एक वैक्यूम ब्रेकर कैसे काम करता है?

एक वैक्यूम सर्किट ब्रेकरएक प्रकार का बिजली संरक्षण उपकरण है, जो व्यापक रूप से बिजली प्रणाली के सभी स्तरों में उपयोग किया जाता है। इसका अद्वितीय कार्य सिद्धांत और उच्च दक्षता प्रदर्शन इसे आधुनिक शक्ति प्रणाली का एक अपरिहार्य हिस्सा बनाता है।

I. वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की संरचना और संरचना

एक वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में मुख्य रूप से तीन भाग होते हैं: फ्रेम, आर्क बुझाने वाले कक्ष और ऑपरेटिंग तंत्र। उनमें से, आर्क बुझाने वाला कक्ष इसका प्रमुख घटक है, जिसमें चलती और स्थिर संपर्क और वैक्यूम वातावरण शामिल हैं। ऑपरेटिंग तंत्र संपर्कों के उद्घाटन और समापन संचालन को चलाने के लिए जिम्मेदार है। इसके अलावा, सर्किट ब्रेकर में प्रवाहकीय सर्किट, इन्सुलेशन सिस्टम, सील और शेल जैसे घटक भी शामिल हैं, और समग्र संरचना कॉम्पैक्ट और यथोचित रूप से डिज़ाइन की गई है।

1। चाप बुझाने का चैम्बर

आर्क बुझाने वाला कक्ष वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का मूल है, और इसके अंदर उच्च वैक्यूम वातावरण तेजी से आर्क बुझाने को प्राप्त करने की कुंजी है। आर्क बुझाने वाले कक्ष में, चलती और स्थैतिक संपर्कों को ठीक से यह सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है कि गेट खोले जाने पर आर्क जल्दी से उत्पन्न और बुझाया जा सकता है।

2। ऑपरेटिंग तंत्र

ऑपरेटिंग तंत्र वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का एक्ट्यूएटर है, जो नियंत्रण संकेतों को प्राप्त करने और संपर्कों के उद्घाटन और समापन को चलाने के लिए जिम्मेदार है। इसमें आमतौर पर ऊर्जा भंडारण प्रणाली, इलेक्ट्रोमैग्नेट को बंद करना, इलेक्ट्रोमैग्नेट और ट्रांसमिशन भागों को खोलना, आदि शामिल हैं, यह सुनिश्चित करने के लिए कि सर्किट ब्रेकर ऑपरेशन को सही और मज़बूती से पूरा कर सकता है।

Ii। वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का कार्य सिद्धांत

का कार्य सिद्धांतवैक्यूम सर्किट ब्रेकरमुख्य रूप से वर्तमान शून्य-क्रॉसिंग घटना और उच्च वैक्यूम वातावरण में चाप बुझाने की क्षमता पर निर्भर करता है। जब सर्किट असामान्य होता है, जैसे कि अधिभार या शॉर्ट सर्किट, सर्किट ब्रेकर बिजली प्रणाली की सुरक्षा की सुरक्षा के लिए सर्किट को काटने के लिए जल्दी से कार्य करेगा।

1। पीढ़ी और चाप की विलुप्त होने

जब ऑपरेटिंग तंत्र की कार्रवाई के तहत चलती और स्थिर संपर्क खोले जाते हैं, तो संपर्कों के बीच एक चाप उत्पन्न होगा। क्योंकि संपर्कों को एक विशेष आकार के साथ डिज़ाइन किया गया है, जब वर्तमान गुजरता है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होगा, जिससे चाप संपर्क सतह की स्पर्शरेखा दिशा के साथ तेजी से आगे बढ़ता है। कुछ धातु वाष्प धातु बेलनाकार ढाल पर संघनित होते हैं, और चाप को बुझा दिया जाता है जब यह स्वाभाविक रूप से शून्य को पार करता है। संपर्कों के बीच ढांकता हुआ ताकत जल्दी से बहाल हो जाती है।

