बाह्य स्तंभ-लगाएको वैक्युम सर्किट ब्रेकरको प्रदर्शन विशेषताहरू र संरचनात्मक डिजाइन

२००९ देखि २०१० सम्म, राष्ट्रिय ग्रिडले स्मार्ट ग्रिड योजनाको परीक्षण चरणमा थियो, जहाँ मजबुत स्मार्ट ग्रिड विकास योजना विकसित गर्न, महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकी र उपकरण निर्माणको अनुसंधान र विकास गरिएको थियो र विभिन्न क्षेत्रहरूमा परीक्षण परियोजनाहरू सञ्चालन गरिएको थियो। २०११ देखि २०१५ सम्मको अवधिले पूर्ण-मापात्मक निर्माण चरणको थियो, जहाँ स्मार्ट ग्रिडको संचालन नियंत्रण र इन्टरैक्टिभ सेवा प्रणाली प्रारंभिक रूपमा गठन भएको थियो र महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकी र उपकरणमा ठूलो प्रगति भएको थियो, जसले उनीहरूको व्यापक अनुप्रयोग आन्तरिक गर्यो। 

२०१६ देखि २०२० सम्म, यो प्रमुख र अपग्रेड चरणमा प्रवेश गर्यो, जहाँ एकीकृत र मजबुत स्मार्ट ग्रिड पूर्णरूपमा स्थापित भएको थियो, र प्रौद्योगिकी र उपकरणहरूले अन्तर्राष्ट्रिय उन्नत स्तरमा पुग्यो। त्यस समयमा, ग्रिडको संसाधन वितरण अनुकूलनको क्षमता बढ्यो। राष्ट्रिय स्मार्ट ग्रिडका विकास लक्ष्यहरूको प्रतिक्रिया गर्न, प्रमुख ग्रिडमा स्थापित बाहिरी खम्बा-मा लगाएको वैक्युम सर्किट ब्रेकरहरूले उच्च संवेदनशीलता भएको माइक्रोकम्प्युटर-आधारित बुद्धिमत्ता सुरक्षा प्राप्त गर्न चाहियो, जसको अर्थ हो माइनिमम प्राथमिक संचालन विद्युत धारा मान न्यून हुनुपर्छ। 

त्यसैले, तीन चरणहरूमा प्रत्येक चरणले विभिन्न संरक्षणको लागि अलग अलग धारा रुपान्तरक लगाने अतिरिक्त, बाहिरी खम्बा-मा लगाएको वैक्युम सर्किट ब्रेकरहरूले माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षा लिनको लागि अवशिष्ट धारा रुपान्तरक लगानुपर्छ जसले माइक्रोकम्प्युटरको लागि निश्चित लीक सुरक्षा प्रदान गर्न सक्छ। पारम्परिक अवशिष्ट धारा रुपान्तरकहरू ठूलो आकार, भारी वजन र निम्न यथार्थता छन्। 

स्थापना अवकाशको सीमा र दीर्घ द्वितीयक लीड सर्किटको प्रभावमा, उनीहरू बाहिरी खम्बा-मा लगाएको वैक्युम सर्किट ब्रेकरको लागि माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षाको अनुप्रयोग आवश्यकताहरू पूरा गर्न सकिँदैन। वर्तमानमा, सबै बाहिरी सर्किट ब्रेकरहरू जसहरूले राष्ट्रिय स्मार्ट ग्रिडको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छन् विदेशी नियोजित उद्योगहरूद्वारा उत्पादित गरिएका छन्, जसले उच्च खर्च लागु गर्छ। राष्ट्रिय स्मार्ट ग्रिडको विकास आवश्यकताहरूलाई अनुकूलित गर्न, राष्ट्रिय स्मार्ट ग्रिडको आवश्यकताहरूलाई पूरा गर्ने बाहिरी सर्किट ब्रेकरहरूको विकास गर्नुपर्छ। 

वर्तमानमा, हामीले समाधान गर्नुपर्ने प्रमुख तकनीकी चुनौती यो हो कि माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षाको लागि अवशिष्ट धारा रुपान्तरकहरू विकसित गर्नुपर्छ, जसहरूले यी सर्किट ब्रेकरहरूको साथ उपयोग गर्न सकिन्छ, छोटो अवकाशमा स्थापना, उच्च-संवेदनशील लीक माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षा, र निश्चित संचालनको आवश्यकता पूरा गर्न सकिन्छ, र अवशिष्ट धारा रुपान्तरकहरूको स्थानीयकरण पहिलो बार पारित गर्न सकिन्छ।

माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षाको लागि अवशिष्ट धारा रुपान्तरकहरूको अनुप्रयोग र प्रदर्शन आवश्यकताहरू

