पफर-टाइप SF6 सर्किट ब्रेकर में आर्क की विनाश प्रक्रिया का विस्तृत स्पष्टीकरण
पफर-टाइप SF6 सर्किट ब्रेकर में, आर्क की विनाश प्रक्रिया एक महत्वपूर्ण तंत्र है जो विशेष रूप से छोटे-सर्किट की स्थिति में उच्च धारा के विश्वसनीय अवरोधन को सुनिश्चित करता है। यह प्रक्रिया मुख्य संपर्क, आर्किंग संपर्क और PTFE (पॉलीटेट्राफ्लुओरोइथिलीन) नोज़ल के बीच की प्रतिक्रिया को शामिल करती है, जो दबाव वाली SF6 गैस के प्रवाह को आर्क को बुझाने के लिए गाइड करता है। नीचे आर्क की विनाश प्रक्रिया का चरण-दर-चरण विस्तृत स्पष्टीकरण दिया गया है:
आरंभिक स्थिति: मुख्य संपर्क खुले, धारा आर्किंग संपर्क पर ट्रांसफर की गई
मुख्य संपर्क: मुख्य संपर्क, जो बड़े और सामान्य लोड धारा को ले जाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, आर्किंग संपर्क के बाहर संकेंद्रित रखे गए हैं। इस आरंभिक स्थिति में, मुख्य संपर्क पहले से ही खुल गए हैं, और धारा आर्किंग संपर्क पर ट्रांसफर की गई है।
आर्किंग संपर्क: आर्किंग संपर्क छोटे होते हैं और आर्किंग के दौरान उत्पन्न होने वाले उच्च तापमान और दबाव को संभालने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हैं। वे खुलने वाले हैं, और जैसे ही वे खुलते हैं, उनके बीच एक आर्क जलेगा।
आर्क जलाना: आर्किंग संपर्क अलग होना शुरू करते हैं
जैसे-जैसे आर्किंग संपर्क अलग होना शुरू करते हैं, धारा उनके बीच की छोटी फाटक से बहती रहती है, जिससे एक आर्क बनता है। इस बिंदु पर, आर्क अभी भी अपेक्षाकृत स्थिर होता है, और PTFE नोज़ल, जो गतिशील संपर्क से जुड़ा होता है, दबाव वाली SF6 गैस को पफर वॉल्यूम से आर्क की ओर गाइड करना शुरू करता है।
गैस का प्रवाह शुरू में सीमित होता है क्योंकि आर्क का अनुप्रस्थ-काट विशेष रूप से उच्च छोटे-सर्किट धारा के दौरान बड़ा हो सकता है। यह घटना, जहाँ आर्क का अनुप्रस्थ-काट नोज़ल गले के व्यास से बड़ा होता है, धारा अवरोधन के रूप में जानी जाती है। धारा अवरोधन के दौरान, आर्क द्वारा गैस का प्रवाह आंशिक रूप से रोका जाता है, जिससे आर्क को प्रभावी रूप से ठंडा करने से रोका जाता है।
गैस दबाव का बनना और आर्क का संकुचन
मैकेनिकल गति और ऊष्मा स्थानांतरण: जैसे-जैसे आर्किंग संपर्क अलग होना जारी रहते हैं, संपर्कों की मैकेनिकल गति पफर वॉल्यूम में SF6 गैस को और दबाती है। इसके अलावा, आर्क से ऊष्मा गैस में स्थानांतरित होती है, जिससे इसका तापमान तेजी से बढ़ता है। यह मैकेनिकल दबाव और ऊष्मा स्थानांतरण का संयोजन पफर वॉल्यूम में गैस दबाव का महत्वपूर्ण वृद्धि करता है।
धारा शून्य पार गमन की ओर: जैसे-जैसे आर्क अपने प्राकृतिक शून्य पार (विकल्पी धारा शून्य से गुजरने का बिंदु) की ओर बढ़ता है, आर्क का अनुप्रस्थ-काट घटना शुरू होता है। आर्क के आकार की यह कमी दबाव वाली SF6 गैस को नोज़ल से और भी स्वतंत्र रूप से बहने की अनुमति देती है।
