DC ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್

HVDC ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್ಗಳು: ಪ್ರದರ್ಶನ, ಚಂದಾವಳಿಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳು

ಒಂದು HVDC (ಹೈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್) ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್ ಎಂಬುದು ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಉಪಕರಣವಾಗಿದೆ. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕಿಟ್‌ನಲ್ಲಿನ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್‌ನ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿರೋಧಿಸಲು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನಲ್ಲಿ ದೋಷ ಉಂಟಾದಾಗ, ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ನ ಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ವಿಚ್ಛಿನ್ನವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಸರ್ಕಿಟ್ ತೆರೆಯುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಹೈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಸರ್ಕಿಟ್ ನೆಡೆಯುವುದು ಅನ್ಯ ಏಸಿ (ಆಲ್ಟರ್ನೇಟಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್) ಸಂಪರ್ಕಗಳಿಂದ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇದು ಒಂದು ಚಂದಾವಳಿ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣವೆಂದರೆ, ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಸರ್ಕಿಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರವಾಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಶೂನ್ಯ ಕರೆಂಟ್ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಜನಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಏಸಿ ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಆರ್ಕ್ ಲೋಪವನ್ನು ನಿರೋಧಿಸಲು ಆವಶ್ಯಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

HVDC ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರದರ್ಶನವೆಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ನೆಟ್ವರ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿನ ಹೈ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುವುದು. ವಿಪರೀತವಾಗಿ, ಏಸಿ ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ಗಳು ಏಸಿ ವೇವ್ ಫಾರ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ ತನ್ನ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಶೂನ್ಯ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವಾಗ ಆರ್ಕ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ನಿರೋಧಿಸಬಹುದು. ಈ ಶೂನ್ಯ-ಕರೆಂಟ್ ಅನಂತರದಲ್ಲಿ, ನಿರೋಧಿಸಲು ಆವೃತವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯೂ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಪರ್ಕ ಗೆಳೆಯ ಡೈಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪುನರ್ ಪಡೆಯಲು ಮತ್ತು ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಟ್ರಾನ್ಸಿಯಂಟ್ ರಿಕವರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನ್ನು ನೆಂದುಕೊಳ್ಳಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

HVDC ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿ ಹೆಚ್ಚು ಜಟಿಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ ವೇವ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಕರೆಂಟ್ ಶೂನ್ಯ ಬಿಂದುಗಳು ಲಭ್ಯವಿಲ್ಲದೆ ಆರ್ಕ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಿರೋಧಿಸಲು ಆವೃತವಾಗಿರುವ ಆರ್ಕ್ ಇಲ್ಲದಿರುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಯಂಟ್ ರಿಕವರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ. ಆರ್ಕ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ಸರಿಯಾದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರೋಧಿಸದಿದ್ದರೆ, ಬ್ರೇಕರ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳ ಪುನರುತ್ತರ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದು ಅನ್ತಮಾಡಿದರೆ ಬ್ರೇಕರ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳ ನಾಶವನ್ನು ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ವಿಕೃತಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. HVDC ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವಾಗ ಇಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ಚಂದಾವಳಿಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಬೇಕು:

1. ಕೃತ್ರಿಮ ಕರೆಂಟ್ ಶೂನ್ಯದ ಸೃಷ್ಟಿ: ಆರ್ಕ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ನಿರೋಧಿಸಲು ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಕರೆಂಟ್ ಶೂನ್ಯ ಬಿಂದುಗಳ ಅಭಾವದಿಂದ ಇದು ಆವಶ್ಯಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

2. ಪುನರುತ್ತರ ಆರ್ಕ್ ನಿರೋಧಿಸುವುದು: ಆರ್ಕ್ ನೆಡೆಯುವುದು ನಿರೋಧಿಸಿದ ನಂತರ, ಇದನ್ನು ಪುನರುತ್ತರ ನಿರೋಧಿಸಲು ಯಾವುದೇ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು, ಇದು ಬ್ರೇಕರ್ ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ನಾಶವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿತು.

