سیکھ ڈی کرنٹ کے تحت سوچ گیئر کی حالت بنانا

سويچ گیری میں کرنٹ کے بہاؤ اور پری-سٹرائیک کے پدھرد کی مفصل وضاحت
سويچ گيری میں، خصوصاً سرکٹ بریکرز (CB) اور لوڈ بریک سوئچز (LBS) میں، کرنٹ کا بہاؤ ان وقت شروع ہوتا ہے جب کنٹاکٹ بند ہونے کا عمل شروع ہوتا ہے۔ یہ عمل بالکل تھوڑا دیر بعد شروع ہوتا ہے جب کنٹاکٹ فیزیکل طور پر ٹچ ہوتے ہیں، لیکن یہ کئی ملی سیکنڈ پہلے ہی شروع ہوسکتا ہے جسے پری-سٹرائیک کہا جاتا ہے۔ نیچے یہ پدھرد اور اس کے اثرات کی مفصل وضاحت دی گئی ہے۔
1. پری-سٹرائیک: کنٹاکٹ کے ٹچ ہونے سے پہلے آرک کا آغاز
•    ڈائی الیکٹرک بریک ڈاؤن: کنٹاکٹ کلوسنگ آپریشن کے دوران ایک دوسرے کے قریب آتے ہیں تو ان کے درمیان میں موجود عایق (جیسے ہوا، SF6، یا خلا) کا ڈائی الیکٹرک بریک ڈاؤن ہوتا ہے۔ یہ اس وجہ سے ہوتا ہے کہ کنٹاکٹ کے درمیان کے گیپ میں برقی میدان کی شدت بڑھتی ہے جب وہ آپس میں قریب آتے ہیں۔ جب میدان کی شدت عایق کے ڈائی الیکٹرک استحکام سے زیادہ ہوجاتی ہے تو گیپ میں بریک ڈاؤن ہوتا ہے اور سوئچنگ آرک کا آغاز ہوتا ہے۔
•    برقی میدان کا بنانے والا: کنٹاکٹ آپس میں قریب آتے ہیں تو ان کے درمیان میں برقی میدان بناتا ہے۔ یہ میدان کنٹاکٹ کے درمیان کے ولٹیج کے تناسب میں ہوتا ہے اور ان کے درمیان کے فاصلے کے تناسب میں ہوتا ہے۔ جب میدان کافی مضبوط ہوجاتا ہے تو یہ گیپ میں موجود گیس کے مولکولوں کو آئینہ کرتا ہے، جس سے کرنٹ کے بہاؤ کے لیے موصل راستہ بن جاتا ہے۔
•    آرک کا آغاز: آرک کنٹاکٹ کے فیزیکل طور پر ٹچ ہونے سے پہلے آغاز ہوتا ہے، عام طور پر کئی ملی سیکنڈ پہلے۔ یہ آرک کا آغاز پری-سٹرائیک کہلاتا ہے۔ پری-سٹرائیک کے دوران آرک کنٹاکٹ کے درمیان کے چھوٹے گیپ میں بناتا ہے، اور کرنٹ آرک کے ذریعے بہنے لگتا ہے کیونکہ کنٹاکٹ فیزیکل طور پر ٹچ ہونے کا انتظار کرنے کی بجائے۔
2. پری-سٹرائیک کے اثرات
•    کنٹاکٹ سطحوں کا بہت زیادہ پگھلتا ہوا: اگر پری-سٹرائیک میں ملوث طاقة بہت زیادہ ہو تو یہ کنٹاکٹ سطحوں کو بہت زیادہ پگھال سکتا ہے۔ یہ خاص طور پر شارٹ سرکٹ کی حالت میں مسئلہ ہوتا ہے، جہاں کرنٹ بہت زیادہ ہو سکتا ہے۔ کنٹاکٹ سطحوں پر پگھلے ہوئے میٹل کی وجہ سے کنٹاکٹ کا ویلڈنگ ہوسکتا ہے، جہاں دونوں سطحوں کو مل جاتا ہے۔
•    کنٹاکٹ کا ویلڈنگ: ویلڈ شدہ کنٹاکٹ سوئچنگ ڈیوائس کو آگے کے اوپننگ کمانڈ کے لیے مناسب طور پر جواب دینے سے روک سکتے ہیں۔ اگر سوئچ گیری کے آپریٹنگ مکینزم نے ویلڈ شدہ نقاط کو توڑنے کے لیے کافی طاقت نہیں فراہم کی تو ڈیوائس درست طور پر کھلنے میں ناکام ہوسکتا ہے، جس سے محتمل طور پر سلامتی کے خطرات اور معدنیات کی تباہی ہوسکتی ہے۔
