सर्किट ब्रेकर के लिए मैकेनिकल एंडुरेंस परीक्षण: मानक, चुनौतियाँ और सर्वोत्तम व्यवहार

मैकेनिकल एंडुरेंस परीक्षण

सर्किट ब्रेकरों का मैकेनिकल एंडुरेंस IEC 62271-100 के अनुसार 10,000 ऑपरेशन (M2 वर्ग) के लिए परीक्षण किया जाता है। विदेशी प्रयोगशाला में परीक्षण के दौरान, पहला प्रोटोटाइप 6,527 ऑपरेशन पर ट्रिप स्प्रिंग की टूटने के कारण विफल हो गया। प्रयोगशाला ने इस अलग-थलग विफलता को स्वीकार किया, इसे स्प्रिंग इंस्टॉलेशन समस्याओं का आरोप देते हुए। दूसरा प्रोटोटाइप परीक्षण किया गया, लेकिन इसमें भी 6,000 से अधिक ऑपरेशन के बाद दूसरी ट्रिप स्प्रिंग की टूटने के कारण विफलता हुई। इस परिणामस्वरूप, परीक्षण प्रयोगशाला ने केवल 2,000 ऑपरेशन (M1 वर्ग) के लिए मैकेनिकल एंडुरेंस रिपोर्ट जारी की।

मूल कारण विश्लेषण: टूटने का मूल स्रोत निर्माण के दौरान स्प्रिंग के मोड़ने के बिंदु पर मशीन-हैमरिंग चिह्नों से उत्पन्न हुआ, जो हजारों ऑपरेशन के बाद एक कमजोर स्थान बनाता है। हालांकि 36 kV सर्किट ब्रेकर केवल M1-वर्ग (2,000 ऑपरेशन) मैकेनिकल एंडुरेंस रेटिंग प्राप्त करने में सफल रहा, KEMA परीक्षण रिपोर्ट की उच्च प्राधिकता और विश्वसनीयता - 50/60 Hz और ग्राउंडेड/अनग्राउंडेड सिस्टमों के लिए मान्य - लैटिन अमेरिका, यूरोप, दक्षिणपूर्व एशिया और अन्य वैश्विक बाजारों में सफल बिक्री को संभव बनाती है।

ग्राउंडिंग स्विच और विद्रोही सर्किट ब्रेकरों के लिए, मैकेनिकल दीर्घायु परीक्षण में अंतर टेबल 1 में दिखाया गया है। सामान्यतः, IEC ग्राहकों को स्वीकार है कि विद्रोही सर्किट ब्रेकर ट्रोलियों का उपयोग केवल रखरखाव के लिए किया जाता है। इस प्रकार, अंतर्राष्ट्रीय ग्राहक आवश्यकताओं का पालन करने के लिए IEC 62271-200, धारा 6.102.1 में निर्दिष्ट किए गए 25 इंसर्ट और विद्रोही चक्र के साथ परीक्षण किया जा सकता है।

स्विचिंग और क्लोजिंग क्षमता की सत्यापन

सर्किट ब्रेकरों के स्विचिंग और क्लोजिंग परीक्षण कई विन्यासों में आवेदन के आधार पर किए जाते हैं: स्वतंत्र (अनहाउस्ड) सर्किट ब्रेकर, परीक्षण उपकरण में स्थापित विद्रोही सर्किट ब्रेकर, या स्विचगियर में स्थापित विद्रोही सर्किट ब्रेकर। जब स्विचगियर और सर्किट ब्रेकर को एक साथ परीक्षण किया जाता है, तो स्विचिंग और क्लोजिंग परीक्षण एकत्रित स्विचगियर के भीतर किए जाते हैं। स्वतंत्र प्रकार के परीक्षण के लिए, परीक्षण के लिए एक विशेष विद्रोही कम्पार्टमेंट प्रदान करना सिफारिश की जाती है।

