दोस्तों पिछले कई पोस्ट में हमने कई प्रकार के circuit breaker के बारे जाना कि circuit breaker क्या होते हैं और कैसे कार्य करते हैं?
आज के इस पोस्ट में हम एक और circuit breaker के बारे जानकारी साझा कर रहे हैं । आप इस पोस्ट में जानेंगे कि vacuum circuit breaker क्या होते हैं और यह किस प्रकार कार्य करते हैं।
Table of Contents
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर क्या होते हैं/(What is vacuum circuit breaker in Hindi)
एक ऐसा circuit breaker जिसमे arc को बुझाने के लिए माध्यम के रूप में vacuum का उपयोग करता है उसे vacuum circuit breaker कहते हैं।
इस सर्किट ब्रेकर में, moving contact और fixed contact स्थायी रूप से सील किए गए vacuum interrupter चैंबर में लगे होते हैं । निर्वात में संपर्क के अलग होने के कारण arc बुझ जाता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से 11kv से 33kv तक के मध्यम वोल्टेज के लिए किया जाता है।
अन्य circuit breaker की तुलना में arc को बुझाने के लिए vacuum circuit breaker में उच्च इन्सुलेट माध्यम होता है। वैक्यूम इंटरप्रेटर के अंदर का दबाव लगभग 10^-4 Torr होता है और इस दबाव पर, इंटरप्टर में बहुत कम अणु मौजूद होते हैं। अन्य circuit breaker की तुलना Vacuum circuit breaker के दो मुख्य लाभ होता है ।
- High insulating strength: अन्य circuit breaker की तुलना में vacuum circuit breaker का dielectric strength बहुत अधिक होता है
- जब निर्वात में contact एक दूसरे से अलग होते हैं तो प्रथम अर्ध चक्र में ही धारा का मान शून्य हो जाता है । आर्क रुकावट के साथ, इसकी dielectric strength अन्य circuit breakers की तुलना में हजारों गुना तक बढ़ जाती है।
ऊपर दिए गए इन दो गुणों के आधार पर किसी भी circuit breaker को अधिक कुशल ,कम भारी और लागत में सस्ता बनाते हैं। इन circuit breaker का जीवन काल अन्य circuit breaker की तुलना में अधिक होता है और कम maintenance की आवश्यकता पड़ती है ।
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का निर्माण/( Construction of vacuum circuit breaker in Hindi )
किसी भी अन्य सर्किट ब्रेकर की तुलना में Vacuum circuit breaker का निर्माण बहुत सरल होता है। यह मुख्यतः 3 भागों से मिलकर बना होता है , Moving contact, fixed contact और arc shield । Moving contact एक नियंत्रित मशीन क्रियाविधि से जुड़ा होता है ।
Arc shield, धातु के vapour को इकट्ठा करने के लिए लगाया गया होता है । यह तीनों भाग एक vacuum interrupting chamber के अंदर लगे होते हैं ।
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का बाहरी आवरण कांच का बना होता है क्योंकि कांच का आवरण ऑपरेशन के बाद ब्रेकर की बाहर से जांच करने में मदद करता है। यदि कांच अपने मूल रंग silver colour से milky colour हो जाता है, तो यह बताता है कि vacuum circuit breaker का वैक्यूम कम हो रहा है।
ब्रेकर के moving और fixed contact को आर्क शील्ड के अंदर रखा जाता है। सीलिंग बंद करने के समय vacuum इंटरप्रेटर में दबाव लगभग 10^-6 torr पर रखा जाता है। सर्किट ब्रेकर के moving contact ऑपरेटिंग वोल्टेज के आधार पर 5 से 10 मिमी की दूरी तक चलते हैं।
स्टेनलेस स्टील से बनी धातुई धौंकनी का उपयोग गतिशील संपर्कों को move कराने के लिए किया जाता है। धातुई धौंकनी का डिज़ाइन बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि vacuum circuit breaker का जीवन घटक की बार-बार संचालन को संतोषजनक ढंग से करने की क्षमता पर निर्भर करता है।
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का कार्य विधि /(Working of vacuum circuit breaker in Hindi)
सामान्य अवस्था में vacuum circuit breaker के moving contact और fixed contact एक दूसरे से चिपके रहते हैं लेकिन सिस्टम में जब कोई खराबी या fault आता है, तो vacuum circuit breaker के संपर्क अलग हो जाते हैं । जब धारा प्रवाहित करने वाले संपर्क एक दूसरे से अलग होते हैं तो उनके जुड़ने वाले भागों का तापमान बहुत अधिक हो जाता है जिसके कारण उनका आयनीकरण होता है और दोनो संपर्कों के बीच आर्क उत्पन्न हो जाती है ।
यह आर्क बहुत ही जल्दी बुझ जाती है क्योंकि जो vaporized धातु होती है वह अति शीघ्र संघनित होकर संपर्कों की सतह पर अथवा arcing shield पर जम जाती है जिसके कारण निर्वात की dielectric strength बहुत तेजी से बढ़ जाती है और आर्क बुझ जाती है ।