इसके अलावा, वैक्यूम वातावरण में कोई प्रवाहकीय माध्यम नहीं है, इसलिए आर्क को जल्दी से बुझाया जा सकता है। जब संपर्क एक वैक्यूम में टूट जाते हैं, तो अत्यधिक केंद्रित कैथोड स्पॉट उत्पन्न होंगे, जिससे बड़ी मात्रा में धातु वाष्प को वाष्पित किया जाएगा। ये धातु वाष्प और आवेशित कण चाप के जलने के लिए स्थितियां प्रदान करते हैं। हालांकि, जब वर्तमान शून्य से गुजरता है, तो चाप की ऊर्जा धीरे -धीरे कम हो जाती है, इलेक्ट्रोड तापमान गिरता है, वाष्पीकरण प्रभाव कमजोर हो जाता है, और एआरसी कॉलम में कण घनत्व भी कम हो जाता है। अंत में, उस समय जब वर्तमान शून्य से गुजरता है, कैथोड स्पॉट गायब हो जाता है और आर्क बुझ जाता है।

2। चाप बुझाने की प्रक्रिया

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की चाप बुझाने की प्रक्रिया में मुख्य रूप से दो चरण शामिल हैं: आर्क का गठन और प्रसार, और चाप का विलुप्त होना। एआरसी गठन चरण में, संपर्कों के बीच धातु वाष्प और चार्ज किए गए कण एक आर्क बीम बनाते हैं, और उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को कैथोड से उत्सर्जित करने का कारण बनता है ताकि इलेक्ट्रॉन क्लाउड क्षेत्र बनाया जा सके। यह इलेक्ट्रॉन क्लाउड क्षेत्र जल्दी से आर्क बीम और आर्क अवशेषों के माध्यम से टूट जाएगा, जिससे आर्क के विलुप्त होने के लिए स्थिति पैदा होगी। आर्क विलुप्त होने के चरण में, जब वर्तमान शून्य से गुजरता है, तो चाप की ऊर्जा धीरे -धीरे कम हो जाती है, इलेक्ट्रॉन क्लाउड क्षेत्र धीरे -धीरे फैल जाता है, और आर्क बुझ जाता है।

3। ऑपरेटिंग मैकेनिज्म का ऑपरेटिंग सिद्धांत

ऑपरेटिंग तंत्र का ऑपरेटिंग सिद्धांत नियंत्रण संकेतों को प्राप्त करके संपर्कों के उद्घाटन और समापन को चलाना है। एनर्जी स्टोरेज स्टेज में, एनर्जी स्टोरेज मोटर को संचालित किया जाता है, जो सनकी पहिया को घूमने के लिए चलाता है, और फिर क्लोजिंग स्प्रिंग के ऊर्जा भंडारण को ट्रांसमिशन घटकों की एक श्रृंखला के माध्यम से महसूस किया जाता है। समापन चरण में, समापन इलेक्ट्रोमैग्नेट का लोहे कोर नीचे की ओर बढ़ता है, वामावर्त को घुमाने के लिए स्थिति के टुकड़े को खींचता है, और ऊर्जा भंडारण रखरखाव को जारी करता है। इसके बाद, समापन वसंत वामावर्त को घुमाने के लिए ऊर्जा भंडारण आस्तीन को चलाता है, और संपर्क ट्रांसमिशन घटकों के माध्यम से बंद हो जाते हैं। शुरुआती चरण में, उद्घाटन इलेक्ट्रोमैग्नेट को सिग्नल प्राप्त करने के बाद, आयरन कोर आकर्षित होता है, जिससे ट्रिप शाफ्ट को घुमाया जाता है, और फिर संपर्कों के उद्घाटन का एहसास करने के लिए ऊपर की ओर बढ़ने के लिए शीर्ष रॉड को चलाने के लिए।

Iii। वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की कार्रवाई प्रक्रिया

1। ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया:एनर्जी स्टोरेज मोटर को संचालित करने के बाद, यह सनकी पहिया को घूमने के लिए प्रेरित करता है, और फिर रॉड मैकेनिज्म को जोड़ने की एक श्रृंखला के माध्यम से ऊर्जा भंडारण का एहसास करता है। ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया के दौरान, समापन वसंत को बढ़ाया जाता है और ऊर्जा भंडारण राज्य को बनाए रखता है।

