क्यों संपर्क वाहक हमेशा जलते रहते हैं? ओवरलोड और शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा को एक साथ लागू किया जाना चाहिए

कंटेक्टर का उपयोग सामान्य उपयोग के दौरान ऐसी ऑपरेशन की आवश्यकता वाले लोडों को बंद और खोलने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से मध्य-वोल्टेज सार्वजनिक प्रकाश और औद्योगिक विद्युत मोटर जैसी गतिविधियों के लिए।

मध्य-वोल्टेज कंटेक्टर + फ्यूज़ संयोजन नियंत्रक (F-C) 12 kV तक के मोटरों को नियंत्रित कर सकता है। हालांकि, मध्य-वोल्टेज नियंत्रक अन्य प्रकार के लोडों, विशेष रूप से ट्रांसफार्मर के लिए भी उपयुक्त होते हैं। इस प्रकार के लोडों के लिए, कंटेक्टरों को आम तौर पर यांत्रिक लैचिंग से संशोधित किया जाता है, ताकि प्रणाली वोल्टेज टूटने पर कंटेक्टर स्वतः से खुल न जाए।

यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टर आर्कमेगनेटिक रूप से धारण किए गए कंटेक्टरों के संरचना के संबंध में मूल रूप से समान होते हैं। फिर भी, एक लगातार ऊर्जा युक्त मुख्य कोइल पर निर्भर करने के बजाय, यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टर बंद अवस्था को बनाए रखने के लिए यांत्रिक लैचिंग का उपयोग करते हैं। मूल रूप से, यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टर मध्य-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर का अनुकरण करते हैं। हालांकि, यह याद रखा जाना चाहिए कि कंटेक्टर और सर्किट ब्रेकर के बीच विशिष्ट अंतर होते हैं।

नियंत्रण सर्किट के लिए विचार

जब एक पारंपरिक आर्कमेगनेटिक रूप से धारण किया गया कंटेक्टर बंद हो जाता है, तो यह जब तक मुख्य कोइल ऊर्जा युक्त रहती है, तब तक बंद रहता है। अक्सर, मुख्य कोइल सर्किट के लिए नियंत्रण शक्ति आपूर्ति एक नियंत्रण शक्ति ट्रांसफार्मर होता है, जो पूरे नियंत्रक का एक अभिन्न भाग है। इसलिए, मोटर लोड के लिए, जब प्रणाली वोल्टेज टूट जाती है, तो मोटर स्वतः से अलग हो जाता है, जिससे मोटर को क्षति से बचाया जाता है।

इसके विपरीत, यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टर प्रणाली वोल्टेज टूटने पर बंद रहते हैं। यह विशेष रूप से तब आवश्यक होता है जब लोड ऐसी प्रकार का हो कि जब प्रणाली वोल्टेज वापस आता है, तो उसे स्वतः से फिर से शक्ति दी जानी चाहिए, जैसे लाइटिंग ट्रांसफार्मर।

आर्कमेगनेटिक रूप से धारण किए गए कंटेक्टर मुख्य कोइल नियंत्रण सर्किट के संपर्क खुलने पर खुलते हैं। दूसरी ओर, यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टर लैचिंग सर्किट में संपर्क बंद होने पर अनलॉक होते हैं, जिससे कंटेक्टर खुल सकता है। इस प्रकार, यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टर के लिए आवश्यक नियंत्रण मध्य-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के लिए कुछ समान होता है।

यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टर ट्रिपिंग के लिए एक विश्वसनीय नियंत्रण शक्ति आपूर्ति की आवश्यकता होती है। एक सीधी धारा (बैटरी) शक्ति आपूर्ति पसंदीदा है, लेकिन यदि एकमात्र नियंत्रण शक्ति आपूर्ति प्राथमिक वोल्टेज स्रोत से जुड़ा एक नियंत्रण शक्ति ट्रांसफार्मर है, तो एक एक्सीडिंग धारा कैपेसिटर ट्रिपिंग उपकरण उपयुक्त होता है।

