Oil circuit breaker क्या होता है ? Oil Circuit breaker की संपूर्ण जानकारी हिंदी में

Power system के प्रचालन के समय circuit जैसे Transmission line , Distribution line, Generating plant इत्यादि को साधारण व असाधारण अवस्था में चालू व बंद करने की आवश्यकता पड़ती है ।

पहले के दिनों में सर्किट को open और close करने के लिए switch और fuse का उपयोग किया जाता था । लेकिन इस control system से दो हानियां हो रही थीं।

जब fuse पिघल जाता था तो fuse तार को दोबारा लगाने में समय लगता था । जिससे उपभोक्ता को सप्लाई देने में समय लगता था । Fuse बार बार बदलने से over all system की maintenance cost बढ़ जाती थी ।
Fuse भारी faulty current को सफलतापूर्वक नहीं रोक पाता था । जिससे उपकरण के खराब होने की संभावना बनी रहती थी ।

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इन सभी दोषों के कारण switch व fuse का प्रयोग एक सीमित voltage ⚡ तक होने लगा क्योंकि पावर सिस्टम में जो भी equipment लगे होते हैं वह बहुत ही महंगे होते हैं । इसलिए इनकी safety(Power system में लगे equipment को खराब या damage होने से बचाने ) के लिए पावर सिस्टम में हमें एक ऐसे device लगाने की आवश्यकता है जो abnormal condition आने पर circuit को automatic open कर दें । जिससे faulty section और healthy section अलग हो सके।

इस कार्य को अंजाम देने के लिए Circuit Breaker का उपयोग किया जाता है । जो normal और abnormal condition में सर्किट को जोड़ने और तोड़ने का कार्य करता है ।
आज की इस पोस्ट में हम power system में उपयोग होने वाले कुछ Circuit Breaker के बारे में पढ़ेंगे ।

Oil circuit breaker in Hindi

Oil Circuit breaker , circuit breaker का ही एक प्रकार है जो abnormal condition आने पर सर्किट में लगे equipment को faulty धारा से बचाने का कार्य करता है । जैसा कि इसके नाम से मालूम होता है कि यह एक ऐसा सर्किट ब्रेकर होता है जिसमे transform oil का उपयोग करके electrodes के मध्य उत्पन्न arc को बुझाया जाता है ।

Construction of oil circuit breaker/ Oil circuit breaker की संरचना

यह circuit breaker एक मेटालिक body का बना हुआ टैंक होता है । इस टैंक में दो इलेक्ट्रोड लगे रहते हैं । यह इलेक्ट्रोड ही विद्युत धारा का प्रवाह कराते हैं । यह इलेक्ट्रोड high conducting material से बना होता है।
इस टैंक में पूरे आयतन का एक तिहाई हिस्से को transformer oil से भर दिया जाता है । इसमें ट्रांसफार्मर oil का दो मुख्य कार्य होता है । पहला यह है कि यह contacts के मध्य बनने वाले आर्क को बुझाता है और दूसरा यह कि contact और tank के बीच insulation प्रदान करता है ।
Tank के ऊपर पोर्सलीन का बना हुआ एक इंसुलेटर लगा होता है जो कंडक्टर को मैकेनिकल support प्रदान करता है ।
टैंक के ऊपर एक outlet Valve होता है जो oil से बनने वाली गैस को बाहर निकालने का कार्य करता है ।

Oil circuit breaker का कार्यविधि/Working principle of Oil circuit breaker

जब भी सिस्टम में कोई fault आता या फिर कोई abnormal condition आती है। उस स्थिति में oil circuit breaker का moving contact किसी mechanism के द्वारा खींच लिया जाता है । जिससे moving contact और fixed contact के मध्य का संपर्क टूट जाता है और धारा प्रवाह बंद हो जाता है ।

