விளையாட்டு சார்ந்த மின் தொடர்புகளில் குறுகிய வழியில் நிறைவேற்றப்படும் மின் தூக்கி நிலைகளை உருவாக்குதல்

விளக்கமான விபரணம்: சுயதேற்றத்தில் மின்னோட்ட வழியிடல் மற்றும் அதிகாரப்பெற்ற வழிமுறைகளில் முன்-விழிப்பு என்ற சிக்கல்
சுயதேற்றங்களில், குறிப்பாக வெடிக்கும் தடுப்பான்கள் (CB) மற்றும் ஒப்பீட்டு தடுப்பான்கள் (LBS) இல், மின்னோட்ட வழியிடல் என்பது தொடர்புகள் மூடப்பட்டு தொடங்கும்போது மின்னோட்ட விழிப்பு தொடங்கும் செயல்முறையைக் குறிக்கிறது. இந்த செயல்முறை தொடர்புகள் உறவில்லாமல் தொடங்குவதில்லை, முன்-விழிப்பு என்ற சிக்கல் காரணமாக அதிகாரத்திற்கு சில மிலிசெகன்கள் முன்னதாக தொடங்கும். கீழே இந்த சிக்கல் மற்றும் அதன் பின்னுருவினை விளக்கும்.
1. முன்-விழிப்பு: தொடர்புகள் உறவு தொடங்கும் முன்னதாக விழிப்பு தொடங்குதல்
•    மின்னல் தோற்றம்: தொடர்புகள் மூடப்படும்போது அவை ஒருவரை விட மற்றொருவருக்கு அணுகும், அவற்றுக்கு இடையில் உள்ள தூய்மை மின்னல் (எ.கா. காற்று, SF6, அல்லது வெளி) மின்னல் தோற்றத்திற்கு உள்ளாகிறது. இது தொடர்புகளுக்கு இடையில் மின்னோட்ட களம் அதிகரித்து வருவதால் நிகழும். களத்தின் திறன் தூய்மை மின்னலின் மின்னல் திறனை விட அதிகமாக இருக்கும்போது, தூய்மை மின்னல் தோற்றத்திற்கு உள்ளாகி, மின்னோட்ட விழிப்பு தொடங்கும்.
•    மின்னோட்ட களத்தின் கட்டமைப்பு: தொடர்புகள் ஒருவரை விட மற்றொருவருக்கு அணுகும்போது, அவற்றுக்கு இடையில் மின்னோட்ட களம் கட்டமைகிறது. இந்த களம் தொடர்புகளுக்கு இடையில் உள்ள மின்னழிவுக்கு நேர்த்தன்மையானது மற்றும் தொடர்புகளுக்கு இடையில் உள்ள தூரத்திற்கு எதிர்த்தன்மையானது. களத்தின் திறன் போதுமான அளவு அதிகரித்து வரும்போது, இடைவெளியில் உள்ள மூலக்கூட்டு அணுக்கள் மின்னலுறுத்தப்படுகின்றன, இதனால் மின்னோட்டம் வழியிட வழிவகுக்கப்படுகிறது.
•    விழிப்பு தொடங்குதல்: விழிப்பு தொடர்புகள் உறவு தொடங்கும் முன்னதாக, பொதுவாக சில மிலிசெகன்கள் முன்னதாக, தொடங்குகிறது. இந்த முன்-விழிப்பு போது, தொடர்புகளுக்கு இடையில் உள்ள சிறிய இடைவெளியில் விழிப்பு உருவாகிறது, மற்றும் மின்னோட்டம் தொடர்புகள் உறவு தொடங்கும் முன்னதாக விழிப்பு வழியிடுகிறது.
2. முன்-விழிப்பின் பின்னுரு
•    தொடர்புகளின் மேற்பரப்பின் அதிக உருகல்: முன்-விழிப்பில் உள்ள ஆற்றல் அதிகமாக இருந்தால், தொடர்புகளின் மேற்பரப்பு அதிகமாக உருகும். இது குறைந்த மின்னழிவு நிலைகளில், மின்னோட்டம் அதிகமாக இருக்கும்போது பிரச்சினையாக அமைகிறது. தொடர்புகளின் மேற்பரப்பில் உள்ள உருகிய மைக்கல் தொடர்புகளை இணைத்து வைக்கலாம், இங்கு இரு மேற்பரப்புகள் ஒன்றாக இணைகின்றன.