बंद करने का सर्किट मामूली संपर्क बटनों का उपयोग करना चाहिए ताकि मुख्य कोइल केवल बंद करने के दौरान ऊर्जा युक्त रहे। इसी तरह, ट्रिपिंग (लैच रिलीज) सर्किट में मामूली संपर्क बटनों का उपयोग किया जाना चाहिए। सुरक्षा रिले के लिए स्वचालित ट्रिपिंग के लिए, ट्रिपिंग (लैच रिलीज) सर्किट में एक आम तौर पर खुला संपर्क जोड़ा जाना चाहिए, और सुरक्षा रिले से एक आम तौर पर बंद संपर्क बंद करने के सर्किट में जोड़ा जाना चाहिए। बंद करने के सर्किट में आम तौर पर बंद रिले संपर्क का उद्देश्य ट्रिपिंग के दौरान मुख्य कोइल सर्किट को निर्वर्ती करना है। इसमें 86 फंक्शन वाले कुछ बहु-उद्देशीय माइक्रोप्रोसेसर रिले या एक अलग लॉकआउट रिले के माध्यम से एक लॉकआउट (86) रिले फंक्शन शामिल करना वांछनीय है।

महत्वपूर्ण रूप से, उपयोगकर्ता का बाहरी नियंत्रण सर्किट बंद करने के सर्किट में धारण संपर्क शामिल नहीं करना चाहिए। यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टर आर्कमेगनेटिक रूप से धारण किए गए कंटेक्टरों के समान तरीके से काम करते हैं, यांत्रिक लैच के साथ। यदि मुख्य कोइल सर्किट लगातार ऊर्जा युक्त रहता है, तो ट्रिपिंग लैच का ऑपरेशन होने पर भी कंटेक्टर बंद रहेगा।

स्रोतों का अनुमान दोष विरोधन और बाद में फिर से शक्ति देने के बीच दिए जाने वाले समय की मात्रा में भिन्नता होती है। अधिकांश स्रोतों का निर्देश है कि आर्क विरोधन (खुलने के दौरान) और बाद के बंद करने की ऑपरेशन में संपर्क बंद होने के बीच कम से कम छह चक्र होने चाहिए।

शॉर्ट-सर्किट और ओवरलोड के विचार

ट्रांसफार्मरों को शक्ति देने के लिए उपयोग किए जाने वाले कंटेक्टर उन कंटेक्टरों से अलग होते हैं जो मोटरों को शक्ति देने के लिए उपयोग किए जाते हैं, विशेष रूप से धारा-सीमित फ्यूज़ के विशेषताओं में। मोटर सर्किट की सुरक्षा के लिए उपयोग किए जाने वाले फ्यूज़ क्लास M फ्यूज़ होते हैं, जिनकी सुरक्षा विशेषताएं मोटरों के अनुप्रयोग आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त होती हैं। ट्रांसफार्मर फीडर के लिए, फ्यूज़ क्लास T फ्यूज़ होने चाहिए, जो ट्रांसफार्मर के लिए उपयुक्त सुरक्षा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए होते हैं।

फ्यूज़ रहित कंटेक्टर की केवल सीमित विरोधन क्षमता होती है। इसलिए, कंटेक्टरों को हमेशा धारा-सीमित फ्यूज़ के साथ उपयोग किया जाना चाहिए। कंटेक्टर (जो सामान्य लोड धारा और मध्यम ओवरलोड धारा को विरोधित करता है) और धारा-सीमित फ्यूज़ (जो कंटेक्टर की अकेले की क्षमता से अधिक धारा को विरोधित करता है) का संयोजन पूर्ण ओवरकरंट और शॉर्ट-सर्किट विरोधन क्षमता प्रदान करता है।

मध्यम ओवरलोड धाराओं के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करने के लिए ओवरकरंट रिले का उपयोग किया जाना चाहिए, ताकि अनावश्यक फ्यूज़ ऑपरेशन से बचा जा सके। यह सुरक्षा फ्यूज-कंटेक्टर संयोजन की निरंतर धारा वहन क्षमता के साथ समन्वित की जानी चाहिए। चूंकि फ्यूज़ बहुत गर्मी उत्पन्न करते हैं, इसलिए फ्यूज़ को निरंतर धारा के लिए थोड़ा बड़ा आकार दिया जाना अनावश्यक नहीं है। इसलिए, ओवरकरंट रिले ट्रांसफार्मर के लिए न केवल ओवरलोड सुरक्षा प्रदान करते हैं, बल्कि फ्यूज-कंटेक्टर संयोजन के लिए भी। यह उपयुक्त है क्योंकि फ्यूज़ का उद्देश्य शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा प्रदान करना है, न कि ओवरलोड सुरक्षा।

