियाओं के अलावा, सामग्री की अंतर्निहित वायु पारगम्यता को कम से कम किया जाना चाहिए और आंतरिक आउटगासिंग को न्यूनतम रखा जाना चाहिए। स्टेनलेस स्टील की धौंकनी न केवल बाहरी वातावरण से वैक्यूम इंटरप्रेटर के अंदर वैक्यूम को अलग करती है, बल्कि जंगम संपर्क और जंगम प्रवाहकीय रॉड को एक निर्दिष्ट रेंज के भीतर स्थानांतरित करने की अनुमति देती है, जो वैक्यूम स्विच के समापन और उद्घाटन संचालन को पूरा करती है।
2। प्रवाहकीय प्रणाली
फिक्स्ड कंडक्टिव रॉड, फिक्स्ड आर्किंग सतह, फिक्स्ड कॉन्टैक्ट, मूवबल कॉन्टैक्ट, मूव्ड आर्किंग सरफेस, और मूव्ड कंडक्टिव रॉड इंटरप्रेटर की कंडक्टिव सिस्टम का गठन करते हैं। फिक्स्ड कंडक्टिव रॉड, फिक्स्ड आर्किंग सतह, और फिक्स्ड कॉन्टैक्ट को सामूहिक रूप से फिक्स्ड इलेक्ट्रोड कहा जाता है, जबकि जंगम संपर्क, जंगम आर्किंग सतह और जंगम प्रवाहकीय रॉड को सामूहिक रूप से जंगम इलेक्ट्रोड कहा जाता है। जब एक वैक्यूम सर्किट ब्रेकर, वैक्यूम लोड स्विच, या वैक्यूम कॉन्टैक्टर, एक वैक्यूम इंटरप्रेटर से इकट्ठा किया जाता है, तो बंद हो जाता है, ऑपरेटिंग मैकेनिज्म मूव्ड कंडक्टिव रॉड को स्थानांतरित करता है, दो संपर्कों को बंद करता है और सर्किट को पूरा करता है। दो संपर्कों के बीच संपर्क प्रतिरोध को कम करने और बनाए रखने के लिए और अच्छी यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित करने के लिए जब व्यवधान गतिशील स्थिर - राज्य करंट को झेलता है, तो एक गाइड आस्तीन को वैक्यूम स्विच में जंगम प्रवाहकीय रॉड के एक छोर पर स्थापित किया जाता है। संपीड़न स्प्रिंग्स का एक सेट दो संपर्कों के बीच एक रेटेड दबाव रखता है। जब वैक्यूम स्विच करंट को बाधित करता है, तो इंटरप्रेटर के दो संपर्क अलग हो जाते हैं, उनके बीच एक चाप उत्पन्न करते हैं। यह चाप बुझ जाता है जब वर्तमान स्वाभाविक रूप से शून्य पार हो जाता है, इस प्रकार सर्किट को तोड़ता है।
3। परिरक्षण प्रणाली
वैक्यूम इंटरप्रेटर की परिरक्षण प्रणाली मुख्य रूप से एक परिरक्षण ट्यूब, एक परिरक्षण कवर और अन्य भागों से बना है।
परिरक्षण प्रणाली के मुख्य कार्य हैं:
(1) संपर्कों को आर्किंग प्रक्रिया के दौरान बड़ी मात्रा में धातु वाष्प और तरल बूंदों की एक बड़ी मात्रा को रोकना, जो इन्सुलेट शेल की आंतरिक दीवार को दूषित करेगा और वैक्यूम इंटरपिटर शेल की इन्सुलेशन ताकत को कम करने या फ्लैशओवर को कम करने से बच जाएगा।
(2) वैक्यूम इंटरप्रेटर के अंदर विद्युत क्षेत्र वितरण में सुधार करना वैक्यूम इंटरप्रेटर के इन्सुलेटिंग शेल के लघुकरण के लिए अनुकूल है, विशेष रूप से उच्च - वोल्टेज वैक्यूम इंटरप्टर्स के लघुकरण के लिए।
(3) आर्क ऊर्जा और संघनन आर्क उत्पादों के हिस्से को अवशोषित करना। विशेष रूप से, जब वैक्यूम इंटरप्रेटर शॉर्ट - सर्किट करंट को बाधित कर रहा है, तो चाप द्वारा उत्पन्न गर्मी ऊर्जा का अधिकांश हिस्सा परिरक्षण प्रणाली द्वारा अवशोषित किया जाता है, जो संपर्कों के बीच ढांकता हुआ वसूली शक्ति में सुधार करने के लिए अनुकूल है। अधिक आर्क उत्पादों को परिरक्षण प्रणाली अवशोषित करती है, अधिक से अधिक ऊर्जा को अवशोषित करता है, जो वैक्यूम इंटरप्रेटर की बाधित क्षमता को बढ़ाने में एक अच्छी भूमिका निभाता है।
4। संपर्क
संपर्क वे भाग हैं जहां आर्क उत्पन्न होते हैं और बुझाते हैं, और सामग्री और संरचनाओं के लिए आवश्यकताएं अपेक्षाकृत अधिक होती हैं।
4.1 निम्नलिखित आवश्यकताओं को संपर्क सामग्री पर रखा गया है:
(1) उच्च ब्रेकिंग क्षमता। सामग्री में उच्च विद्युत चालकता, कम तापीय चालकता, उच्च गर्मी क्षमता और कम थर्मल इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन क्षमता की आवश्यकता होती है।
(२) उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज। एक उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज का अर्थ है एक उच्च ढांकता हुआ वसूली शक्ति, जो चाप बुझाने के लिए फायदेमंद है।
(3) विद्युत जंग के लिए उच्च प्रतिरोध। यही है, यह चाप के कटाव का सामना कर सकता है और इसमें कम धातु वाष्पीकरण है।
