سरکٹ بریکر میں ریزسٹنس سوئچنگ

ریزسٹنس سوچنگ

پاور سسٹم میں شدید وولٹیج کی تبدیلی دو اہم سیناریوں سے پیدا ہوتی ہے: کم مقدار کے انڈکٹو کرنٹ کو روکنا اور کیپیسٹو کرنٹ کو توڑنا۔ یہ اوور ولٹیجز سسٹم کے آپریشن کے لیے خطرے کا باعث ہوتے ہیں، لیکن ریزسٹنس سوچنگ کے ذریعے ان کو موثر طور پر معاوضہ کیا جا سکتا ہے-یہ بریکر کنٹاکٹس پر ایک ریزسٹر کو منسلک کر کے حاصل کیا جاتا ہے۔

اس کا بنیادی مفروضہ توقف کے دوران پیرالل ریزسٹر کے ذریعے کرنٹ کا ایک حصہ منتقل کرتا ہے، جس سے کرنٹ کی تبدیلی کی شرح (di/dt) محدود ہو جاتی ہے اور عارضی ریکوری وولٹیج کی بڑھتی ہوئی میں کمی آتی ہے۔ یہ نہ صرف آرک کے دوبارہ جلانے کی امکان کو کم کرتا ہے بلکہ آرک کی توانائی کو بھی زیادہ کارآمدی سے ختم کرتا ہے۔ ریزسٹنس سوچنگ خصوصاً ایکسٹرا ہائی وولٹیج (EHV) سسٹمز میں اہم ہے جہاں سوچنگ اوور ولٹیجز کے لیے حساس ایپلیکیشن ہوتے ہیں، جیسے کہ خالی ٹرانسمیشن لائنوں کو بجلی سے الگ کرنا یا کیپیسٹر بینک کو سوچ کر۔

جب کسی فلٹ کی وجہ سے سرکٹ بریکر کے کنٹاکٹس کھلتے ہیں، تو ان کے درمیان آرک شروع ہوتا ہے۔ جب آرک کو ریزسٹنس R کے ذریعے شانٹ کیا جاتا ہے، تو آرک کرنٹ کا ایک حصہ ریزسٹر کے ذریعے منتقل ہو جاتا ہے، جس سے آرک کرنٹ کم ہو جاتا ہے اور آرک چینل کی ڈی آئونائزیشن کی شرح میں تیزی آتی ہے۔

یہ ایک خود کار تقویت کرنے والی دائرہ آوری کو شروع کرتا ہے: جب آرک کا ریزسٹنس بڑھتا ہے، تو زیادہ کرنٹ شانٹ ریزسٹنس R کے ذریعے بہنے لگتا ہے، آرک کو توانائی سے محروم کرتا ہے۔ یہ عمل جاری رہتا ہے جب تک کرنٹ آرک کی برقرار رکھنے کے لیے کریٹیکل تھریشولڈ سے نیچے نہ بڑھ جائے (جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے)، جس کے بعد آرک ختم ہو جاتا ہے اور سرکٹ بریکر سرکٹ کو کامیابی سے رکا لیتا ہے۔

یہ مکانیزم پیرالل ریزسٹر کے ذریعے کرنٹ کی تقسیم کو تنظیم کرتا ہے، آرک کو "کرنٹ کی کمی → تیز ڈی آئونائزیشن → آرک کا ریزسٹنس بڑھنے" کی خلاف کار دائرہ آوری میں مجبور کرتا ہے۔ یہ آرک چینل میں الیکٹروکیٹک قوت کی تیزی سے واپسی کو ممکن بناتا ہے-کرنٹ کے صفر کراسنگ سے پہلے ہی-جو کہ ہائی فریکوئنسی دوبارہ جلنے کی اوور ولٹیجز کو کم کرنے کے لیے خاص طور پر موثر ہے۔ ایسی کارکردگی EHV سرکٹ بریکرز میں کیپیسٹو کرنٹ کو رکنے یا چھوٹے انڈکٹو کرنٹ کو توڑنے کے دوران کریٹیکل ہوتی ہے۔

یا تو ریزسٹنس کو میں کرنٹ کو محدود کرتے ہوئے آسانی سے رکا سکتا ہے۔

پیرالل ریزسٹر ریسترائیکنگ ولٹیج ٹرانزینٹس کی اوسیلیٹری گروتھ کو کم کرنے میں بھی ایک کریٹیکل کردار ادا کرتا ہے۔ ریاضیاتی طور پر ثابت کیا جا سکتا ہے کہ دکھائی گئی سرکٹ میں اوسیلیشن کی قدرتی فریکوئنسی (fn) کو گورن کیا جاتا ہے: ریزسٹو کے عنصر کو شامل کر کے سرکٹ کی ڈیمپنگ کی خصوصیات بہتر ہو جاتی ہیں، اوسیلیشن کی میزان کو کم کرتے ہوئے وولٹیج کی بڑھتی ہوئی شرح کو رکاوٹ دیتے ہیں۔ یہ ایک LC اوسیلیٹری لوپ میں ڈسپیٹیو برانچ شامل کرنے کے مشابہ ہے، جو غیر ڈیمپڈ اوسیلیشن کو ڈیکے کرنے والی میں تبدیل کرتا ہے اور بریکر کی انٹرپشن کی استحکام میں مثبت طور پر کمی لاتا ہے۔

