ಸ್ವಿಚ್ಗೀರ್ ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶ ಘಟನೆಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷ ವಿವರಣೆ
ಸ್ವಿಚ್ಗೀರ್ ನಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್ (CB) ಮತ್ತು ಲೋಡ್ ಬ್ರೇಕ ಸ್ವಿಚ್ (LBS) ಗಳಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಉತ್ಪನ್ನವಾದುದು ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಮುಚ್ಚುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಪ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಶಾರೀರಿಕವಾಗಿ ಸ್ಪರ್ಶಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲ ಆರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದಕ್ಕೆ ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶ ಎಂಬ ಘಟನೆಯ ಕಾರಣ ಹೆಚ್ಚು ಕೆಲವು ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡ್ಗಳ ಮುಂಚೆ ಈ ಘಟನೆ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನ ವಿವರಣೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಘಟನೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪರಿಣಾಮಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷ ವಿವರಣೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ.
ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶ: ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಸ್ಪರ್ಶ ಮಾಡುವ ಮುಂಚೆ ಚಾಪ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುವುದು
ಅಧಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ತೊಂದರೆ ಕೆಳಗಿನ ದ್ರವ್ಯ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಹವಾ ಮತ್ತು SF6 ಅಥವಾ ಶೂನ್ಯತೆ) ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳ ನಡುವೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಮುಚ್ಚುವ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ದಿಕ್ಕಿನಿಂದ ಸಾಧನೆಯಾಗಿದ್ದರೆ, ನಡುವೆ ಉಂಟಾಗುವ ದ್ರವ್ಯ ತೊಂದರೆ ಕೆಳಗಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕಾರಣ ತೊಂದರೆ ಕೆಳಗಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕೆಳಗಿನ ಶಕ್ತಿ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳ ನಡುವೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕಾರಣ ಹೆಚ್ಚು ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಚಾಪ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ನಿರ್ಮಾಣ: ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ದಿಕ್ಕಿನಿಂದ ಸಾಧನೆಯಾಗಿದ್ದರೆ, ನಡುವೆ ಉಂಟಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳ ಮೇಲೆ ವೈದ್ಯುತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕ್ಷಮತೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ದೂರದ ವಿಲೋಮ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಯಾವುದೇ ಗಾಸ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ನಡುವಿನ ಚಾಪದ ಮಧ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹೋಗಲು ಮಾಡುವ ವಾಹಕ ರಾಸ್ತೆಯನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಾಣೀಭವನ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಚಾಪದ ಉತ್ಪತ್ತಿ: ಚಾಪ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಶಾರೀರಿಕವಾಗಿ ಸ್ಪರ್ಶ ಮಾಡುವ ಮುಂಚೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವು ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡ್ಗಳ ಮುಂಚೆ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮುಂಚೆ ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ಚಾಪವನ್ನು ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶದಲ್ಲಿ, ಚಾಪ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳ ನಡುವೆ ಚಿಕ್ಕ ದೂರದಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲ್ಪಟ್ಟು, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಚಾಪದ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಶಾರೀರಿಕವಾಗಿ ಸ್ಪರ್ಶ ಮಾಡುವ ಮುಂಚೆ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶದ ಪರಿಣಾಮಗಳು
ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೆಚ್ಚು ಪಾಯಿಸುವುದು: ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶದಲ್ಲಿ ಸೇರಿದ ಶಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಹೆಚ್ಚು ಪಾಯಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಯು ಕ್ಷಣಿಕ ಸರ್ಕಿಟ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸಮಸ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ, ಇಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹೆಚ್ಚು ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಪಾಯಿಸಿದ ಧಾತುವನ್ನು ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲೆ ಮುಚ್ಚಿದರೆ, ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದ ಎರಡು ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಒಂದೊಂದು ಮೇಲೆ ಮುಚ್ಚುತ್ತದೆ.
ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ: ಸಂಯೋಜಿಸಿದ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ತುರಿಯ ಮುಚ್ಚುವ ಆದೇಶಕ್ಕೆ ಉತ್ತರ ಮಾಡುವುದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಸ್ವಿಚ್ಗೀರ್ ಯಂತ್ರದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸರಿಯಾದ ಮುನ್ನಡೆಯದೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಯಂತ್ರದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ಸಂಯೋಜಿಸಿದ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ತುಂಬಿದ್ದರೆ, ಯಂತ್ರವು ಸರಿಯಾದ ಮುನ್ನಡೆಯದೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಸುರಕ್ಷಾ ಆಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಉಪಕರಣ ನಷ್ಟವು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
ಕ್ಷಣಿಕ ಸರ್ಕಿಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಲಕ್ಷಣಗಳು: ಕ್ಷಣಿಕ ಸರ್ಕಿಟ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಡಿಸಿ ಘಟಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದ ಶುದ್ಧ AC ಕ್ಷಣಿಕ ಸರ್ಕಿಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಹೋರಾಗಿ ಪೀಕ್ ಮೌಲ್ಯವು ಹೆಚ್ಚು ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶದ ಪ್ರಭಾವಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ.
