सर्किट ब्रेकर रेटिंग्स

सर्किट ब्रेकर की परिभाषा

सर्किट ब्रेकर को एक उपकरण के रूप में परिभाषित किया जाता है जो ओवरकरंट या शॉर्ट सर्किट के कारण होने वाले नुकसान से इलेक्ट्रिकल सर्किट की रक्षा करने के लिए विद्युत प्रवाह को अवरुद्ध करता है।

सर्किट ब्रेकर की शॉर्ट सर्किट ब्रेकिंग करंट

यह सर्किट ब्रेकर (CB) द्वारा संभाली जा सकने वाली अधिकतम शॉर्ट सर्किट करंट है जब तक इसके कंटैक्ट खुलने से यह अंततः साफ नहीं हो जाता।

जब एक शॉर्ट सर्किट सर्किट ब्रेकर से गुजरता है, तो इससे ब्रेकर के करंट-ले जाने वाले भागों में थर्मल और मैकेनिकल तनाव पैदा होता है। यदि कंटैक्ट क्षेत्र और चालक भाग बहुत छोटे हों, तो यह सर्किट ब्रेकर के इन्सुलेशन और चालक भागों को निर्वाचित नुकसान पहुंचा सकता है।

जूल के गर्मी के नियम के अनुसार, तापमान वृद्धि शॉर्ट सर्किट करंट, कंटैक्ट प्रतिरोध और शॉर्ट सर्किट की अवधि के वर्ग के समानुपाती होती है। शॉर्ट सर्किट करंट सर्किट ब्रेकर से गुजरता रहता है जब तक दोष ब्रेकर को खोलकर साफ नहीं किया जाता।

चूंकि सर्किट ब्रेकर में थर्मल तनाव शॉर्ट सर्किट की अवधि के समानुपाती है, इलेक्ट्रिकल सर्किट ब्रेकर की ब्रेकिंग क्षमता, ऑपरेटिंग समय पर निर्भर करती है। 160oC पर एल्यूमिनियम नरम हो जाता है और अपनी मैकेनिकल शक्ति खो देता है, इस तापमान को शॉर्ट सर्किट के दौरान ब्रेकर कंटैक्ट के तापमान वृद्धि की सीमा माना जा सकता है।

इस प्रकार, सर्किट ब्रेकर की शॉर्ट सर्किट ब्रेकिंग क्षमता या ब्रेकिंग करंट को ऐसा अधिकतम करंट परिभाषित किया जाता है जो शॉर्ट सर्किट होने से लेकर इसे साफ करने तक सर्किट ब्रेकर से गुजर सकता है बिना सर्किट ब्रेकर को निर्वाचित नुकसान पहुंचाए। शॉर्ट सर्किट ब्रेकिंग करंट का मान RMS में व्यक्त किया जाता है।शॉर्ट सर्किट के दौरान, CB केवल थर्मल तनाव से नहीं, बल्कि मैकेनिकल तनाव से भी गंभीर रूप से पीड़ित होता है। इसलिए शॉर्ट सर्किट क्षमता का निर्धारण करते समय, CB की मैकेनिकल शक्ति भी ध्यान में रखी जाती है।

इसलिए उपयुक्त सर्किट ब्रेकर चुनने के लिए, उस बिंदु पर सिस्टम का दोष स्तर निर्धारित करना आवश्यक है जहाँ CB स्थापित किया जाना है। जब किसी भी भाग का दोष स्तर निर्धारित किया जाता है, तो नेटवर्क के उस भाग के लिए सही रेटेड सर्किट ब्रेकर चुनना आसान हो जाता है।

रेटेड शॉर्ट सर्किट मेकिंग क्षमता

सर्किट ब्रेकर की शॉर्ट सर्किट मेकिंग क्षमता शिखर मान में व्यक्त की जाती है, जबकि ब्रेकिंग क्षमता RMS मान में होती है। सैद्धांतिक रूप से, दोष होने के तत्काल, दोष करंट अपने सममित दोष स्तर का दोगुना हो सकता है।

दोष की स्थिति में सर्किट ब्रेकर को स्विच करने के तत्काल, सिस्टम का शॉर्ट सर्किट हिस्सा स्रोत से जुड़ा रहता है। सर्किट बंद करने के दौरान सर्किट के पहले चक्र का अधिकतम आयाम होता है। यह सममित दोष करंट वेवफॉर्म के आयाम का लगभग दोगुना होता है।

ब्रेकर के कंटैक्ट दोष के तत्काल बंद होने पर वेवफॉर्म के पहले चक्र के दौरान इस उच्चतम मूल्य के करंट को सहन करना चाहिए। इस ऊपर उल्लिखित घटना के आधार पर, चयनित ब्रेकर को शॉर्ट सर्किट मेकिंग क्षमता के साथ रेटेड किया जाना चाहिए।

चूंकि सर्किट ब्रेकर की रेटेड शॉर्ट सर्किट मेकिंग करंट अधिकतम शिखर मान में व्यक्त की जाती है, इसलिए यह हमेशा सर्किट ब्रेकर की रेटेड शॉर्ट सर्किट ब्रेकिंग करंट से अधिक होती है। शॉर्ट सर्किट मेकिंग करंट का सामान्य मान शॉर्ट सर्किट ब्रेकिंग करंट से 2.5 गुना अधिक होता है। यह मानक और रिमोट कंट्रोल सर्किट ब्रेकर दोनों के लिए सही है।