اکسیئل بلاسٹ کنفیگریشنز میں، تیز آرک کا منتقل ہونا ریزسٹر کو کرنٹ کے صفر سے پہلے منسلک کرتا ہے، ٹرانزینٹ پروسیس کے آغاز میں ڈیمپنگ کنٹرول فراہم کرتا ہے۔ یہ ڈیزائن خصوصاً EHV ایپلیکیشنز کے لیے مناسب ہے جہاں سوچنگ اوور ولٹیجز کی محدودیت کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ ریزسٹنس اور آرک کا سمیتی اثر انٹرپشن کے دوران الیکٹرو میگنیٹک توانائی کی مرتب ڈسپیشن کو ممکن بناتا ہے۔

ریزسٹنس سوچنگ کی کارکردگی کا خلاصہ

خلاصہ کے طور پر، سرکٹ بریکر کے کنٹاکٹس پر ایک ریزسٹر کومن یا زیادہ کام کرنے کی کوشش کر سکتا ہے:

سرکٹ بریکر پر RRRV (ریسٹرائیکنگ ولٹیج کی ریٹ آف رائز) کو کم کرتا ہے

آرک کرنٹ کو منتقل کر کے اور آرک چینل کی ڈی آئونائزیشن کو تیز کرتے ہوئے، ریزسٹر عارضی ریکوری وولٹیج (TRV) کی بڑھتی ہوئی شرح کو کم کرتا ہے، بریکر انٹرپٹر پر الیکٹروکیٹک قوت کی واپسی کی بوجھ کو آسان بناتا ہے۔

انڈکٹو / کیپیسٹو لوڈ سوچنگ کے دوران ہائی فریکوئنسی ریسٹرائیکنگ ولٹیج ٹرانزینٹس کو کم کرتا ہے

جब انڈکٹو کرنٹ (مثال کے طور پر، خالی ٹرانسفارمر) یا کیپیسٹو کرنٹ (مثال کے طور پر، چارجنگ کیبل) کو رکایا جاتا ہے، تو شانٹ ریزسٹر توانائی کی ڈسپیشن کے ذریعے اوسیلیٹری اوور ولٹیج کی میزان کو محدود کرتا ہے، انسلیشن کی ٹوٹنے کے خطرے سے بچاتا ہے۔

 میں TRV کی تقسیم کو مساوی بناتا ہے

میں متعدد انٹرپٹنگ گیپس والے بریکرز میں، ریزسٹر ولٹیج ڈویژن کے ذریعے کنٹاکٹ گیپس پر TRV کی مساوی تقسیم کو یقینی بناتا ہے، کسی واحد گیپ میں ولٹیج کی تركز کی وجہ سے دوبارہ جلنے سے بچاتا ہے۔

ریزسٹنس سوچنگ کی ضرورت نہ ہونے کے سیناریوز

کنٹاکٹ سپیس میں کم پوسٹ آرک ریزسٹنس (مثال کے طور پر، میڈیم / لو وولٹیج ائر بریکرز) والے روایتی سرکٹ بریکرز کو کوئی اضافی شانٹ ریزسٹرز کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ ان کے آرک چینلز خود بخود کافی تیز ڈی آئونائز ہوتے ہیں تاکہ انٹرپٹنگ کے الزامات کو پورا کر سکیں بغیر کسی بیرونی ریزسٹنس کے۔

ٹیکنیکل پرنسپل اینالیسس

ریزسٹنس سوچنگ کی بنیادی قدر "ایمپیڈنس میچنگ-توانائی کی ڈسپیشن-ڈیمپنگ اوسیلیشن" کے سمیتی مکانیزم میں ہے، جو تکنیکی میں ترانسفرنٹ کو معدات کے تحمل کی حدود کے اندر کنٹرول کرتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی خصوصاً EHV سسٹمز (110kV سے زائد) میں کریٹیکل ہے، موثر طور پر حل کرتی ہے:

• چھوٹے کرنٹ کو رکنے کے دوران کرنٹ چوپنگ اوور ولٹیجز

• کیپیسٹو کرنٹ کو توڑنے کے دوران ریسٹرائیکنگ اوور ولٹیجز

یہ حل ٹرانزینٹ اوور ولٹیجز کے کنٹرول میں روایتی آرک میٹنگ میتھڈز کی محدودیت کو فتح کرتے ہیں۔