IEC सर्किट ब्रेकरों के स्विचिंग परीक्षण विभिन्न परीक्षण अनुक्रमों को परिभाषित करते हैं। ग्राहक विभिन्न अनुक्रमों का चयन कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, अनुक्रम 1 में 274 ब्रेकिंग ऑपरेशन (130 T10, 130 T30, 8 T60, और 6 T100s) शामिल होते हैं। लागत और समय की दक्षता को सुधारने के लिए - क्योंकि परीक्षण प्रयोगशालाएं परीक्षण की अवधि के आधार पर शुल्क लेती हैं - ग्राहक अक्सर अनुक्रम 3 का चयन करते हैं, जिसमें कुल 72 ऑपरेशन (3 T10/T30, 60 T60, और 6 T100s) शामिल होते हैं। हालांकि ऑपरेशनों की संख्या कम हो जाती है, लेकिन कुल ऊर्जा बढ़ जाती है। हालांकि, घरेलू रूप से सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले 50-ब्रेक परीक्षण मानक की तुलना में, IEC परीक्षण बहुत कम गंभीर होता है। टेबल 2 IEC 62271-100 में एंडुरेंस परीक्षण के लिए परिभाषित स्विचिंग ऑपरेशन की संख्या को रेखांकित करता है।

50 Hz और 60 Hz दोनों आवेदनों के लिए निर्धारित सर्किट ब्रेकरों के लिए, STL दिशानिर्देश टेबल 3 में दिखाए गए परीक्षण आवृत्तियों को निर्धारित करता है ताकि उपयुक्तता की पुष्टि की जा सके और प्रकार परीक्षण रिपोर्ट जारी की जा सके। दो-आवृत्ति आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, केवल बुनियादी स्विचिंग परीक्षण (E1 वर्ग) 50 Hz और 60 Hz पर किया जाना आवश्यक है। एंडुरेंस परीक्षण 50 Hz या 60 Hz पर किया जा सकता है। इसी तरह, O–0.3 s–CO–15 s–CO अनुक्रम परीक्षण केवल बुनियादी परीक्षण की आवश्यकता होती है। अलग-अलग न्यूट्रल ग्राउंडिंग सिस्टमों के लिए परीक्षण आवश्यकताएं भिन्न होती हैं, लेकिन यह एंडुरेंस परीक्षण पर प्रभाव नहीं डालता है।

आंतरिक आर्क परीक्षण

परीक्षण वोल्टेज: IEC 62271-200, अनुलेख AA.4.2 के अनुसार, परीक्षण किसी भी उपयुक्त वोल्टेज पर किया जाना चाहिए, जो रेटेड वोल्टेज से अधिक नहीं हो। यदि रेटेड वोल्टेज से कम वोल्टेज चुना जाता है, तो निम्नलिखित शर्तों को पूरा करना आवश्यक है:
a) गणना किए गए औसत RMS परीक्षण धारा AA.4.3.1 में धारा की आवश्यकताओं को संतुष्ट करनी चाहिए;
b) किसी भी चरण में आर्क प्रारंभिक रूप से नहीं बुझना चाहिए।
अस्थायी एक-प्रकार की विलोपन तब अनुमत है जब धारा विलोपनों की संचयी अवधि परीक्षण की कुल अवधि का 2% से अधिक नहीं हो, और कोई एकल विलोपन अगले अपेक्षित धारा शून्य से अधिक नहीं हो। AC धारा घटक का समाकलन AA.4.3.1 में निर्दिष्ट मान के बराबर या उससे अधिक होना चाहिए।
STL दिशानिर्देश के अनुसार, तीन-प्रकार और दो-प्रकार के आर्क परीक्षण के दौरान, दो प्रकार को रेटेड मूल्य से कम वोल्टेज पर धारा स्रोत द्वारा आपूर्ति की जा सकती है, जबकि तीसरा प्रकार अलग से Ur/√3 वोल्टेज स्रोत द्वारा आपूर्ति की जाती है। एक-प्रकार के परीक्षणों में, आर्क को मध्य प्रकार और ग्राउंड के बीच शुरू किया जाना चाहिए। सर्किट को रेटेड मूल्य से कम वोल्टेज पर धारा स्रोत द्वारा आपूर्ति की जा सकती है, जबकि वोल्टेज स्रोत वोल्टेज ब्रेकडाउन को स्पष्ट रूप से निर्धारित करने और इसे हस्तक्षेप से अलग करने के लिए पर्याप्त छोट-सर्किट शक्ति का सामना करना चाहिए।

17.5 kV स्विचगियर के लिए, आंतरिक आर्क फ़ॉल्ट परीक्षण 7.1 kV पर किया जाता है, जो परीक्षण रिपोर्ट में दस्तावेजीकृत है।

परीक्षण की शर्तें और उपकरण व्यवस्था:

एक इकाई के अलग-अलग अपरीक्षित खंडों पर अनुक्रमिक परीक्षण करना अनुमत है। प्रयोगशाला को केबल डक्ट प्रदान करने या व्यवस्थित करने की जिम्मेदारी नहीं है। परीक्षण व्यवस्था को परीक्षण रिपोर्ट में विस्तार से दस्तावेजीकृत किया जाना चाहिए। यदि किसी कार्यात्मक इकाई प्रकार का उपयोग सेवा स्थिति में एक अंत इकाई के रूप में नहीं किया जाना है, तो परीक्षण के दौरान, दो या अधिक कार्यात्मक इकाइयों को संयोजन में व्यवस्थित किया जाना चाहिए, जिसमें परीक्षित इकाई को जितना संभव हो तिरछे दीवार से दूर रखा जाना चाहिए।

सीलिंग परीक्षण वस्तु से कम से कम 200 mm ± 50 mm ऊपर होना चाहिए। दबाव रिलीफ पैनल का खुलने का मार्ग सीलिंग को नहीं छूना चाहिए। परीक्षण परिणाम परीक्षण सेटअप दूरी से अधिक दूरी पर सभी दूरी के लिए मान्य होते हैं। परीक्षण नमूना को अपनी वास्तविक संचालन व्यवस्था में परीक्षण किया जाना चाहिए। हिंजेड वेंटिलेशन फ्लैप वाले स्विचगियर के लिए, हटाने योग्य संचालन हैंडल लगाने की आवश्यकता नहीं होती, लेकिन आंतरिक आर्क परीक्षण के दौरान फ्लैप खुले स्थिति में होना चाहिए। चित्र 4 में दिखाए गए अनुसार, 17.5 kV स्विचगियर के लिए आंतरिक आर्क परीक्षण सेटअप में चार स्विचगियर इकाइयाँ एक पंक्ति में होती हैं। बाएँ छोर इकाई के तीन उच्च वोल्टेज कम्पार्टमेंट पर परीक्षण किया जाता है। कैबिनेट का शीर्ष सीलिंग से 600 mm नीचे होता है, जिसमें एक रिफ्लेक्टर प्लेट लगाया जाता है ताकि सीलिंग से आर्क की प्रतिबिंबन और क्षैतिज संकेतकों की जलन से बचा जा सके। परीक्षण के लिए एक परीक्षण आइसोलेटर ट्रोली सर्किट ब्रेकर की जगह लेता है, और निचले वेंटिलेशन द्वार पर आंतरिक संरक्षी प्लेट खुले स्थिति में होती है।

IEC परीक्षण पर अतिरिक्त नोट्स

IEC परीक्षण विभिन्न परीक्षण आइटमों के लिए अलग-अलग प्रकार परीक्षण प्रमाणपत्र देते हैं, जिनमें शामिल हैं:

• अलग-अलग आइटमों के लिए अलग-अलग प्रकार परीक्षण प्रमाणपत्र, जिनमें शामिल हैं:

• प्रकार परीक्षण प्रमाणपत्र इन्सुलेशन प्रदर्शन के लिए

• प्रकार परीक्षण प्रमाणपत्र शॉर्ट-सर्किट मेकिंग और ब्रेकिंग प्रदर्शन के लिए

• प्रकार परीक्षण प्रमाणपत्र आंतरिक आर्क प्रदर्शन के लिए

परीक्षित स्विचगियर और समर्थन डिजाइन ड्राइंग्स के बीच संगतता को दर्शाने के लिए निम्नलिखित ड्राइंग्स और निर्माता की दस्तावेज प्रदान की जानी चाहिए। परीक्षण प्रयोगशाला प्रदान की गई दस्तावेजों के आधार पर ड्राइंग, बसबार स्पेसिफिकेशन, समर्थन दूरी आदि को मापने और जाँचने द्वारा नमूने की सत्यापन करेगी। किसी भी विचलन को रिकॉर्ड किया जाएगा।

a) स्विचगियर और कंट्रोलगियर का सिंगल-लाइन डायग्राम, जिसमें घटक प्रकार के नाम शामिल हैं।
b) सामान्य व्यवस्था ड्राइंग (संयोजन ड्राइंग), जिसमें शामिल हैं:

• कुल आयाम

• बसबार सिस्टम आयाम

• समर्थन संरचना

• विद्युतीय अंतर

• मुख्य घटकों की सामग्री
  c) संबंधित STL दिशानिर्देशों में विस्तार से दिए गए स्विचगियर पहचान ड्राइंग।