अवशिष्ट धारा रुपान्तरक (शून्य-क्रम धारा रुपान्तरक) एक विशेष धारा रुपान्तरक हो जो अवशिष्ट धारा (शून्य-क्रम धारा) रुपान्तर गर्न डिझाइन गरिएको छ। यो न्यूट्रल-इन्सुलेटेड प्रणालीमा एकल-फेज ग्राउंडिङ सुरक्षा लिनको लागि प्रयोग गरिन्छ। तीन फेज चालकहरूले एकै समयमा रुपान्तरकको कोर विन्डो दिनुपर्छ, जसले रुपान्तरकको प्राथमिक विन्डिङ गर्छ।

 जब प्रणाली सामान्य रूपमा सञ्चालन गर्छ, तीन फेज धाराहरूको फेजर सम शून्य हुन्छ, र अवशिष्ट धारा रुपान्तरकको द्वितीयक तिर बाहिर नहुन्छ। जब कुनै लाइनमा एकल-फेज ग्राउंडिङ दोष भएको पाइन्छ, अवशिष्ट धारा रुपान्तरकको प्राथमिक धारा रिले वा माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षाको लागि न्यूनतम संचालन धारा मान पुग्छ, जसले सुरक्षा उपकरणलाई कार्यान्वयन गर्न लागु गर्छ। 

अन्यथा, यो निष्क्रिय रह्छ। पारम्परिक अवशिष्ट धारा रुपान्तरकमा, द्वितीयक तिर तिर रिलीसमा लगाएको छ। चूँकि रुपान्तरकको प्राथमिक विन्डिङको चक्रहरूको संख्या सामान्यतया १ हुन्छ, द्वितीयक विन्डिङको चक्रहरूको संख्या धेरै सानो छ। पारम्परिक अवशिष्ट धारा रुपान्तरकको प्राथमिक न्यूनतम संचालन धारा मान अधिकांशतया २.४A देखि १०A मा छ, र पारम्परिक अवशिष्ट धारा रुपान्तरकको प्राथमिक निर्धारित धारा मान सामान्यतया १५A देखि ३००A मा छन्। यथार्थताको आवश्यकतालाई पूरा गर्न, रुपान्तरकको कोर अनुप्रस्थ क्षेत्रफल धेरै ठूलो डिझाइन गरिएको छ, जसले ठूलो आकार, भारी वजन, निम्न यथार्थता, र सानो द्वितीयक भार बनाउँछ।

 जब दोष धारा २.४A भन्दा सानो हुन्छ, पारम्परिक रुपान्तरकले रिलीस लागू गर्न योग्य धारा उत्पादन गर्न सकिँदैन, जसले "मृत क्षेत्र" बनाउँछ। त्यसैले, रुपान्तरकले बिन "मृत क्षेत्र" को विस्तृत संचालन धारा मानमा माइक्रोकम्प्युटरको लागि निश्चित सुरक्षा प्रदान गर्न सक्न, माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षाको लागि प्रयोग गरिन सकिने विशेष अवशिष्ट धारा रुपान्तरक डिझाइन गर्नुपर्छ।

सर्किट ब्रेकरको स्थापना अवकाशको प्रतिबन्धको कारण, माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षाको लागि प्रयोग गरिने विशेष अवशिष्ट धारा रुपान्तरक ठूलो आकार र भारी वजन नभएको र उच्च-यथार्थता द्वितीयक उत्पादन र ठूलो द्वितीयक भार आवश्यक छ। सामान्यतया, रुपान्तरकको प्राथमिक संचालन धारा ०.२A देखि १०A मा आवश्यक छ। यदि रुपान्तरकले ठूलो द्वितीयक भार उत्पादन शर्तमा अच्छो रेखीयता र संवेदनशीलता निश्चित गर्न सक्छ, त्यसले माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षाको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ र "मृत क्षेत्र" बन्न रोक्न सक्छ।

माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षाको लागि अवशिष्ट धारा रुपान्तरकहरूको संरचना डिझाइन

रुपान्तरकको निर्धारित भार परामितिहरूको चयन

बाहिरी खम्बा-मा लगाएको वैक्युम सर्किट ब्रेकरहरू सामान्यतया बाहिरी रूपमा स्थापित गरिन्छ र सहायक ऑटोमेशन उपकरणहरूबाट दूर छन्। तर, माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षाको लागि आवश्यक भार धेरै सानो छ। अवशिष्ट धारा रुपान्तरक डिझाइन गर्दा, रुपान्तरकको द्वितीयक लीड सर्किटको भारमा निर्धारित भार प्राथमिक रूपमा ध्यान दिइन्छ। किनकि माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षा उपकरण सामान्यतया बाहिरी खम्बा-मा लगाएको सर्किट ब्रेकरबाट दूर छ, रुपान्तरकको निर्धारित भार सामान्यतया ठूलो चयन गरिन्छ, जसको अधिकतम मान लगभग २००Ω छ (यो भार उपयोगकर्ताको वास्तविक स्थिति अनुसार निर्धारित गरिन सकिन्छ)।