ಚಾಪ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅವಲಂಬಿತತೆ: ಚಾಪದ ಮೇಲೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (ಚಾಪ ವೋಲ್ಟೇಜ್) ಸ್ವಿಚ್ಗೀರ್ ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ತೊಂದರೆ ದ್ರವ್ಯದ ಮೇಲೆ ಅತ್ಯಂತ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಚಾಪದ ಉದ್ದವು ಚಿಕ್ಕದ್ದು ಇದ್ದರೂ, ಇಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹ್ಯಾಂಡ್ಗಳ ನಡುವೆ ಚಾಪದ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಸ್ತರ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಕಾರಣ ಚಾಪದ ರೋಡ್ ಸಮನಾದ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ನಿರ್ದೇಶಕ ದೂರದಲ್ಲಿ ನಿರ್ದೇಶಕ ಹ್ಯಾಂಡ್ಗಳ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚು ರೋಡ್ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದರ ಕಾರಣ ಚಾಪದ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚು ರೋಡ್ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಕ್ಷಣಿಕ ಸರ್ಕಿಟ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚುವ ಕ್ರಿಯೆ
ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್ (CB): ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ಷಣಿಕ ಸರ್ಕಿಟ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚುವ ಕ್ರಿಯೆ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಚೂಡಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಡಿಸಿ ಘಟಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಹೆಚ್ಚು ಚಾಪ ಮತ್ತು ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದರೆ, ಆಧುನಿಕ ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್ಗಳು ಮುನ್ನಡೆಯುವ ಧಾತುಗಳು ಮತ್ತು ಶೀತಳನ ಮೆಕಾನಿಜಮ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಈ ಪ್ರಭಾವಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಡಿಸೈನ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶ ಸಮಸ್ಯೆ ಇದ್ದು ಹೊತ್ತಿರುತ್ತದೆ.
ಲೋಡ್ ಬ್ರೇಕ ಸ್ವಿಚ್ (LBS): ಲೋಡ್ ಬ್ರೇಕ ಸ್ವಿಚ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚುವ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶದ ಕಾರಣ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಆದರೆ, LBS ಉಪಕರಣಗಳು ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್ಗಳ್ಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ನಷ್ಟದ ದೋಷದ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಸ್ವಿಚ್ಗೀರ್ ನಲ್ಲಿನ ಮುಚ್ಚುವ ಕ್ರಿಯೆಯ ಹಂತಗಳು
ಸ್ವಿಚ್ಗೀರ್ ನಲ್ಲಿನ ಮುಚ್ಚುವ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಹಂತಗಳನ್ನಾಗಿ ವಿಭಾಗಿಸಬಹುದು:
ಹಂತ 1: ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳ ಆರಂಭಿಕ ನಿಕಟೀಕರಣ: ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ದಿಕ್ಕಿನಿಂದ ಸಾಧನೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಡುವೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ನಿರ್ಮಾಣವು ಆರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಧ್ಯವಾಗದೆ, ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶದ ಸಾಧ್ಯತೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ.
ಹಂತ 2: ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶದ ಚಾಪ ರಚನೆ: ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ನಿಕಟವಾಗುತ್ತದೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ತೊಂದರೆ ದ್ರವ್ಯದ ಡೈಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮುಂದಿಟುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಡೈಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಟ್ರಿಪ್ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ. ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶದ ಚಾಪ ರಚಿಸಲ್ಪಟ್ಟು, ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಸ್ಪರ್ಶ ಮಾಡುವ ಮುಂಚೆ ಚಾಪದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ಹಂತ 3: ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ಸ್ಪರ್ಶ ಮತ್ತು ಚಾಪ ಹಂತದ ಮೂಲಕ ಪರಿವರ್ತನೆ: ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಅನ್ತಿಮವಾಗಿ ಶಾರೀರಿಕವಾಗಿ ಸ್ಪರ್ಶ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಚಾಪ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳ ನಡುವೆ ನಡುವೆ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮುಚ್ಚಿದ ಸರ್ಕಿಟ್ ಮೂಲಕ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ.
ಹಂತ 4: ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ಕ್ರಿಯೆ: ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳು ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮುಚ್ಚಿದ ನಂತರ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಚಾಪದ ನಡುವೆ ಪ್ರವಹಿಸದೆ ಮುಚ್ಚಿದ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ನಿವಾರಣ ಕಾರ್ಯನಿರ್ದೇಶಗಳು
ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶ ಮತ್ತು ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಭಾವಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಕೆಲವು ಡಿಸೈನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ದೇಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು:
ಹೆಚ್ಚು ಡೈಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯ ತೊಂದರೆ ದ್ರವ್ಯಗಳ ಬಳಕೆ: ಹೆಚ್ಚು ಡೈಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯ ತೊಂದರೆ ದ್ರವ್ಯಗಳನ್ನು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ SF6 ಗಾಸ್ ಅಥವಾ ಶೂನ್ಯತೆ ಬಳಸಿದರೆ, ಡೈಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಟ್ರಿಪ್ ಆರಂಭಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅವಶ್ಯವಿರುವ ಮೂಲಕ ಪೂರ್ವ ಸ್ಪರ್ಶದ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