•    شارٹ سرکٹ کرنٹ کے خصوصیات: شارٹ سرکٹ کرنٹ کے پاس عموماً DC کمپوننٹ ہوتا ہے، جو کرنٹ کی پیک قدر کو صرف AC شارٹ سرکٹ کرنٹ سے بہت زیادہ ہوسکتی ہے۔ یہ بڑی پیک کرنٹ پری-سٹرائیک کے اثرات کو بڑھا سکتی ہے، جس سے کنٹاکٹ کی تباہی اور ویلڈنگ زیادہ شدید ہوسکتی ہے۔
•    آرک ولٹیج کی انحصاریت: آرک کے درمیان ولٹیج (آرک ولٹیج) سوئچ گیری میں استعمال ہونے والے انٹرپٹنگ میڈیم پر بہت زیادہ منحصر ہوتا ہے۔ میں چھوٹے آرک لمبائیوں کے ساتھ بھی الیکٹروڈز کے قریب کافی ولٹیج ڈراپ ہوسکتے ہیں۔ یہ اس لیے ہوتا ہے کیونکہ آرک کا مقاومت اپنی لمبائی کے ساتھ یکساں نہیں ہوتا ہے، اور الیکٹروڈز کے قریب کے علاقے میں گرمی اور آئینہ کیے گئے ذرات کی تمرکز کی وجہ سے مقاومت زیادہ ہوتی ہے۔
3. شارٹ سرکٹ کی حالت میں میکنگ
•    سرکٹ بریکرز (CB): سرکٹ بریکرز میں شارٹ سرکٹ کی حالت میں میکنگ آپریشن خاص طور پر چیلنجنگ ہوتا ہے۔ بلند کرنٹ کی سطحوں اور DC کمپوننٹ کی موجودگی کی وجہ سے شدید آرکنگ اور کنٹاکٹ کی تباہی ہوسکتی ہے۔ جدید سرکٹ بریکرز میں پیشرفتوں کے ساتھ میٹریالز اور کولنگ مکینزم یہ اثرات کو کم کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں، لیکن پری-سٹرائیک کا مسئلہ باقی رہتا ہے۔
•    لوڈ بریک سوئچز (LBS): لوڈ بریک سوئچز میں بھی میکنگ آپریشن کے دوران پری-سٹرائیک کا خطرہ ہوتا ہے، خصوصاً بلند کرنٹ کی ایپلیکیشنز میں۔ لیکن LBS ڈیوائس عام طور پر سرکٹ بریکرز کے مقابلے میں کم ولٹیج اور کم کرنٹ کی ایپلیکیشنز میں استعمال ہوتے ہیں، لہذا کنٹاکٹ کی تباہی کا خطرہ عام طور پر کم ہوتا ہے۔
4. سوئچ گیری میں میکنگ آپریشن کے مرحلے
سوئچ گیری کے میکنگ آپریشن کو کئی مرحلوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے:
•    مرحلہ 1: کنٹاکٹ کا ابتدائی قریب آنا: کنٹاکٹ اپس میں قریب آنے کا آغاز کرتے ہیں، اور ان کے درمیان میں برقی میدان بنانے کا آغاز ہوتا ہے۔ اس مرحلے میں کوئی کرنٹ بہنے کا آغاز نہیں ہوتا، لیکن پری-سٹرائیک کا امکان بڑھ رہا ہوتا ہے۔
•    مرحلہ 2: پری-سٹرائیک آرک کا تشکیل: جب کنٹاکٹ قریب آتے ہیں تو برقی میدان عایق کے ڈائی الیکٹرک استحکام سے زیادہ ہوجاتا ہے، جس سے ڈائی الیکٹرک بریک ڈاؤن ہوتا ہے۔ پری-سٹرائیک آرک کا تشکیل ہوتا ہے، اور کرنٹ کنٹاکٹ ٹچ ہونے سے پہلے آرک کے ذریعے بہنے لگتا ہے۔