जब moving contact और fixed contact एक दूसरे से अलग होते हैं तो कुछ समय के लिए दोनो के मध्य arc उत्पन्न हो जाता है । इस arc को बुझाने के लिए इस प्रकार के circuit breaker में transformer oil का उपयोग किया जाता है ।

दोनों contact के मध्य उत्पन्न होने वाला यह arc ,arc resistance पर निर्भर करता है । यदि किसी विधि द्वारा हम इस arc resistance के मान को बढ़ा दे तो यह arc स्वयं बुझ जायेगी ।।

Arc resistance को निम्न प्रकार बढ़ाया जा सकता है -

Arc की लंबाई को बढ़ाकर
Arc को ठंडा करके
Arc का cross sectional area कम करके
Arc को तितर बितर करके ।

Oil Circuit breaker में arc resistance को बढ़ाने के लिए cooling method का उपयोग किया जाता है ।

Arc instruption in oil circuit breaker

Oil Circuit Breaker के fixed contact और moving contact दोनो तेल में ही खुलते व बंद होते हैं।Fault आने पर जैसे ही दोनों संपर्क एक दूसरे से अलग होते हैं तो दोनों contact के मध्य arc उत्पन्न हो जाता है । आर्क उत्पन्न होने के कारण संपर्क के चारों तरफ उपस्थित तेल का तापमान बढ़ने लगता है और दाब पर तेल से हाइड्रोजन गैस के बुलबुले उत्पन्न होती है ।

हाइड्रोजन गैस की ऊष्मा चालकता अधिक होने के कारण यह arc की ऊर्जा को अवशोषित कर लेता है जिससे आर्क बुझ जाती है ।

Advantage of Oil Circuit Breaker/ ऑयल सर्किट ब्रेकर के लाभ

Oil circuit breaker के निम्नलिखित लाभ है --

इस सर्किट ब्रेकर में उपयोग होने वाला ट्रांसफार्मर ऑयल insulating प्रकृति का होने के कारण यह contact और tank के बीच में insulation का कार्य करता है।
इसमें हाइड्रोजन गैस उत्पन्न होने के कारण यह ionized particle को deionized कर देता है जिसे arc थोड़ी ही समय में बुझ जाती है।
यह अन्य इंसुलेटर की तुलना में सस्ता होता है।

Dis-advantage of oil Circuit Breaker/ऑयल सर्किट ब्रेकर की हानियां

जिस प्रकार एक सिक्का के दो पहलू होते हैं उसी प्रकार oil सर्किट ब्रेकर के जहां कुछ लाभ है वहीं कुछ हानियां भी हैं जो नीचे दी गई हैं --

उत्पन्न हुआ हाइड्रोजन गैस हवा के साथ मिलकर explode भी कर सकता है ।
Oil circuit breaker में उपयोग किए जाने वाला oil inflammable होता है जिससे आग लगने की संभावना बनी रहती है जिससे आग लगने की संभावना बनी रहती है ।
जब ionized particle deionized होता है तो कुछ amount में कार्बन बन जाता है जो oil में घोलकर तेल को अशुद्ध कर देता है । जिसके कारण तेल का dielectric strength decrease होने लगता है ।

Type of oil circuit breaker/ऑयल सर्किट ब्रेकर के प्रकार

Oil Circuit breaker मुख्यतः दो प्रकार का होता है।

Bulk Oil circuit breaker
Low Oil circuit breaker

Bulk oil Circuit breaker

Bulk oil circuit breaker की संरचना और कार्यसिद्धांत oil circuit breaker की तरह ही होता है । बस इसमें अधिक मात्रा में oil का उपयोग किया जाता है । इस लिए bulk oil Circuit breaker कहते हैं। इसमें oil की मात्रा इसके operating voltage के अनुसार होता है ।

Bulk oil circuit breaker दो प्रकार का होता है ।

Plain break oil circuit breaker
Arc control oil Circuit Breaker

Plain break oil Circuit Breaker

Plain oil circuit breaker ,Bulk oil circuit breaker का एक प्रकार है जिसका उपयोग कम voltage के circuit को faulty condition में बचाने के लिए किया जाता है ।