3. ನಿಂದಿತ ಶಕ್ತಿಯ ವಿಸರ್ಜನೆ: ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ನಿಂದಿತ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ವಿಸರ್ಜಿಸಬೇಕು, ಇದು ಸಂಭಾವ್ಯ ಆಪದ್ದರನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಕರೆಂಟ್ ಶೂನ್ಯ ಬಿಂದುಗಳ ಅಭಾವದನ್ನು ಓದಿಸಲು, HVDC ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ಗಳು ಕೃತ್ರಿಮ ಕರೆಂಟ್ ಶೂನ್ಯಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವೆಂದರೆ L - C (ಇಂಡಕ್ಟರ್-ಕ್ಯಾಪ್ಯಾಸಿಟರ್) ಸರ್ಕಿಟ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಈ ಸರ್ಕಿಟ್ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿದ್ದಾಗ, ಇದು ಆರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ಲೋಲಕ ಚಲನೆಗೆ ತರುತ್ತದೆ. ಈ ಲೋಲಕ ಚಲನೆಗಳು ತೀವ್ರವಾಗಿದ್ದು ಹಲವು ಕೃತ್ರಿಮ ಕರೆಂಟ್ ಶೂನ್ಯ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್ ಈ ಕೃತ್ರಿಮ ಶೂನ್ಯ-ಕರೆಂಟ್ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರಲ್ಲಿ ಆರ್ಕ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಹೆಚ್ಚು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮವಾಗಲು, ಲೋಲಕ ಚಲನೆಯ ಶೀರ್ಷ ಕರೆಂಟ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ನಿರೋಧಿಸಬೇಕಾದ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರಬೇಕು.

ಒಂದು ಹೆಚ್ಚು ವಿವರಿತ ಅನುಷ್ಠಾನವೆಂದರೆ ಒಂದು ಸರಣಿ ರೀಸೋನ್ಯಾನ್ಸ್ ಸರ್ಕಿಟ್ ಅನ್ನು ಇಂಡಕ್ಟರ್ (L) ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಪ್ಯಾಸಿಟರ್ (C) ರಿಂದ ಸಾಮಾನ್ಯ DC ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ಸಂಪರ್ಕ (M) ಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಸಹಾಯಕ ಸಂಪರ್ಕ (S1) ಮೂಲಕ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಮೇಲೆ, ಒಂದು ರೀಸಿಸ್ಟರ್ (R) ಸಂಪರ್ಕ (S2) ಮೂಲಕ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಲ್ಲಿ, ಮುಖ್ಯ ಸಂಪರ್ಕ (M) ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಂಪರ್ಕ (S2) ತೆರೆಯಬೇಕು. ಕ್ಯಾಪ್ಯಾಸಿಟರ್ (C) ಹೈ-ರಿಸಿಸ್ಟನ್ಸ್ (R) ಮೂಲಕ ಲೈನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತೆರೆಯಬೇಕು. ಇದರ ಮೇಲೆ, ಸಂಪರ್ಕ (S1) ತೆರೆಯಬೇಕು, ಲೈನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇದರ ಮೇಲೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ಸೆಟ್-ಅಪ್ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ದೋಷ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ನಿರೋಧಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಆವಶ್ಯಕವಾದ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಕೃತ್ರಿಮ ಕರೆಂಟ್ ಶೂನ್ಯಗಳನ್ನು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.

