একটি হাইব্রিড ডিসি সার্কিট ব্রেকার
প্রায় সব DC মোল্ডেড-কেস সার্কিট ব্রেকারই প্রাকৃতিক বায়ু ধূমকেট নির্মূল ব্যবহার করে, এবং সাধারণত দুটি ধূমকেট নির্মূল পদ্ধতি রয়েছে: একটি হল সাধারণ খোলা ও বন্ধ, যেখানে কন্টাক্টগুলি অক্ষিগতভাবে ধূমকেট প্রসারিত করে, অন্যদিকে পরিবাহী সার্কিট একটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্র উৎপন্ন করে যা ধূমকেটকে ঝুঁকিয়ে এবং প্রসারিত করে, এবং এটিকে ধূমকেট অক্ষের লম্বভাবে টানে। এটি ধূমকেটের দৈর্ঘ্য বাড়ায় এবং পাশাপাশি পার্শ্বিক গতি উৎপন্ন করে, যা বায়ু শীতল করে ধূমকেট নির্মূল করে।
অন্য পদ্ধতিতে ধূমকেটটি তার নিজের চৌম্বকীয় বল বা চৌম্বকীয় ব্লাউ-আউট কয়েলের চৌম্বকীয় ক্ষেত্র দ্বারা ধূমকেট চুলায় টানা হয়, যা দ্রুত ধূমকেট নির্মূল করে। যখন বিদ্যুৎ প্রবাহ একটি নির্দিষ্ট মান (ক্রিটিক্যাল লোড প্রবাহ) এর নিচে পড়ে, তখন সাধারণ খোলার সময় ধূমকেট কার্যকরভাবে নির্মূল করা যায় না। এই সময়ে, চৌম্বকীয় ব্লাউ-আউট বল দুর্বল হয়, ধূমকেটের গতির জন্য যথেষ্ট চালিত বল প্রদান করে না, ফলে ধূমকেট ধূমকেট চুলায় প্রবেশ করতে পারে না। ফলে, ধূমকেট চুলা কার্যকর হয় না, ধূমকেট দীর্ঘ সময় ধরে স্থির হয়ে থাকে এবং পুড়ে যায়, যা ভাঙ্গন সময়কে দীর্ঘ করে বা এমনকি ভাঙ্গন ব্যর্থ হওয়ার কারণ হয়। তাই, ক্রিটিক্যাল লোড প্রবাহে ভাঙ্গনের সময় তার তাত্ক্ষণিক ধূমকেট নির্মূলের জন্য প্রযুক্তিগত উন্নতির প্রয়োজন হয়।
ব্যবহারিক মডেলের বিষয়বস্তু
এই ব্যবহারিক মডেলটি বিদ্যমান প্রযুক্তির দুর্বলতাগুলি, বিশেষ করে ক্রিটিক্যাল লোড প্রবাহে ভাঙ্গনের সময় অত্যধিক ধূমকেট সময়, অতিক্রম করার লক্ষ্যে একটি হাইব্রিড DC সার্কিট ব্রেকার প্রদান করে। এই ডিভাইসটি ব্রেকার ভাঙ্গনের সময় লোড প্রবাহ ক্রিটিক্যাল স্তরে আছে কিনা স্বাধীনভাবে নির্ধারণ করতে পারে এবং যদি হয়, তাহলে স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রবাহ পরিবর্তন প্রযুক্তি ব্যবহার করে ক্রিটিক্যাল লোড প্রবাহ দ্বারা উৎপন্ন ধূমকেট দ্রুত নির্মূল করে।
এই ব্যবহারিক মডেলটি উল্লিখিত সমস্যার সমাধানের জন্য নিম্নলিখিত প্রযুক্তিগত সমাধান গ্রহণ করে: একটি হাইব্রিড DC সার্কিট ব্রেকার যা মূল সার্কিটের মধ্যে সিরিজ সংযোগে একটি প্রথম মেকানিক্যাল সুইচ, প্রথম মেকানিক্যাল সুইচের সাথে সমান্তরাল সংযোগে একটি পরিবর্তন সার্কিট, এবং বিদ্যুৎ প্রযুক্ত হলে পরিবর্তন সার্কিট সক্রিয় করার জন্য একটি ড্রাইভ সার্কিট অন্তর্ভুক্ত করে। হাইব্রিড DC সার্কিট ব্রেকার আরও অন্তর্ভুক্ত করে:
একটি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই, যার দুটি ইনপুট টার্মিনাল প্রথম মেকানিক্যাল সুইচের দুই প্রান্তের সাথে সংযুক্ত;
একটি ডেলে সার্কিট, যা সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইর আউটপুট এবং ড্রাইভ সার্কিটের ইনপুটের মধ্যে সিরিজ সংযোগে সংযুক্ত, হার্ডওয়্যার দ্বারা বাস্তবায়িত, যা সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইর আউটপুটকে একটি প্রথম ডেলে সময় পরে ড্রাইভ সার্কিটে প্রেরণ করে; প্রথম ডেলে সময় এবং সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইর প্রতিষ্ঠার সময়ের যোগফল ড্রাইভ ডেলে সময় গঠন করে, যা অ-ক্রিটিক্যাল লোড প্রবাহ শর্তে হাইব্রিড DC সার্কিট ব্রেকারের ধূমকেট সময়ের চেয়ে বেশি;