इस circuit beaker में भी एक टैंक होता है । जिसके अंदर अधिक मात्रा ऑयल भरा होता है। इस टैंक के अंदर ही संपर्कों का प्रचालन होता है।
सामान्य अवस्था में दोनों संपर्क एक दूसरे से मिले होते हैं। लेकिन circuit में कोई fault आता है तो moving contact को एक mechanism के द्वारा नीचे की तरफ धकेल दिया जाता है।
दोनों संपर्कों के अलग हो जाने के कारण संपर्कों के बीच arc उत्पन्न हो जाता है ।
Arc उत्पन्न होने के कारण उसके आस पास का तेल वाष्पित हो जाता है जिससे हाइड्रोजन गैस उत्पन्न होती है ।

उत्पन्न हुई arc को रोकने के लिए हाइड्रोजन गैस को उपयोग में लाया जाता है ।

हाइड्रोजन गैस के बुल–बुले अपने आस पास के आर्क को ठंडा करता है ।
हाइड्रोजन गैस आर्क पथ में आने वाले आर्किंग तत्वों को हटाता है ।
संपर्कों के हटने से जैसे ही आर्क उत्पन्न होती है तो हाइड्रोजन गैस उस माध्यम की dielectric strength को बढ़ा देता है । जिससे आर्क के पथ में रुकावट पैदा होता हैं। जिससे आर्क बुझ जाती है ।

Plain break oil Circuit Breaker की हानियां

इस परिपथ वियोजक में आर्क की लंबाई को बढ़ाने की कोई प्रमुख व्यवस्था नहीं होती है जोकि आर्क को बुझाने के लिए परम आवश्यक है।
यह circuit breaker speed से आर्क को नही बुझा पाता है ।
इस सर्किट ब्रेकर में आर्क अधिक समय तक बना रहता है ।

Arc control oil circuit breaker

Plain break oil C.B. में आर्क पर नियंत्रण करने के लिए किसी विशेष प्रकार की युक्ति नहीं होती है जिससे arc लंबे समय तक बनी रहती है तथा यह जरूरी है की जब fault उत्पन्न हो तो आर्क पर नियंत्रण जल्दी हो सके । नहीं तो faulty धारा बहने के कारण उपकरण damage हो सकते हैं।

एक ऐसा circuit breaker जिसमे कुछ विधियों के द्वारा आर्क को control किया जा सकता है उस circuit Breaker को Arc Control oil circuit breaker कहते हैं ।

यह circuit breaker दो प्रकार का होता हैं–––

Self blast oil circuit breaker
Forced blast oil circuit breaker

(1) Self blast oil circuit breaker – इस प्रकार के सर्किट ब्रेकर में कम आयतन वाले सुदृढ़ विद्युतरोधी पदार्थ वाले पात्र (pot) को काम में लाया जाता है। Faulty condition में आर्क उत्पन्न होने के कारण जो गैस उत्पन्न होती है उसके कारण इस पात्र के अन्दर दाब उत्पन्न होता है। क्योकि पात्र (pot) का साइज छोटा है अतः प्रदोषी अवस्था में पात्र के अन्दर अत्यधिक दाब उत्पन्न होता है जिसके कारण ऑयल एवं गैस के ऊपर एक बल काम करने लगता है तथा पात्र के अन्दर आर्क के चारों तरफ ऑयल एवं गैस घूमने लगता है जिसके कारण आर्क स्वतः ही बुझ जाती है। पात्र के अन्दर बनने वाला दाब प्रदोषी धारा के मान पर निर्भर करता है। क्योकि दाब स्वतः ही आर्क के द्वारा उत्पन्न होता है इसलिए इस प्रकार के सर्किट ब्रेकर को स्वतः उत्पन्न दाब ऑयल सर्किट ब्रेकर (self-generated oil C.B.) भी कहते हैं।