•    தொடர்புகளின் இணைத்தல்: இணைத்த தொடர்புகள் அடுத்த திறக்க ஆணைக்கு சரியாக பதில் தர தடை செய்யும். சுயதேற்றத்தின் செயல்பாட்டு முறை இணைத்த புள்ளிகளை தொடுவதற்கு போதுமான உந்தம் வழங்காவிட்டால், சாதனம் சரியாக திறக்க தோற்றால், பாதுகாப்பு அபாயங்களும் சாதனத்தின் சேதமும் நிகழலாம்.
•    குறைந்த மின்னழிவு மின்னோட்ட அம்சங்கள்: குறைந்த மின்னழிவு மின்னோட்டங்களில் பொதுவாக DC கூறு உள்ளது, இதனால் மின்னோட்டத்தின் அதிக அதிர்வு மதிப்பு அதிகமாக இருக்கும். இந்த அதிர்வு மதிப்பு அதிகமாக இருக்கும்போது முன்-விழிப்பின் பின்னுருவாக தொடர்புகளின் அதிக சேதமும் இணைத்தலும் நிகழலாம்.
•    விழிப்பு மின்னழிவு சார்ந்தது: விழிப்பு மின்னழிவு (விழிப்பு மின்னழிவு) சுயதேற்றத்தில் உபயோகிக்கப்படும் மின்னோட்ட தடுத்தல் மின்னலின் மீது அதிகமாக சார்ந்தது. அதிக மின்னழிவு விழிப்பு நீளத்திலும், இதில் மின்னோட்ட எதிர்த்தன்மை சீராக இல்லாமல் உள்ளது, இதனால் கதவுகளின் அருகில் உள்ள பகுதிகளில் மின்னோட்ட எதிர்த்தன்மை அதிகமாக இருக்கும்.
3. குறைந்த மின்னழிவு நிலைகளில் மின்னோட்ட வழியிடல்
•    வெடிக்கும் தடுப்பான்கள் (CB): வெடிக்கும் தடுப்பான்களில், குறைந்த மின்னழிவு நிலைகளில் மின்னோட்ட வழியிடல் போதுமான சவாலாக அமைகிறது. அதிக மின்னோட்ட அளவுகளும் DC கூறும் உள்ளதால் தீவிர விழிப்பு மற்றும் தொடர்புகளின் சேதமும் நிகழலாம். ஆனால், புதிய வெடிக்கும் தடுப்பான்கள் அதிக சேதத்தை குறைப்பதற்காக அதிக அளவிலான பொருள்களும் குளிர்செயல்முறைகளும் கொண்டு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, ஆனால் முன்-விழிப்பு ஒரு சவாலாக தாங்கியிருக்கிறது.
•    ஒப்பீட்டு தடுப்பான்கள் (LBS): ஒப்பீட்டு தடுப்பான்களும் மின்னோட்ட வழியிடலில் முன்-விழிப்பு போதுமான சவாலாக அமைகிறது, பெரிய மின்னோட்ட பயன்பாடுகளில் பெரிய அளவில் அதிகமாக இருக்கும். ஆனால், LBS சாதனங்கள் வெடிக்கும் தடுப்பான்களை விட குறைந்த மின்னழிவு மற்றும் குறைந்த மின்னோட்ட பயன்பாடுகளில் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன, எனவே தொடர்புகளின் அதிக சேதத்தின் சவால் பொதுவாக குறைவாக இருக்கும்.
4. சுயதேற்றத்தில் மின்னோட்ட வழியிடலின் பரிமாற்றங்கள்
சுயதேற்றத்தில் மின்னோட்ட வழியிடல் பல பரிமாற்றங்களாக வகைப்படுத்தப்படுகிறது, படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி:
•    பரிமாற்றம் 1: தொடர்புகளின் முதல் அணுகல்: தொடர்புகள் ஒருவரை விட மற்றொருவருக்கு அணுக தொடங்குகின்றன, மற்றும் அவற்றுக்கு இடையில் மின்னோட்ட களம் கட்டமைகிறது. இந்த பரிமாற்றத்தில், மின்னோட்டம் வழியிடுவதில்லை, ஆனால் முன்-விழிப்பின் சவால் அதிகரித்து வருகிறது.
