ग्रिड में सर्किट ब्रेकर स्विचिंग के दौरान मौजूदा मूलभूत पاهرة
सर्किट ब्रेकर स्विचिंग शब्दावली को एक वास्तविक घटना को ध्यान में रखकर समझा जा सकता है।
आंकड़े 1 से 3 वेक्यूम सर्किट ब्रेकर (ट्रेस कोर्टेसी केमा) पर एक बंद-खुला (CO) तीन-पहिया अभिगमित फ़ॉल्ट करंट परीक्षण का ट्रेस दिखाते हैं।
प्रत्येक आंकड़े को लेकर, शब्दावली इस प्रकार है:
सर्किट ब्रेकर ट्रिपिंग अनुक्रम और संबंधित मात्राएं
आंकड़े 1 से, हम निम्नलिखित घटनाओं का विस्तृत अनुक्रम देख सकते हैं:
1. प्रारंभिक स्थिति:
सर्किट ब्रेकर खुले स्थान पर शुरू होता है।
बंद करने के कोइल पर बंद करने का सिग्नल लगाया जाता है ताकि बंद करने की प्रक्रिया शुरू हो सके।
2. बंद करने की प्रक्रिया:
एक संक्षिप्त विद्युत देरी के बाद, गतिशील संपर्क चलना शुरू होता है (यात्रा ग्राफ के निचले वक्र द्वारा दर्शाया गया है) और अंततः स्थिर संपर्कों से संपर्क कर लेता है। यह क्षण संपर्क एंगेजमेंट या संपर्क बंद करने के रूप में जाना जाता है। व्यावहारिक रूप से, संपर्कों के बीच पूर्व-ब्रेकडाउन के कारण, वास्तविक विद्युत कनेक्शन यांत्रिक संपर्क से थोड़ा पहले हो सकता है।
बंद करने के सिग्नल के लगाने और संपर्क एंगेजमेंट के क्षण के बीच का समय अंतराल यांत्रिक बंद करने का समय के रूप में जाना जाता है।
3. बंद स्थिति और फ़ॉल्ट करंट:
बंद होने पर, सर्किट ब्रेकर फ़ॉल्ट करंट को ले जाता है। फिर ट्रिपिंग कोइल पर ट्रिपिंग सिग्नल लगाया जाता है, सर्किट ब्रेकर की खुलने (या ट्रिपिंग) की प्रक्रिया शुरू करता है।
एक संक्षिप्त विद्युत देरी के बाद, गतिशील संपर्क स्थिर संपर्कों से दूर होना शुरू करता है, जिससे उनका यांत्रिक अलगाव होता है। यह क्षण संपर्क पार्टिंग, संपर्क अलगाव, या संपर्क खुलने के रूप में जाना जाता है।
ट्रिपिंग सिग्नल के लगाने और संपर्क पार्टिंग के क्षण के बीच का समय अंतराल यांत्रिक खुलने का समय के रूप में जाना जाता है।
4. आर्क गठन और करंट इंटररप्शन:
संपर्कों के अलग होने के बीच एक विद्युत आर्क बनता है। करंट शून्य-पार बिंदुओं पर इंटररप्ट करने का प्रयास करता है, पहले फेज b में, फिर फेज a में, और अंततः फेज c में सफलतापूर्वक।
फेज c पूर्ण इंटररप्शन प्राप्त करने वाला पहला फेज है, जिसमें आर्क की अवधि (संपर्क पार्टिंग और करंट इंटररप्शन के बीच का समय) लगभग आधा चक्र होता है। फेज c के लिए इंटररप्टिंग समय (जिसे ब्रेकर समय भी कहा जाता है) यांत्रिक खुलने के समय और आर्क की अवधि का योग है।
5. इंटररप्शन के दौरान करंट वितरण:
फेज c में करंट इंटररप्शन के क्षण पर, फेज a और b में करंट 30° द्वारा शिफ्ट होता है, जिससे उनका परिमाण समान हो जाता है लेकिन ध्रुवता विपरीत हो जाती है। अग्रफेज (फेज a) का करंट एक छोटा आधा चक्र अनुभव करता है, जबकि दिगंशित फेज (फेज b) एक लंबा आधा चक्र अनुभव करता है।