(2) Forced blast oil circuit breaker -

Self blast oil c.b. में जरूरी दाब आर्क के द्वारा ही उत्पन्न किया जाता है । जिससे इस दाब के कारण oil पर एक बल लगता है । जिसके कारण ऑयल संपर्कों के चारो तरफ घूमकर आर्क को बुझाता है ।
Self blast circuit breaker में आर्क बने रहने का समय अधिक होता है । अगर किसी कारण वश faulty धारा का मान कम हो जाता है तो पात्र के अंदर बनने वाला दाब भी कम हो जाता है । इसी कमी को दूर करने के लिए forced blast oil circuit breaker बनाया गया । इस circuit breaker में जरुरी दाब , बाहरी यांत्रिक उपयंत्रो के द्वारा उत्पन्न किया जाता है जोकि faulty धारा पर निर्भर नहीं करता है ।
इस सर्किट ब्रेकर में आर्क को control करने के लिए जरूरी दाब एक पिस्टन बेलन युक्ति के द्वारा किया जाता है । इस पिस्टन का movement, moving contact के ऊपर निर्भर करता है ।
जब fault उत्पन्न होता है तो moving contact, fixed contact से अलग हो जाता है ।
Moving contact के मूवमेंट के कारण पिस्टन एक बल लगाकर ऑयल को दोनों संपर्कों के बीच में डालती है जिसके कारण आर्क जल्दी बुझ जाती है ।

Low oil Circuit Breaker या minimum oil circuit breaker

Low oil circuit breaker को minimum oil circuit breaker के नाम से भी जाना जाता है । कम आयल सर्किट ब्रेकर , Oil circuit breaker का ही एक प्रकार होता है । इस सर्किट ब्रेकर में Bulk oil circuit breaker की तुलना में उसका 10% तेल होता है जिसे आगे को बुझाने में प्रयोग किया जाता है ।

इस सर्किट ब्रेकर में insulation के लिए ठोस पदार्थों का प्रयोग किया जाता है ।

Low oil circuit breaker की संरचना

इस सर्किट ब्रेकर के अंदर तीन चैंबर होते हैं जो की एक दूसरे से पूर्णतः अलग होते हैं । इनमें से दो चैंबर में तेल भरा होता है।

ऊपर वाले चैंबर को ब्रेकिंग चैंबर कहते हैं एवं नीचे वाले चैंबर को सपोर्टिंग चैंबर कहते हैं ।

इसमें ऐसी व्यवस्था होती है कि दोनों चैंबर के तेल आपस में मिलते नहीं है।

कम आयल सर्किट ब्रेकर निम्नलिखित भागों से मिलकर बना होता है ।

Supporting chamber - यह chamber पोर्सलिन इंसुलेटर से बना होता है । इस चैंबर में ट्रांसफॉर्मर ऑयल भरा होता है । Oil का मुख्य कार्य conducting material को insulation प्रदान करना है । इस chamber में एक piston लगा होता है जो की एक रोड की सहायता से moving contact को जोड़ता है ।
Circuit Breaking chamber - यह supporting chamber के ठीक ऊपर होता है । इस chamber में भी oil भरा होता है । इस chamber में भरे हुए ऑयल का मुख्य कार्य उत्पन्न हुई आर्क को बुझना होता है । Moving contact और fixed contact इसी चैंबर में होते हैं। चल संपर्क खोखला और बेलनाकार होता है जो कि एक पिस्टन से जुड़ा रहता है ।
Top chamber- यह धातु का बना एक चैंबर होता है जो इस सर्किट ब्रेकर के top पर होता है । इसमें Breather और gas- vent लगा होता है । Breather शुद्ध हवा को अंदर आने देता है और gas -vent अंदर उत्पन्न हुए गैस को बाहर निकालने का कार्य करता है ।
Drain - valve - यह supporting चैंबर में लगा होता है । इसकी सहायता से ऑयल को change किया जाता है ।