•    பரிமாற்றம் 2: முன்-விழிப்பு விழிப்பு உருவாக்கம்: தொடர்புகள் அணுகும்போது, மின்னோட்ட களம் தூய்மை மின்னலின் மின்னல் திறனை விட அதிகமாக இருக்கும்போது, மின்னல் தோற்றம் நிகழும். முன்-விழிப்பு விழிப்பு உருவாகிறது, மற்றும் தொடர்புகள் உறவு தொடங்கும் முன்னதாக மின்னோட்டம் விழிப்பு வழியிடுகிறது.
•    பரிமாற்றம் 3: தொடர்புகள் உறவு மற்றும் விழிப்பு மாற்றம்: தொடர்புகள் இறுதியாக உறவு தொடங்குகின்றன, மற்றும் விழிப்பு தொடர்புகளுக்கு இடையில் இருந்து தொடர்புகளின் மேற்பரப்பிற்கு மாற்றம் நிகழுகிறது. மின்னோட்டம் இப்போது மூடப்பட்ட வழியில் வழியிடுகிறது.
•    பரிமாற்றம் 4: நிலையான செயல்பாடு: தொடர்புகள் முழுமையாக மூடப்பட்ட பிறகு, அமைப்பு நிலையான செயல்பாட்டிற்கு செல்கிறது, மற்றும் மின்னோட்டம் விழிப்பு இல்லாமல் மூடப்பட்ட தொடர்புகளின் வழியில் வழியிடுகிறது.
5. குறைப்பதற்கான செயல்முறைகள்
முன்-விழிப்பு மற்றும் தொடர்புகளின் இணைத்தலை குறைப்பதற்காக, பல வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு செயல்முறைகள் பயன்படுத்தப்படலாம்:
•    அதிக மின்னல் திறன் தூய்மை மின்னலின் பயன்பாடு: அதிக மின்னல் திறன் உள்ள தூய்மை மின்னல்களை பயன்படுத்துவதன் மூலம், தோற்றத்திற்கு உள்ள மின்னோட்ட களத்தின் திறன் அதிகமாக இருக்க வேண்டும், இதனால் முன்-விழிப்பு சவாலை குறைப்பது நிகழும்.
•    முன்னோடியான தொடர்பு பொருள்கள்: உருகும் புள்ளிகள் அதிகமாக மற்றும் நேரியல் செல்லப்பெயர்வு நல்ல தொடர்பு பொருள்களை பயன்படுத்துவதன் மூலம், முன்-விழிப்பின் போது தொடர்புகளின் சேதத்தை குறைப்பது நிகழும். உயர் மின்னழிவு சுயதேற்றங்களில் உலகோடி-வாங்கன உடைமைகள் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
•    குளிர்செயல்முறைகள்: புவர் அமைப்புகள் அல்லது அழுத்தமான மின்னல் வழியிடல் போன்ற குளிர்செயல்முறைகளை உள்ளடக்குவதன் மூலம், விழிப்பு மின்னோட்டத்திலிருந்து வெப்பத்தை நீக்குவது மற்றும் தொடர்புகளின் மேற்பரப்பின் வெப்பத்தை குறைப்பது, இணைத்தலின் சவாலை குறைப்பது நிகழும்.
•    மெ-chanical Design Enhancements: Ensuring that the operating mechanism provides sufficient force to break any welded points during the opening operation can prevent the switchgear from failing to open properly.
•    Protection Systems: Implementing protection systems, such as overcurrent relays and fault detection mechanisms, can help detect and respond to short-circuit conditions more quickly, reducing the duration and intensity of the arc.
Conclusion
The pre-strike phenomenon, where the arc is initiated before the contacts physically touch, is a critical aspect of the making operation in switchgear. It can lead to excessive contact damage, welding, and potential failure of the switching device. Understanding the factors that contribute to pre-strike, such as the electrical field build-up and the characteristics of the insulating medium, is essential for designing and operating reliable switchgear. By employing appropriate mitigation strategies, such as using high-dielectric-strength insulating mediums, advanced contact materials, and cooling mechanisms, the effects of pre-strike can be minimized, ensuring safe and reliable operation of switchgear in both circuit breakers and load break switches.