निम्न वोल्टेज पोल-माउंटेड सर्किट ब्रेकर के डिज़ाइन में क्या ध्यान देना चाहिए
निम्न वोल्टेज के पोल माउंटेड सर्किट ब्रेकर विद्युत प्रणालियों में महत्वपूर्ण सुरक्षा और नियंत्रण उपकरण हैं, जिनकी डिज़ाइन और संचालन प्रणाली की सुरक्षा और विश्वसनीयता पर तुल्य रूप से प्रभाव डालते हैं। इनकी डिज़ाइन को पर्यावरणीय अनुकूलता, विद्युत पैरामीटर्स की समन्वय और एक्चुएटर चयन के लिए समग्र रूप से ध्यान देना चाहिए, ताकि विभिन्न परिस्थितियों में स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सके। संचालन के दौरान, सुरक्षा प्रोटोकॉलों का गंभीरता से पालन, नियमित रखरखाव और असामान्य स्थितियों का सही संचालन गलत संचालन से होने वाले दुर्घटनाओं को रोकने के लिए आवश्यक है। यह लेख निम्न वोल्टेज के पोल माउंटेड सर्किट ब्रेकर के लिए महत्वपूर्ण डिज़ाइन सिद्धांतों और संचालन मानकों को प्रणालीबद्ध रूप से रेखांकित करता है, जो इंजीनियरिंग कर्मियों के लिए व्यापक गाइडेंस प्रदान करता है।
1. निम्न वोल्टेज पोल माउंटेड सर्किट ब्रेकर के लिए डिज़ाइन के महत्वपूर्ण बिंदु
निम्न वोल्टेज पोल माउंटेड सर्किट ब्रेकर की डिज़ाइन को कठोर आउटडोर परिवेश का सामना करना चाहिए जबकि सुरक्षा और नियंत्रण की आवश्यकताओं को पूरा किया जाना चाहिए।
1.1 पर्यावरणीय अनुकूलता
इन ब्रेकरों को तापमान की उतार-चढ़ाव, आर्द्रता, नमकीन धुएँ की अपशिष्टता, और यांत्रिक दोलन का सामना करना पड़ता है, क्योंकि ये आउटडोर इंस्टॉल किए गए उपकरण हैं। GB/T 2423.17 के अनुसार, ये 72 घंटे की न्यूट्रल नमकीन धुएँ की परीक्षा (ग्रेड 5) पास करनी चाहिए, जो तटीय या औद्योगिक क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है, और प्रदूषण डिग्री 3 के लिए चालक प्रदूषण या संकुचन का प्रतिरोध करना चाहिए। उच्च ऊंचाई (>2000m) के लिए, अवरोधन और तापमान वृद्धि पैरामीटरों को GB/T 20645-2021 (तापमान वृद्धि सीमा 1% प्रति 100m वृद्धि से घटती है; 4000m से अधिक ऊंचाई पर विद्युत धारा रेटिंग को घटाना आवश्यक है) के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए।
कम तापमान के लिए, -40°C पर संचालन और -55°C पर संचयन की गारंटी दी जानी चाहिए, जिसमें विश्वसनीय एक्चुएटर प्रदर्शन शामिल है। यूवी प्रतिरोध लिए जाने के लिए, पॉलीअमाइड पेंट (संपर्क कोण >90°) या PVDF (यूवी अपशिष्टता प्रतिरोध ग्रेड 8 या अधिक) जैसे सतही कोटिंग आवश्यक हैं। एन्क्लोजर की सीलिंग IP54/55 मानकों को पूरा करनी चाहिए, ताकि अवरोधन की गिरावट से बचा जा सके।
1.2 विद्युत पैरामीटर्स का समन्वय
सटीक शॉर्ट-सर्किट धारा की गणना और उचित पैरामीटर्स का चयन महत्वपूर्ण है। शॉर्ट-सर्किट धाराओं की गणना को तीन-फेज, दो-फेज और एक-फेज ग्राउंड फ़ॉल्ट धाराओं को ध्यान में रखते हुए निरपेक्ष विधि से किया जाना चाहिए। शुरुआती तीन-फेज शॉर्ट-सर्किट धारा की गणना इस प्रकार की जाती है:
जहाँ Un नामित लाइन वोल्टेज, और Rk, Xk शॉर्ट-सर्किट लूप का कुल प्रतिरोध और प्रतिक्रिया है। ब्रेकर की नामित शॉर्ट-सर्किट ब्रेकिंग क्षमता (Ics) अधिकतम तीन-फेज शॉर्ट-सर्किट धारा से कम नहीं होनी चाहिए। संवेदनशीलता की जाँच के लिए, लाइन के अंत में न्यूनतम शॉर्ट-सर्किट धारा कम से कम 1.3 गुना तत्काल या कम समय की ओवरकरंट ट्रिप सेटिंग होनी चाहिए: Imin≥1.3Iset3.