कुल क्लियरिंग समय यांत्रिक खुलने के समय और फेज a या फेज b में देखी गई अधिकतम आर्क अवधि का योग है।
सर्किट ब्रेकर स्विचिंग करंट-संबंधी मात्राएं:
आंकड़े 2 में ध्यान से देखा जा सकता है कि:
एक वोल्टेज शिखर पर शुरू होने वाले फ़ॉल्ट के लिए, करंट सममित होगा। सममित का अर्थ है कि करंट का प्रत्येक आधा चक्र, जिसे करंट लूप भी कहा जाता है, पिछले करंट के आधे चक्र के समान होगा। फेज a में करंट वोल्टेज शिखर से थोड़ी देर पहले फ़ॉल्ट शुरू होने के कारण लगभग सममित है।
फेज b और c में करंट असममित हैं और लंबे और छोटे करंट लूपों से युक्त हैं, जिन्हें क्रमशः मुख्य लूप और गैर-मुख्य लूप के रूप में जाना जाता है।
अधिकतम असममिति तब होती है जब फ़ॉल्ट वोल्टेज शून्य पार पर शुरू होता है।
सर्किट ब्रेकर स्विचिंग वोल्टेज-संबंधी मात्राएं
आंकड़े 3 से, हम निम्नलिखित घटनाओं का विस्तृत अनुक्रम देख सकते हैं:
करंट शून्य-पार:
हर 60 सेकंड में एक करंट शून्य-पार होता है। संपर्कों के अलग होने के बाद, अगले शून्य-पार के सबसे निकट का पोल पहले करंट को इंटररप्ट करने का प्रयास करेगा। इस मामले में, फेज b का पोल, पहले शून्य-पार के सबसे निकट होने के कारण, करंट को इंटररप्ट करने का प्रयास करता है।
2. प्रारंभिक करंट इंटररप्शन के प्रयास:
फेज b का पोल करंट को इंटररप्ट करने का प्रयास करता है लेकिन ट्रांसिएंट रिकवरी वोल्टेज (TRV) को संभालने के लिए संपर्कों के बहुत निकट होने के कारण विफल हो जाता है, जिससे री-इग्निशन होता है।
उसके बाद, फेज a का पोल भी करंट को इंटररप्ट करने का प्रयास करता है लेकिन इसी तरह विफल हो जाता है और री-इग्निशन होता है।
3. सफल करंट इंटररप्शन:
अंततः, फेज c का पोल करंट को सफलतापूर्वक इंटररप्ट करता है, सिस्टम को TRV और एसी रिकवरी वोल्टेज (AC रिकवरी वोल्टेज) में वापस ले जाता है।
4. ट्रांसिएंट रिकवरी वोल्टेज (TRV):
परिभाषा: TRV वोल्टेज का ट्रांसिएंट दोलन है जो सर्किट ब्रेकर के विद्युत पक्ष पर वोल्टेज का पूर्व-फ़ॉल्ट सिस्टम वोल्टेज तक रिकवरी होने के दौरान होता है।
व्यवहार: TRV एसी रिकवरी वोल्टेज के चारों ओर दोलता है, जो लक्ष्य बिंदु या दोलन का अक्ष के रूप में कार्य करता है। TRV का शिखर मान परिपथ में डैम्पिंग पर निर्भर करता है।
दोलन की अवधि: तरंग-रूप में दिखाया गया है, TRV एक-चौथाई विद्युत आवृत्ति चक्र (यानी 90 डिग्री) के दौरान दोलता है।
पोलों पर प्रभाव: पहला पोल जो क्लियर होता है (इस मामले में, फेज c), वह पूर्ण ट्रांसिएंट दोलन का अनुभव करता है, जिसके कारण उसे सबसे ऊंचा TRV प्राप्त होता है।
5. अगले पोल क्लियरिंग:
फेज a और b के पोल 90 डिग्री बाद फेज c से क्लियर होते हैं।
इन पोलों के लिए, TRV मान फेज c द्वारा अनुभव किए गए TRV मानों से कम होते हैं और विपरीत ध्रुवता के होते हैं।
एसी रिकवरी वोल्टेज लाइन वोल्टेज है, जो दो फेजों के बीच साझा की जाती है।