•    مرحلہ 3: کنٹاکٹ کا ٹچ ہونا اور آرک کا منتقل ہونا: کنٹاکٹ آخر کار فیزیکل طور پر ٹچ ہوتے ہیں، اور آرک کنٹاکٹ کے درمیان کے گیپ سے کنٹاکٹ سطحوں پر منتقل ہوتا ہے۔ کرنٹ اب بند سرکٹ کے ذریعے بہتے رہتا ہے۔
•    مرحلہ 4: مستحکم حالت کا آپریشن: کنٹاکٹ کے مکمل طور پر بند ہونے کے بعد، سسٹم مستحکم حالت کے آپریشن میں داخل ہوتا ہے، اور کرنٹ بند کنٹاکٹ کے ذریعے بہتا رہتا ہے بغیر کسی آرکنگ کے۔
5. مخفیت کی کوششیں
پری-سٹرائیک اور کنٹاکٹ کے ویلڈنگ کے اثرات کو کم کرنے کے لیے کئی ڈیزائن اور آپریشنل کوششیں کی جاسکتی ہیں:
•    بلند ڈائی الیکٹرک استحکام کے عایقوں کا استعمال: بلند ڈائی الیکٹرک استحکام کے عایقوں کا استعمال، جیسے SF6 گیس یا خلا، بریک ڈاؤن کو آغاز کرنے کے لیے بلند برقی میدان کی ضرورت کو کم کر سکتا ہے۔
•    پیشرفت شدہ کنٹاکٹ میٹریلز: بلند پگھلنے کی نقطہ اور اچھی حرارتی کنڈکٹیوٹی کے ساتھ کنٹاکٹ میٹریلز کا استعمال پری-سٹرائیک کے دوران کنٹاکٹ کی تباہی کو کم کر سکتا ہے۔ کاپر-ٹنگسٹن آلائیز جیسے میٹریلز عام طور پر بلند ولٹیج سوئچ گیری میں استعمال ہوتے ہیں۔
•    کولنگ مکینزم: پفر سسٹمز یا مجبور گیس فلو جیسے کولنگ مکینزم کو شامل کرنا آرک سے حرارت کو ڈسپرس کرنے اور کنٹاکٹ سطحوں کی گرمی کو کم کرنے میں مدد کر سکتا ہے، جس سے ویلڈنگ کا خطرہ کم ہوتا ہے۔
•    مکینکل ڈیزائن کی ترقی: یقین کرنا کہ آپریٹنگ مکینزم کو کافی طاقت فراہم کی جاتی ہے تاکہ کھولنے کے آپریشن کے دوران کسی بھی ویلڈ شدہ نقاط کو توڑنے کی کوشش کی جاسکے، سوئچ گیری کو درست طور پر کھولنے میں ناکام ہونے سے روک سکتا ہے۔
•    پروٹیکشن سسٹمز: اوورکرنٹ ریلیز اور فلٹ ڈیٹیکشن مکینزم جیسے پروٹیکشن سسٹمز کو شامل کرنا شارٹ سرکٹ کی حالت کو تیزی سے شناخت کرنے اور اس پر جلدی جواب دینے میں مدد کر سکتا ہے، جس سے آرک کی مدت اور شدت کو کم کیا جا سکتا ہے۔
نتیجہ
پری-سٹرائیک پدھرد، جہاں آرک کنٹاکٹ فیزیکل طور پر ٹچ ہونے سے پہلے آغاز ہوتا ہے، سوئچ گیری کے میکنگ آپریشن کا ایک اہم پہلو ہے۔ یہ کنٹاکٹ کی تباہی، ویلڈنگ اور سوئچنگ ڈیوائس کی ممکنہ کامیابی کی وجہ ہوسکتا ہے۔ پری-سٹرائیک کے لیے معاون عوامل، جیسے برقی میدان کا بنانے والا اور عایق کے خصوصیات کو سمجھنا سوئچ گیری کے ڈیزائن اور آپریشن کے لیے ضروری ہے۔ مخفیت کی کوششیں کے ذریعے، جیسے بلند ڈائی الیکٹرک استحکام کے عایقوں کا استعمال، پیشرفت شدہ کنٹاکٹ میٹریلز، اور کولنگ مکینزم، پری-سٹرائیک کے اثرات کو کم کیا جا سکتا ہے، سوئچ گیری کے درست اور موثوق آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے، سرکٹ بریکرز اور لوڈ بریک سوئچز دونوں میں۔