2। समापन ऑपरेशन:जब तंत्र को समापन सिग्नल प्राप्त होता है (जब स्विच डिस्कनेक्ट हो जाता है और ऊर्जा संग्रहीत की जाती है), समापन इलेक्ट्रोमैग्नेट का लोहे कोर नीचे की ओर बढ़ने के लिए आकर्षित होता है, और यांत्रिक घटकों की एक श्रृंखला के प्रसारण के माध्यम से, संपर्क अंततः समापन ऑपरेशन को पूरा करने के लिए बंद हो जाते हैं।

3। ओपनिंग ऑपरेशन:सर्किट ब्रेकर बंद होने के बाद, यदि उद्घाटन इलेक्ट्रोमैग्नेट को एक संकेत मिलता है, तो इसका लोहे कोर आकर्षित हो जाएगा, जिससे उद्घाटन रिलीज में शीर्ष रॉड ऊपर की ओर बढ़ जाएगा। रॉड मैकेनिज्म को जोड़ने की एक श्रृंखला के प्रसारण के माध्यम से, संपर्कों को अंततः उद्घाटन ऑपरेशन को पूरा करने के लिए अलग कर दिया जाता है। उद्घाटन प्रक्रिया के दौरान, चाप को एक वैक्यूम वातावरण में जल्दी से बुझा दिया जाता है।

Iv। वैक्यूम सर्किट ब्रेकर्स के लक्षण और अनुप्रयोग

1। छोटा आर्किंग टाइम

चूंकि एक वैक्यूम वातावरण में कोई प्रवाहकीय माध्यम नहीं है, इसलिए आर्क को जल्दी से बुझाया जा सकता है, इसलिए का आर्किंग टाइमवैक्यूम सर्किट ब्रेकरबहुत छोटा है। यह पावर सिस्टम पर सर्किट दोष के प्रभाव और क्षति को कम करने में मदद करता है।

2। उच्च इन्सुलेशन शक्ति

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में वैक्यूम गैप में एक उच्च इन्सुलेशन ताकत होती है और यह एक उच्च वोल्टेज स्तर का सामना कर सकता है। यह उच्च-वोल्टेज पावर सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले वैक्यूम सर्किट ब्रेकर बनाता है।

3। लंबा विद्युत जीवन

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के उत्कृष्ट आर्क बुझाने के प्रदर्शन के कारण, इसका विद्युत जीवन अपेक्षाकृत लंबा है। यह बिजली प्रणाली की रखरखाव लागत को कम करने और सिस्टम की विश्वसनीयता में सुधार करने में मदद करता है।

4। छोटा संपर्क उद्घाटन दूरी और स्ट्रोक

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की संपर्क खोलने की दूरी और स्ट्रोक अपेक्षाकृत छोटा है, जो इसे कॉम्पैक्ट, हल्का और स्थापित करने और बनाए रखने में आसान बनाता है।

5। अच्छा पर्यावरणीय प्रदर्शन

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर ग्रीनहाउस गैसों जैसे सल्फर हेक्सफ्लोराइड (एसएफ 6) का उपयोग नहीं करते हैं, पर्यावरण के अनुकूल हैं, और आधुनिक बिजली प्रणालियों की पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

6। व्यापक आवेदन

इसके उत्कृष्ट प्रदर्शन और व्यापक अनुप्रयोग संभावनाओं के कारण, वैक्यूम सर्किट ब्रेकर व्यापक रूप से बिजली प्रणालियों के सभी स्तरों में उपयोग किए जाते हैं। बिजली संयंत्र, सबस्टेशन, ट्रांसमिशन लाइनें और औद्योगिक बिजली सहित।

वी। निष्कर्ष

वैक्यूम सर्किट ब्रेकरअपने अद्वितीय कार्य सिद्धांत और उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ आधुनिक शक्ति प्रणाली का एक अपरिहार्य हिस्सा बन गया है। इसकी संरचना और रचना, कार्य सिद्धांत, विशेषताओं और अनुप्रयोगों को गहराई से समझकर, हम इस महत्वपूर्ण बिजली सुरक्षा उपकरणों को बेहतर ढंग से समझ और लागू कर सकते हैं।