একটি দ্বিতীয় মেকানিক্যাল সুইচ, যা মূল সার্কিটে প্রথম মেকানিক্যাল সুইচের সাথে সিরিজ সংযোগে সংযুক্ত। দ্বিতীয় মেকানিক্যাল সুইচটি প্রথম মেকানিক্যাল সুইচের সাথে মেকানিক্যালভাবে সংযুক্ত কিন্তু প্রথম সুইচের সাপেক্ষে একটি প্রেসেট সময় পিছনে কাজ করে। এই প্রেসেট সময় ড্রাইভ ডেলে সময় এবং অ-ক্রিটিক্যাল লোড প্রবাহ ধূমকেট সময়ের পার্থক্যের চেয়ে কম।
আরও, ডেলে সার্কিটটি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইর আউটপুট ড্রাইভ সার্কিটে প্রেরণ করার পর এবং তা দ্বিতীয় ডেলে সময় ধরে রাখার পর ড্রাইভ সার্কিটে বিদ্যুৎ প্রদান বন্ধ করার জন্যও ব্যবহৃত হয়। প্রাথমিকভাবে, ডেলে সার্কিটটি একটি অপটোকুপলার দ্বারা সংযুক্ত দুটি RC ডিচার্জ সার্কিট দ্বারা গঠিত হয়।
পূর্ববর্তী প্রযুক্তির তুলনায়, এই ব্যবহারিক মডেলের প্রযুক্তিগত সমাধানের নিম্নলিখিত সুবিধাগুলি রয়েছে: DC সার্কিট ব্রেকারে ক্রিটিক্যাল লোড প্রবাহে ধূমকেট নির্মূলের সমস্যার সমাধানের জন্য, এই ব্যবহারিক মডেলটি বিদ্যমান ধূমকেট নির্মূল পদ্ধতিতে একটি পরিবর্তন সার্কিট যোগ করে, এবং সম্পূর্ণ হার্ডওয়্যার ভিত্তিক পদ্ধতিতে সার্কিট ব্রেকারকে ব্রেকার ভাঙ্গনের সময় লোড প্রবাহ ক্রিটিক্যাল স্তরে আছে কিনা স্বাধীনভাবে নির্ধারণ করতে পারে। ক্রিটিক্যাল লোড প্রবাহে কাজ করার সময়, ডিভাইসটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে পরিবর্তন প্রযুক্তি ব্যবহার করে এমন শর্তগুলির অধীনে উৎপন্ন ধূমকেট দ্রুত এবং বিশেষভাবে নির্মূল করে।
ফিগার ৩ এ দেখানো হয়েছে, এই উদাহরণের হাইব্রিড DC সার্কিট ব্রেকারের পরিচালন প্রক্রিয়া এবং তত্ত্ব নিম্নরূপ:
সময় ০ থেকে T₀ পর্যন্ত, সিস্টেম স্বাভাবিকভাবে পরিচালিত হয়। প্রথম মেকানিক্যাল সুইচ এবং দ্বিতীয় মেকানিক্যাল সুইচ বন্ধ থাকে। সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিট বিদ্যুৎ প্রাপ্ত হয় না, এবং পরিবর্তন সার্কিট নিষ্ক্রিয় থাকে।
T₀ সময় থেকে, প্রথম মেকানিক্যাল সুইচের চলমান এবং নিশ্চল কন্টাক্টগুলি শারীরিকভাবে পৃথক হতে শুরু করে, যার ফলে তার টার্মিনালগুলির মধ্যে একটি ধূমকেট উৎপন্ন হয়। সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই ধূমকেট ভোল্টেজ হিসাবে ইনপুট শক্তি ব্যবহার করে এবং তার আউটপুট প্রতিষ্ঠা শুরু করে। যদি সার্কিট ব্রেকার এমন একটি প্রবাহ বিচ্ছিন্ন করে যা ক্রিটিক্যাল লোড প্রবাহের চেয়ে নয়, তাহলে ধূমকেটের সময় T₀ থেকে T₁ পর্যন্ত হয়, এবং ধূমকেট ভোল্টেজ তরঙ্গ Uarc₁। যদি সার্কিট ব্রেকার ক্রিটিক্যাল লোড প্রবাহ বিচ্ছিন্ন করে, তাহলে ধূমকেটের সময় T₀ থেকে T₂ পর্যন্ত বিস্তৃত হয়, এবং ধূমকেট ভোল্টেজ তরঙ্গ Uarc₂।
এই ব্যবহারিক মডেলে ব্যবহৃত পরিবর্তন সার্কিটটি শুধুমাত্র কম প্রবাহের ক্রিটিক্যাল লোড শর্তে সক্রিয় হয়। তাই, এটি উচ্চ রেটেড-কারেন্ট পরিবর্তন উপাদানের প্রয়োজন হয় না, যা পরিবর্তন সার্কিটের নির্মাণ খরচ কম করে। আরও, পরিবর্তন নিয়ন্ত্রণ সম্পূর্ণ হার্ডওয়্যার সার্কিট দ্বারা বাস্তবায়িত হয়, যা লজিক নিয়ন্ত্রণ ইউনিট বা জটিল নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমের প্রয়োজন করে না।