रेटेड ऑपरेटिंग सीक्वेंस

यह सर्किट ब्रेकर ऑपरेटिंग मैकेनिज्म की मैकेनिकल ड्यूटी की आवश्यकता है। सर्किट ब्रेकर की रेटेड ऑपरेटिंग ड्यूटी का अनुक्रम निम्न प्रकार निर्धारित किया गया है:

जहाँ, O सीबी की खुलने की संचालन को दर्शाता है। CO बंद करने की संचालन समय को दर्शाता है जो तुरंत खुलने की संचालन के बाद आता है बिना किसी उद्देश्यपूर्ण समय देरी के। t' दो संचालनों के बीच का समय है जो आरंभिक स्थितियों को वापस करने और/या सर्किट ब्रेकर के चालक भागों के अतिरिक्त गर्मी से बचने के लिए आवश्यक है। t = 0.3 सेकंड सर्किट ब्रेकर के लिए होता है जो पहले ऑटो रीक्लोजिंग ड्यूटी के लिए उद्देश्यित है, यदि अन्यथा नहीं निर्दिष्ट किया गया है।

मान लीजिए किसी सर्किट ब्रेकर की रेटेड ड्यूटी सर्किल निम्न प्रकार है:

यह इसका अर्थ है, सर्किट ब्रेकर की खुलने की संचालन के बाद 0.3 सेकंड के अंतराल के बाद बंद करने की संचालन होती है, और फिर सर्किट ब्रेकर तुरंत खुलता है बिना किसी उद्देश्यपूर्ण समय देरी के। इस खुलने की संचालन के बाद सीबी 3 मिनट बाद फिर से बंद होता है और फिर तुरंत ट्रिप होता है बिना किसी उद्देश्यपूर्ण समय देरी के।

रेटेड शॉर्ट टाइम करंट

यह वह करंट सीमा है जिसे सर्किट ब्रेकर नुकसान के बिना निश्चित समय तक सुरक्षित रूप से ले जा सकता है। सर्किट ब्रेकर सिस्टम में किसी दोष होने के तत्काल शॉर्ट सर्किट करंट को साफ नहीं करता है। दोष होने के तत्काल और सीबी द्वारा दोष को साफ करने के बीच हमेशा कुछ उद्देश्यपूर्ण और अनुदेशपूर्ण समय देरी होती है।

यह देरी संरक्षण रिले के संचालन समय, सर्किट ब्रेकर के संचालन समय और शक्ति प्रणाली संरक्षण के उचित समन्वय के लिए रिले में लगाए गए कुछ उद्देश्तपूर्ण समय देरी के कारण होती है। यदि सर्किट ब्रेकर ट्रिप नहीं करता, तो दोष अगले उच्च स्थित सर्किट ब्रेकर द्वारा साफ किया जाएगा।

इस मामले में दोष साफ करने का समय लंबा होता है। इसलिए, दोष के बाद, सर्किट ब्रेकर को निश्चित समय तक शॉर्ट सर्किट को ले जाना पड़ता है। सभी समय देरियों का योग 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए; इसलिए सर्किट ब्रेकर को कम से कम इस छोटे समय के लिए अधिकतम दोषपूर्ण करंट को ले जाने की क्षमता होनी चाहिए।

शॉर्ट सर्किट करंट सर्किट ब्रेकर के अंदर दो प्रमुख प्रभाव हो सकते हैं।उच्च विद्युत करंट के कारण, सीबी के इन्सुलेशन और चालक भागों में उच्च थर्मल तनाव हो सकता है।उच्च शॉर्ट सर्किट करंट, सर्किट ब्रेकर के विभिन्न चालक भागों में महत्वपूर्ण मैकेनिकल तनाव पैदा करता है।

सर्किट ब्रेकर इन तनावों को सहन करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है। हालांकि, कोई सर्किट ब्रेकर निर्दिष्ट छोटे समय से अधिक शॉर्ट सर्किट करंट ले जाना चाहिए। सर्किट ब्रेकर की रेटेड शॉर्ट टाइम करंट कम से कम इसकी रेटेड शॉर्ट सर्किट ब्रेकिंग करंट के बराबर होती है।

सर्किट ब्रेकर की रेटेड वोल्टेज

सर्किट ब्रेकर की रेटेड वोल्टेज इसकी इन्सुलेशन प्रणाली पर निर्भर करती है। 400 KV से कम प्रणालियों के लिए, सर्किट ब्रेकर को नॉर्मल सिस्टम वोल्टेज से 10% अधिक सहन करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है। 400 KV या उससे अधिक प्रणालियों के लिए सर्किट ब्रेकर की इन्सुलेशन नॉर्मल सिस्टम वोल्टेज से 5% अधिक सहन करने की क्षमता रखनी चाहिए।

यह अर्थ है, सर्किट ब्रेकर की रेटेड वोल्टेज सिस्टम की उच्चतम वोल्टेज से मेल खाती है। यह इसलिए है क्योंकि नो लोड या छोटे लोड की स्थिति में पावर सिस्टम की वोल्टेज स्तर को सिस्टम की उच्चतम वोल्टेज रेटिंग तक बढ़ने की अनुमति दी जाती है।