ಮುಖ್ಯ ಸರ್ಕಿಟ್ ಕರೆಂಟ್ I_d ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುವಾಗ, ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣಾ ಮೆಕಾನಿಜಮ್ ಕ್ರಮಾನುಸಾರವಾಗಿ ಕೆಲವು ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ಆರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಸಂಪರ್ಕ S2 ತೆರೆಯಲು ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕ S1 ತೆರೆಯಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮಾಡಲು ಹೊರಬರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಕ್ಯಾಪ್ಯಾಸಿಟರ್ C ನ್ನು ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ L, ಮುಖ್ಯ ಸಂಪರ್ಕ M ಮತ್ತು ಸಹಾಯಕ ಸಂಪರ್ಕ S1 ಮೂಲಕ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ, ಈ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಿದಂತೆ ಲೋಲಕ ಚಲನೆಯ ಕರೆಂಟ್ ಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಹೊರಬರುತ್ತದೆ. ಈ ಲೋಲಕ ಚಲನೆಯ ಕರೆಂಟ್ ಕೃತ್ರಿಮ ಕರೆಂಟ್ ಶೂನ್ಯಗಳನ್ನು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ನ ಸರಿಯಾದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಗೆ ಆವಶ್ಯಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ಸಂಪರ್ಕ M ನ್ನು ಈ ಕೃತ್ರಿಮ ಕರೆಂಟ್ ಶೂನ್ಯ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರಲ್ಲಿ ತೆರೆಯಲು ಸರಿಯಾದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊರಬರುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ಸಂಪರ್ಕ M ಕರೆಂಟ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ಸಫಲವಾಗಿ ನಿರೋಧಿಸಿದ ನಂತರ, ಸಂಪರ್ಕ S1 ತೆರೆಯಲು ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕ S2 ತೆರೆಯಲು ಹೊರಬರುತ್ತದೆ, ಭವಿಷ್ಯದ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಪುನರುಷ್ಠಾನ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು HVDC ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ವಾಭಾವಿಕತೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಮುಖ್ಯ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಒಂದು ವೈಚಿತ್ರ್ಯ ವಿಧಾನ

ಹೈ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ (HVDC) ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಒಂದು ವೈಚಿತ್ರ್ಯ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಕರೆಂಟ್ ನ್ನು ಒಂದು ಕ್ಯಾಪ್ಯಾಸಿಟರ್‌ಗೆ ದಿಕ್ಕಿಸುವುದು. ಇದು ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ಗಳು ನಿರೋಧಿಸಬೇಕಾದ ಕರೆಂಟ್‌ನ ಮಾಂದ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಈ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇದು ಶೂನ್ಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಕ್ಯಾಪ್ಯಾಸಿಟರ್ C ಮೂಲಕ ಆರಂಭಿಸುತ್ತದೆ.

ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ಸಂಪರ್ಕ M ತೆರೆಯುತ್ತಿರುವಾಗ, ಒಂದು ಮುಖ್ಯ ಘಟನೆ ನಡೆಯುತ್ತದೆ: ಮುಖ್ಯ ಸರ್ಕಿಟ್ ಕರೆಂಟ್, ಯಾವುದು ಮುಖ್ಯ ಸಂಪರ್ಕ M ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ, ಕ್ಯಾಪ್ಯಾಸಿಟರ್ C ಗೆ ದಿಕ್ಕಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ದಿಕ್ಕಿಸುವಿಕೆಯ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ, ಮುಖ್ಯ ಸಂಪರ್ಕ M ಗಳು ನೆಡೆಯುವುದನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ನಿರೋಧಿಸಬೇಕಾದ ಕರೆಂಟ್ ಮಾಂದ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಕರೆಂಟ್ ಮಾಂದ್ಯದ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದು ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ನ ಮೇಲೆ ಬರುವ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಸುಲಭ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೋಷ ಅಥವಾ ವಿಫಲತೆಯನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಪ್ಯಾಸಿಟರ್ C ಗಳ ಕರೆಂಟ್ ದಿಕ್ಕಿಸುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ ಇಲ್ಲ, ಇದರ ಅನುಕೂಲವಾಗಿ ಒಂದು ನಾನ್-ಲಿನಿಯರ್ ರೀಸಿಸ್ಟರ್ R ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇದರ ಭಾಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಾನ್-ಲಿನಿಯರ್ ರೀಸಿಸ್ಟರ್ R ಕರೆಂಟ್ ಪ್ರವಾಹದ ಜೊತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುವುದಲ್ಲದೆ ಮುಖ್ಯ ಸಂಪರ್ಕ M ಮೇಲೆ ವೋಲ್ಟೇಜ