एकल-चरण सुरक्षा

आधुनिक मोटर ओवरलोड सुरक्षा उपकरण आमतौर पर एक सुरक्षा कार्य को शामिल करते हैं जो इनपुट शक्ति के एक चरण का नुकसान होने पर मोटर को स्वचालित रूप से अलग करता है। हालांकि, गैर-मोटर फीडरों के लिए, यह "एकल-चरण सुरक्षा" आवश्यक या वांछनीय नहीं हो सकती है। उदाहरण के लिए, कैपेसिटर या प्रकाश लोड आमतौर पर एकल-चरण की स्थिति से नुकसान नहीं उठाते हैं। फिर भी, उपयोगकर्ताओं को यह विचार करना चाहिए कि एकल-चरण सुरक्षा उपयुक्त है या नहीं। इस कार्य को लागू करने का सबसे सामान्य तरीका एक फ्यूज़ ट्रिप एक्सेसरी प्रदान करना है, जो धारा-सीमित फ्यूज़ पर एक प्लंजर द्वारा यांत्रिक रूप से संचालित होता है। इस विकल्प के साथ, जब कोई एक चरण धारा-सीमित फ्यूज़ ऑपरेट होता है, तो फ्यूज़ पर इंडिकेटर प्लंजर एक ट्रिप लेवर को संचालित करता है, जिससे कंटेक्टर खुल जाता है।

अन्य अनुप्रयोग के विचार

यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टर आर्कमेगनेटिक रूप से धारण किए गए कंटेक्टरों के कई अनुप्रयोग विशेषताओं को साझा करते हैं। सर्किट ब्रेकरों के विपरीत, कंटेक्टर आम तौर पर अक्सर ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं, 200,000 विद्युत ऑपरेशन के साथ। एक कंटेक्टर से शक्ति दी जाने वाले ट्रांसफार्मर का आकार, विशेष रूप से (7.2 kV) पर, उपलब्ध फ्यूज़ (विशेष रूप से) और कंटेक्टर की निरंतर धारा क्षमता द्वारा सीमित होता है।

कंटेक्टर निम्न ऊर्जा नियंत्रण शक्ति आवश्यकताओं के लिए डिज़ाइन किए गए होते हैं। इसलिए, उनका बंद और खुलने का समय अपेक्षाकृत धीमा हो सकता है। एक सामान्य बंद करने का समय 400 A के लिए 40 ms और 720 A के लिए 70 ms होता है, जबकि खुलने का समय 400 A के लिए 90 ms और 720 A के लिए 35 ms होता है। हालांकि ये समय सर्किट ब्रेकरों के ऑपरेशन समय की तुलना में बहुत लंबे होते हैं, लेकिन ये आमतौर पर नियंत्रण सर्किट या प्रणाली ऑपरेशन प्रक्रियाओं के लिए कोई विशेष विचार आवश्यक नहीं होते। लैचिंग वाले कंटेक्टर मध्य-वोल्टेज नियंत्रकों के डिज़ाइन में एकीकृत होते हैं, जिससे सर्किट ब्रेकरों के लिए आवश्यक अंतरण विभाग और बड़े स्विचगियर एन्क्लोजर्स की आवश्यकता कम हो जाती है। चूंकि यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टर शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा के लिए फ्यूज़ का उपयोग करते हैं, इसलिए गंभीर दोष की स्थिति में फ्यूज़ ऑपरेट हो सकते हैं। यदि यह होता है, तो फ्यूज़ को बदलने से जुड़ा डाउनटाइम सर्किट ब्रेकरों का उपयोग करने से अधिक होता है। हालांकि, अनुभव दर्शाता है कि गंभीर दोष अपेक्षाकृत दुर्लभ होते हैं, इसलिए यह एक प्रमुख मुद्दा नहीं हो सकता है।

सारांश

कंटेक्टर दशकों से ट्रांसफार्मर और अन्य गैर-मोटर लोडों को शक्ति देने के लिए उपयोग किए जा रहे हैं, और इनका उपयोग नियंत्रकों में विशेष रूप से बढ़ गया है। यांत्रिक लैचिंग वाले कंटेक्टरों का उपयोग विशेष रूप से उपयुक्त होता है जब ट्रांसफार्मरों को मध्य-वोल्टेज कंटेक्टरों द्वारा शक्ति दी जाती है।