(४) वेल्डिंग का प्रतिरोध।
(5) कम कटऑफ वर्तमान मूल्य, अधिमानतः 2.5a से नीचे।
(6) कम गैस सामग्री।
वर्तमान में, सर्किट ब्रेकरों में उपयोग किए जाने वाले वैक्यूम इंटरप्रेटर की संपर्क सामग्री ज्यादातर कॉपर - क्रोमियम मिश्र धातु है, जिसमें तांबे और क्रोमियम प्रत्येक के साथ 50%के लिए लेखांकन है। एक तांबा - क्रोमियम मिश्र धातु शीट को ऊपरी और निचले संपर्कों की संभोग सतह पर वेल्डेड किया जाता है, और मोटाई आम तौर पर 3 मिमी होती है। शेष भाग को संपर्क सीट कहा जाता है और इसे ऑक्सीजन - मुक्त तांबा से बनाया जा सकता है।
4.2 संपर्क संरचना
संपर्क संरचना चैम्बर की चैंबर की ब्रेकिंग क्षमता को काफी प्रभावित करती है। विभिन्न संपर्क संरचनाएं अलग -अलग चाप शमन प्रभाव पैदा करती हैं। शुरुआती डिजाइनों ने सरल बेलनाकार संपर्कों को नियोजित किया। जबकि सरल है, उनकी ब्रेकिंग क्षमता सर्किट ब्रेकर आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती थी, जो 10ka से नीचे की धाराओं तक सीमित थी। वर्तमान में, इन संपर्कों का उपयोग केवल वैक्यूम लोड स्विच और उच्च - वोल्टेज वैक्यूम कॉन्टैक्टर्स में वैक्यूम इंटरप्टर्स का उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, तीन सामान्य संपर्क संरचनाओं का उपयोग किया जाता है: सर्पिल ग्रूव्ड कॉन्टैक्ट्स, कप - के आकार के स्लॉट्स के साथ आकार के संपर्क, और अनुदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र कप - आकार के संपर्क। अनुदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र कप - आकार का संपर्क सबसे आम है।
5। धौंकनी
एक वैक्यूम इंटरप्रेटर की धौंकनी मुख्य रूप से एक निश्चित सीमा के भीतर चलती इलेक्ट्रोड के आंदोलन को सुनिश्चित करने और लंबे समय तक एक उच्च वैक्यूम को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार होती है, जिससे वैक्यूम इंटरप्रेटर के लंबे यांत्रिक जीवन को सुनिश्चित किया जाता है।
एक वैक्यूम इंटरप्रेटर की धौंकनी पतली होती है - वॉल्डेड घटक स्टेनलेस स्टील से बने 0.1 - 0.2 मिमी की मोटाई के साथ। एक वैक्यूम स्विच के उद्घाटन और समापन के दौरान, अवरोधक की धौंकनी विस्तार और संकुचन के अधीन होती है, जिसके परिणामस्वरूप धौंकनी के क्रॉस-सेक्शन पर परिवर्तनशील तनाव होता है। इसलिए, धौंकनी के जीवन को बार -बार विस्तार और संकुचन और ऑपरेटिंग दबाव की मात्रा के आधार पर निर्धारित किया जाना चाहिए।
धौंकनी का थकान जीवन ऑपरेटिंग तापमान से संबंधित है। वैक्यूम इंटरप्रेटर के बाद एक बड़े शॉर्ट - सर्किट करंट को बाधित करता है, प्रवाहकीय रॉड से अवशिष्ट गर्मी को धौंकनी में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जिससे धौंकनी का तापमान बढ़ जाता है। जब तापमान में वृद्धि एक निश्चित स्तर तक पहुंच जाती है, तो यह धौंकनी की थकान ताकत को प्रभावित करेगा।
6। ऑपरेटिंग सिद्धांत
एक वैक्यूम इंटरप्रेटर एक विद्युत उपकरण है जो पावर सर्किट को जोड़ने और डिस्कनेक्ट करने के लिए एक वैक्यूम में सील किए गए संपर्कों की एक जोड़ी का उपयोग करता है। यह एक उच्च - वैक्यूम इंसुलेटिंग माध्यम का उपयोग करता है। एक निश्चित वर्तमान को बाधित करते समय, वर्तमान चलती और निश्चित संपर्कों के तुरंत बाद एक बिंदु या बिंदुओं पर सिकुड़ जाता है। यह प्रतिरोध में तेज वृद्धि और इलेक्ट्रोड के बीच तापमान में तेजी से वृद्धि का कारण बनता है, अंततः इलेक्ट्रोड धातु के वाष्पीकरण के लिए अग्रणी होता है। यह एक अत्यधिक उच्च विद्युत क्षेत्र बनाता है, जिससे तीव्र क्षेत्र उत्सर्जन और अंतराल टूटने के लिए अग्रणी होता है, जिससे एक वैक्यूम चाप बन जाता है। जब ऑपरेटिंग करंट शून्य हो जाता है और संपर्क रिक्ति बढ़ जाती है, तो वैक्यूम आर्क प्लाज्मा तेजी से फैलता है। आर्क करंट शून्य से गुजरने के बाद, संपर्क अंतर में माध्यम तेजी से एक कंडक्टर से एक इन्सुलेटर में बदल जाता है, वर्तमान को बाधित करता है और रुकावट को समाप्त करता है।
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