प्राथमिक र द्वितीयक विन्डिङको चक्रहरूको संख्या, कोर आकार, र सामग्रीको चयन

माइक्रोकम्प्युटर सुरक्षाको लागि अवशिष्ट धारा रुपान्तरकहरू अत्यधिक संवेदनशीलता आवश्यक छ र त्यसले तत्काल र यथार्थ रूपमा प्रतिक्रिया दिनुपर्छ। संवेदनशीलता रुपान्तरकको द्वितीयक विन्डिङको लीक धारामा प्रतिक्रिया दिनेको क्षमता हो, जसलाई निम्न रूपमा वर्णन गर्न सकिन्छ: निश्चित रूपमा लीक धारामा, विभिन्न रुपाउन्तरकहरूको उत्पन्न विद्युत बल जित्तो उच्च, उनीहरूको संवेदनशीलता उत्तरोत्तर उच्च हुन्छ। 

संवेदनशीलता रुपान्तरकको प्राथमिक र द्वितीयक विन्डिङको चक्रहरूको संख्यासँग सम्बन्धित छ। द्वितीयक विन्डिङको चक्रहरूको संख्या बढ्ने जस्तो, संवेदनशीलता उच्च हुन्छ। अवशिष्ट धारा रुपान्तरक प्रत्यक्ष रूपमा तीन फेज प्राथमिक चालकहरूमा स्थापित गरिन्छ, र प्राथमिक तार सुरक्षित लाइन हो, जसको प्राथमिक चक्रहरूको संख्या १ हुन्छ। प्राथमिक चक्रहरूको संख्या बढाउन योग्य छैन।

द्वितीयक विन्डिङको उत्पन्न विद्युत बल, U2=4.44f⋅N2⋅μ⋅I1⋅S, जहाँ:

• I1 निर्धारित प्राथमिक धारा प्रतिनिधित्व गर्छ।

• S कोरको अनुप्रस्थ क्षेत्रफल हो।

• muis चुम्बकीय पारगमनता हो।

• f आवृत्ति हो।

• N2 द्वितीयक विन्डिङको चक्रहरूको संख्या हो।

सूत्रबाट देखिन्छ, रुपान्तरकको स्थापना स्थानको सीमाबाट, रुपान्तरकको बाहिरी आकार धेरै ठूलो छैन। त्यसैले, रुपान्तरकको कोरको अनुप्रस्थ क्षेत्रफल सानो छ। रुपान्तरकको संवेदनशीलता बढाउन, यो आवश्यक छ कि द्वितीयक विन्डिङको चक्रहरूको संख्या बढाउन वा रुपान्तरकको कोरको चुम्बकीय पारगमनता बढाउन आवश्यक छ।

बाहिरी सर्किट ब्रेकरहरूको निर्धारित प्राथमिक धारा बाहिरी रूपमा ६३०A वा त्यसको निम्न छ। रुपान्तरकको कोरको अनुप्रस्थ क्षेत्रफल सानो हुनुको कारण, उच्च संवेदनशीलता निश्चित गर्न, प्रयोगात्मक रूपमा, द्वितीयक विन्डिङको चक्रहरूको संख्या सामान्यतया १५०० देखि २००० चक्रहरूमा आरम्भिक रूपमा निर्धारित गरिन्छ। विशिष्ट चक्रहरूको संख्या माइक्रोकम्प्युटरको आवश्यकतामा र रुपान्तरकको द्वितीयक भार र द्वितीयक उत्पादन विद्युत बल आधारित निर्धारित गरिन सकिन्छ।

एकबाट, कोरको अनुप्रस्थ क्षेत्रफल, चक्रहरूको संख्या, र द्वितीयक भार निर्धारित गरेपछि, रुपान्तरकको द्वितीयक उत्पन्न विद्युत बल (यथार्थता) शुद्ध रुपमा कोरको चुम्बकीय पारगमनतासँग सम्बन्धित छ। त्यसैले, रुपान्तरकमा प्रयोग गरिने कोरको सामग्री निर्धारण गर्न अत्यधिक महत्वपूर्ण छ। अगाडि उल्लेख गरिएको रुपान्तरकको रेखीयता र अवशिष्ट विशेषताहरू पनि कोरको सामग्रीसँग घनिष्ठ रूपमा सम्बन्धित छ।

टेबल १को डाटालाई विश्लेषण गर्दा, नैनोक्रिस्टलिन अल्योय र मेटग्लास दुवैले उच्चतम चुम्बकीय पारगमनता छन्। तर, मेटग्लासको सापेक्ष