ओवरलोड सुरक्षा के लिए, लंबे समय की ट्रिप सेटिंग Iset1 को Iz≥Iset1≥Ic की संतुष्टि करनी चाहिए, जहाँ Iz कंडक्टर की लगातार धारा-वहन क्षमता और Ic गणना की गई लोड धारा है। शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा के लिए, तत्काल ट्रिप सेटिंग Iset3 को सबसे बड़े मोटर (जैसे, 20-35 गुना नामित धारा केज मोटरों के लिए) की पूर्ण शुरुआती धारा से कम से कम 1.2 गुना होना चाहिए, जबकि कम समय की सेटिंग Iset2 ट्रांसिएंट लोड पीक्स से बचनी चाहिए, आमतौर पर 1.2 गुना (अधिकतम मोटर शुरुआती धारा + अन्य लोड धाराएँ) पर सेट की जाती है।
1.3 एक्चुएटर चयन
स्प्रिंग-ऑपरेटेड मेकेनिज़म आमतौर पर इस्तेमाल किए जाते हैं, जिनकी आवश्यकता होती है विश्वसनीयता, एंटी-जंप, फ्री-ट्रिपिंग और बफ़रिंग फंक्शन। समय पैरामीटर: फ्रेम ब्रेकर - बंद करने के लिए ≤0.2s, खोलने के लिए ≤0.1s; मोल्डेड-केस ब्रेकर - यांत्रिक जीवन ≥10,000 ऑपरेशन (फ्रेम ब्रेकर ≥20,000)। एक्चुएटर में ऊर्जा संचय निरीक्षण और सुरक्षित संचालन के लिए इंटरलॉकिंग शामिल होना चाहिए। गतिज विशेषताएँ संपर्क गति और विस्थापन नियंत्रण (जैसे, वैक्यूम ब्रेकर के लिए चरणबद्ध नियंत्रण संपर्क उछलन को न्यूनतम करने के लिए) को अनुकूलित करने की आवश्यकता होती है। आउटपुट विशेषताएँ ब्रेकर के साथ मेल खाना चाहिए, ताकि शॉर्ट-सर्किट स्थितियों में बंदी की गारंटी हो। ठंडे क्षेत्रों में, कैपेसिटर ESR -40°C पर बढ़ता है, जो बंदी के समय को बढ़ाता है; वेरिएबल-तापमान परीक्षण आवश्यक है।
2. सुरक्षा फंक्शन डिज़ाइन और सेटिंग चयन
2.1 ओवरलोड सुरक्षा
आमतौर पर थर्मल-मैग्नेटिक या इलेक्ट्रोनिक ट्रिप यूनिट के माध्यम से लागू किया जाता है। थर्मल-मैग्नेटिक यूनिट इनवर्स-टाइम विशेषताओं (ट्रिप समय ओवरलोड धारा के वर्ग के रूप में विपरीत अनुपात में) वाले बिमेटलिक स्ट्रिप का उपयोग करते हैं। इलेक्ट्रोनिक यूनिट सटीक नियंत्रण प्रदान करते हैं, जिनकी लंबे समय की ट्रिप सेटिंग Ir नामित धारा In के 0.4 से 1 गुना के बीच होती है। सेटिंग को In≥Ic और In≤Iz की संतुष्टि करनी चाहिए। संवेदनशीलता: Sp=Ikmin/Iop≥1.3, जहाँ Ikmin लाइन के अंत में न्यूनतम एक-फेज शॉर्ट-सर्किट धारा है। महत्वपूर्ण लोडों के लिए, ओवरलोड सुरक्षा अलार्म ट्रिगर कर सकती है, ट्रिप के बजाय।
2.2 शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा
शॉर्ट-समय और तत्काल सुरक्षा शामिल है। शॉर्ट-समय सुरक्षा चयनात्मकता सुनिश्चित करती है: Iset2≥1.2 (अधिकतम मोटर शुरुआती धारा + अन्य लोड), समय देरी (0.1-0.4s) अपस्ट्रीम ब्रेकरों के साथ समन्वित होती है (≥0.1-0.2s समय अंतर)। तत्काल सुरक्षा गंभीर दोषों के लिए लक्ष्य रखती है: Iset3≥1.2 पूर्ण मोटर शुरुआती धारा (जैसे, 12-18 गुना In मोटर के लिए)। वितरण फीडरों के लिए, डिले-टाइम तत्काल सुरक्षा के साथ इलेक्ट्रोनिक ट्रिप यूनिट पसंद की जाती है। चयनात्मकता: अपस्ट्रीम शॉर्ट-समय सेटिंग ≥1.3 × डाउनस्ट्रीम तत्काल सेटिंग, ≥0.1-0.2s समय देरी अंतर।
2.3 अपर्याप्त वोल्टेज सुरक्षा
वोल्टेज सैग से उपकरणों की क्षति से बचाती है। ट्रिप की सीमा: नामित वोल्टेज का 35%-70%। तत्काल प्रकार तुरंत ट्रिप करते हैं, लेकिन अतिरिक्त ट्रिपिंग का कारण बन सकते हैं; डिले-टाइप (0-5s) ट्रांसिएंट उतार-चढ़ावों को नजरअंदाज करते हैं, जो औद्योगिक उपयोग के लिए उपयुक्त हैं। अपर्याप्त वोल्टेज ट्रिप यूनिट की नामित वोल्टेज लाइन वोल्टेज से मेल खानी चाहिए, और इसका कार्य अन्य सुरक्षाओं को नहीं बाधित करना चाहिए। डिले-टाइप (0.2-3s) औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए सिफारिश की जाती है।
3. चयनात्मकता की समन्वय और कैस्केडिंग सुरक्षा
3.1 चयनात्मकता क्षेत्र
क्षेत्र 1 (Isc < डाउनस्ट्रीम Icu): धारा और समय ग्रेडिंग (जैसे, अपस्ट्रीम Iset3≥1.2 डाउनस्ट्रीम Iset3, समय देरी ≥ डाउनस्ट्रीम + 0.1s) के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
क्षेत्र 2 (