Low Oil circuit breaker का कार्य सिद्धांत

कम ऑयल सर्किट ब्रेकर का कार्य सिद्धांत oil सर्किट ब्रेकर की तरह ही होता है ।

सामान्य अवस्था में सर्किट ब्रेकर के मूविंग कांटेक्ट और फिक्स्ड कांटेक्ट एक दूसरे से चिपके रहते हैं और सर्किट में धारा बहती रहती है ।
लेकिन जब सिस्टम में किसी प्रकार का कोई fault उत्पन्न होता है तो रिले fault को detect करके पिस्टन को ऑपरेट कर देता है । जिसके कारण चल संपर्क को पिस्टन के द्वारा fixed contact से अलग कर दिया जाता है ।
चल संपर्क के अलग होने के कारण दोनों संपर्कों के मध्य आर्क उत्पन्न हो जाता है । इस आर्क की सहायता से faulty धारा सिस्टम में बहती रहती है ।
Arc के कारण उसके आस- पास के तेल का तापमान अधिक हो जाने के कारण हाइड्रोजन गैस के बुल- बुले बनने लगते हैं । हाइड्रोजन गैस की यह बुल- बुले arc को बनाए रखने के लिए जो free इलेक्ट्रॉन होते हैं उनको यह absorb कर लेता है और गैस हल्की हो जाने के कारण यह ऊपर की तरफ जाकर gas vent के रास्ते बाहर निकल जाता है और इस प्रकार आर्क बुझ जाती है ।

Low oil circuit breaker के लाभ

Low oil circuit breaker के निम्न लिखित लाभ हैं --

इस circuit breaker के संपर्कों के मध्य बनने वाले आर्क की लंबाई कम होती है ।
इस circuit breaker में oil मात्रा कम होती है ।
इसका आकार छोटा होने के कारण यह कम स्थान घेरता है।
इसमें आग लगने का खतरा कम होता है ।
इसमें maintenance की कम आवश्यकता होती है ।
इसके निर्माण में कम मात्रा में steel का प्रयोग किया जाता है ।

Low oil circuit breaker की हानियां

Low oil circuit breaker की निम्न लिखित हानियां हैं–

इस circuit breaker में तेल की di-electric strength तेजी से घटता जाता है ।
तेल की मात्रा कम होने के कारण तेल का कार्बोनाइजेशन बढ़ जाता है ।
संपर्कों के बीच से गैस को हटाने में समस्या होती है ।

Bulk oil circuit breaker और low oil circuit breaker की तुलना

Sr. no.	Low Oil C.B.	Bulk Oil C.B.
1	इसमें तेल की मात्रा कम होती है।	इसमें अधिक मात्रा में तेल का उपयोग किया जाता है।
2	इस सर्किट ब्रेकर का साइज कम होने के कारण यह कम स्थान घेरता है।	इसका आकार बड़ा होने के कारण या अधिक स्थान घेरता है।
3	आकार में छोटा होने के कारण इसे आसानी से ट्रांसपोर्ट किया जा सकता है।	आकार में बड़ा होने के कारण ट्रांसपोर्टेशन में समस्या होती है।
4	इसमें मेंटिनेस कॉस्ट कम लगती है।	इसमें मेंटिनेस कॉस्ट अधिक लगती है।
5	इसमें अधिक मात्रा में कार्बोनाइजेशन होता है।	इसमें कम मात्रा में कार्बोनाइजेशन होता है।
6	इसका उपयोग 132 कवि तक के वोल्टेज के लिए किया जाता है।	इसका उपयोग 33kv,66kv वोल्टेज के लिए किया जाता है।

आशा करता हूं की oil circuit breaker से संबंधित आपके जो भी प्रश्न होंगे उसका उत्तर आपको मिल गया होगा ।

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