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में current chopping
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में current chopping वाष्प दबाव और संपर्क सामग्री के इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन गुणों पर निर्भर करता है। Chopping का स्तर thermal conductivity से भी प्रभावित होता है - thermal conductivity जितना कम होगा, चॉपिंग का स्तर उतना ही कम होगा।
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की vacuum arc recovery
उच्च वैक्यूम में अत्यधिक high dielectric strength होती है। शून्य धारा पर arc बहुत जल्दी बुझ जाता है, और dielectric strength बहुत जल्दी स्थापित हो जाती है। Dielectric strength की यह वापसी वाष्पीकृत धातु के कारण होती है जो गैस अणुओं की अनुपस्थिति के कारण संपर्कों के बीच तेजी से फैलती है। आर्क रुकावट के बाद, पहले कुछ माइक्रोसेकंड के दौरान पुनर्प्राप्ति शक्ति 100A के आर्क करंट के लिए 1 kV/μs सेकंड है।
ऊपर दी गई विशेषता के कारण, vacuum circuit breaker बिना किसी कठिनाई के short line faults से जुड़े गंभीर पुनर्प्राप्ति क्षणों को संभालने में सक्षम है।
Contact material की विशेषताएं
- Contact material में उच्च विद्युत चालकता होनी चाहिए ताकि वह अधिक गर्म हुए बिना सामान्य लोड current को प्रवाहित कर सके।
- Contact material में कम प्रतिरोध और उच्च घनत्व होना चाहिए।
- Contact material में उच्च तापीय चालकता होनी चाहिए ताकि arcing के दौरान उत्पन्न बड़ी गर्मी तेजी से नष्ट हो सके।
- Contact material में उच्च चाप झेलने की क्षमता और करंट काटने का स्तर कम होना चाहिए।
Vacuum circuit breaker के लाभ / (Advantage of Vacuum circuit breaker in Hindi)
Circuit में vacuum circuit breaker को उपयोग करने से निम्न लिखित लाभ होता है
- वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में किसी अतिरिक्त तेल या गैस भरने की आवश्यकता नहीं होती है। उन्हें समय-समय पर रिफिलिंग की आवश्यकता नहीं होती है।
- जब निर्वात में contact एक दूसरे से अलग होते हैं तो प्रथम अर्ध चक्र में ही धारा का मान शून्य हो जाता है । आर्क रुकावट के साथ, इसकी dielectric strength अन्य circuit breakers की तुलना में हजारों गुना तक बढ़ जाती है।
- Vacuum circuit breaker विश्वशनीय तथा अधिक आयु वाले होते हैं ।
- इन circuit breaker में आग लगने का कोई खतरा नहीं होता है क्योंकि इसमें माध्यम के रूप में vacuum का उपयोग किया जाता है ।
- प्रचालन के समय किसी प्रकार की कोई गैस उत्पन्न नहीं होती है।
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का नुकसान/ Dis-advantage of vacuum circuit breaker in Hindi)
Circuit में vacuum circuit breaker को उपयोग करने से निम्न लिखित हानियां होती हैं--
- vacuum circuit breaker में vacuum interrupter बनाने के लिए हाई technology का उपयोग करना पड़ता है ।
- Transient के कारण vacuum circuit breaker का vacuum loose होता जाता है जिसके कारण vacuum interrupter अनुपयोगी हो जाते हैं जिन्हें site पर रिपेयर करना असम्भव होता है।
- यदि vacuum leak हो जाता है तो आर्क नहीं बुझ पाएगी क्योंकि arc को बुझाने के लिए ही vacuum का उपयोग किया गया होता है । आर्क न बुझने के कारण faulty धारा circuit में बहती रहेगी जिसके कारण equipment damage हो सकते हैं ।
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के अनुप्रयोग/( Application of Vacuum circuit breaker in Hindi)
- वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के कम अंतराल और उत्कृष्ट रिकवरी के कारण, वे कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में बहुत तेज़ गति वाले स्विच बनाने के रूप में बहुत उपयोगी हैं।
- रखरखाव की न्यूनतम आवश्यकताओं के कारण, ये ब्रेकर उस सिस्टम के लिए बहुत उपयुक्त हैं जिसके लिए 11 से 33 केवी तक वोल्टेज की आवश्यकता होती है।
- इस प्रकार के circuit breaker उन स्थानों पर उपयोग किए जाते है जहा पर पहुंचना आसान नहीं होता है ।
- Vacuum circuit breaker का उपयोग outdoor application में किया जाता है ।
- इस परिपथ वियोजक का प्रयोग ज्यादातर दूरस्थ गावों व कस्बों के लिए किया जाता है ।
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