शक्तिशाली गैस ब्लास्ट: जैसे ही आर्किंग संपर्क पूरी तरह से अलग हो जाते हैं, पफर वॉल्यूम में दबाव वाली गैस नोज़ल से निकलती है, जिससे आर्क पर एक शक्तिशाली ब्लास्ट बनता है। यह उच्च-वेग गैस प्रवाह आर्क को तेजी से ठंडा करता है, इसे खींचता है, और आयनित प्लाज्मा को विघटित करता है, जिससे आर्क का विनाश होता है।
आर्क का विनाश और दीपकीय शक्ति का पुनर्प्राप्ति
आर्क का विनाश: जैसे ही आर्क धारा के शून्य पार पर विनष्ट हो जाता है, धारा का प्रवाह रुक जाता है, और आर्क अब नहीं रहता। आर्क की अनुपस्थिति में, गर्मी का स्रोत हटा दिया जाता है, जिससे SF6 गैस ठंडा होने की अनुमति मिलती है।
गैस कणों का पुनर्संयोजन: आर्क के विनाश के बाद, विघटित SF6 गैस कण (जैसे SF4, S2F10, आदि) अपने मूल रासायनिक संरचना को वापस बनाना शुरू करते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया गैस की दीपकीय गुणों को भी वापस बनाती है।
दीपकीय शक्ति का पुनर्प्राप्ति: गैस कणों का तेजी से पुनर्संयोजन और गैस का ठंडा होना संपर्कों के बीच दीपकीय शक्ति के तेजी से पुनर्प्राप्ति को सुनिश्चित करता है। यह सुनिश्चित करता है कि आर्क जब वोल्टेज संपर्कों के बीच बढ़ने के बाद धारा शून्य से गुजर जाती है, तो फिर से जल नहीं सकता।
संपर्कों की गति रुक जाती है: आर्क के विनाश और दीपकीय शक्ति के पुनर्प्राप्ति के साथ, संपर्कों की गति रुक जाती है। सर्किट ब्रेकर (CB) के अंदर गैस दबाव स्थिर हो जाता है, और प्रणाली एक सामान्य, अनिरोधी अवस्था में वापस आ जाती है।
ध्यान रखने योग्य महत्वपूर्ण बिंदु:
धारा अवरोधन: उच्च छोटे-सर्किट धारा पर, आर्क का अनुप्रस्थ-काट नोज़ल गले के व्यास से बड़ा हो सकता है, जो गैस के प्रवाह को अस्थायी रूप से रोकता है। यह घटना धारा अवरोधन के रूप में जानी जाती है। इसके बावजूद, गैस दबाव आर्क से ऊष्मा स्थानांतरण और मैकेनिकल दबाव के कारण बनता रहता है।
पफर वॉल्यूम और नोज़ल डिज़ाइन: पफर वॉल्यूम एक महत्वपूर्ण घटक है जो दबाव वाली SF6 गैस को संग्रहीत करता है, जो फिर PTFE नोज़ल से निकलती है। नोज़ल गैस प्रवाह को आर्क पर तीव्र रूप से निर्देशित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे आर्क को ठंडा करने और विनाश करने की प्रभावी गति होती है।
तेजी से दीपकीय शक्ति का पुनर्प्राप्ति: SF6 गैस का एक मुख्य लाभ यह है कि आर्क के विनाश के बाद इसकी दीपकीय गुणों का तेजी से पुनर्प्राप्ति होता है। यह सुनिश्चित करता है कि सर्किट ब्रेकर उच्च धारा को सुरक्षित रूप से अवरोधित कर सकता है बिना आर्क के फिर से जलने की संभावना के।
निष्कर्ष
पफर-टाइप SF6 सर्किट ब्रेकर की आर्क की विनाश प्रक्रिया उच्च धारा, विशेष रूप से छोटे-सर्किट की स्थिति में, अवरोधन करने की एक अत्यंत प्रभावी और विश्वसनीय विधि है। मैकेनिकल दबाव, गैस प्रवाह, और SF6 गैस की विशिष्ट गुणों का संयोजन आर्क को तेजी से विनष्ट करने और संपर्कों के बीच दीपकीय शक्ति को तेजी से पुनर्प्राप्त करने की सुनिश्चित करता है। यह डिज़ाइन सर्किट ब्रेकर को बड़ी दोष धारा को संभालने की अनुमति देता है, जबकि विद्युत प्रणाली की अखंडता और सुरक्षा को बनाए रखता है।
