कैसे एक हाइ-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर चुनें: महत्वपूर्ण पैरामीटर और विशेषज्ञ गाइड
उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर का चयन एक महत्वपूर्ण कार्य है जो पावर सिस्टम की सुरक्षा, स्थिरता और विश्वसनीय संचालन पर प्रत्यक्ष रूप से प्रभाव डालता है। नीचे उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर का चयन करते समय महत्वपूर्ण तकनीकी विवरण और विचार दिए गए हैं- विस्तृत, समग्र और पेशेवर।
महत्वपूर्ण चयन प्रक्रिया और विचार
I. प्रणाली की स्थिति से मेल खाने वाले मूल तकनीकी पैरामीटर (आधार)
यह मौलिक आवश्यकता है- स्थापना स्थान की विशेषताओं से पूरी तरह से मेल खाना अनिवार्य है।
नामित वोल्टेज (Uₙ)
अनुमान: ब्रेकर का नामित वोल्टेज इसके स्थापना स्थान पर अधिकतम संचालन वोल्टेज से अधिक या बराबर होना चाहिए।
उदाहरण: 10kV सिस्टम में जहाँ अधिकतम संचालन वोल्टेज 12kV है, 12kV नामित वोल्टेज वाले ब्रेकर का चयन किया जाना चाहिए।
नामित धारा (Iₙ)
अनुमान: ब्रेकर की नामित धारा सर्किट की अधिकतम निरंतर संचालन धारा से अधिक या बराबर होनी चाहिए।
गणना: सामान्य लोड धारा, ओवरलोड क्षमता, संभावित भविष्य का विस्तार, और सुरक्षा मार्जिन शामिल करें। "बड़े लोड के लिए छोटा ब्रेकर" या अतिरिक्त निवेश से बचें।
नामित आवृत्ति (fₙ)
पावर सिस्टम की आवृत्ति से मेल खाना अनिवार्य है- चीन में 50Hz।
II. महत्वपूर्ण शॉर्ट-सर्किट प्रदर्शन पैरामीटर (क्षमता परीक्षण)
ये पैरामीटर ब्रेकर की बंद करने और खोलने की क्षमता को मापते हैं और इन्हें सिस्टम शॉर्ट-सर्किट गणना के आधार पर चुना जाना चाहिए।
नामित शॉर्ट-सर्किट बंद करने वाली धारा (Iₖ)
परिभाषा: नामित वोल्टेज पर ब्रेकर द्वारा विश्वसनीय रूप से बंद की जा सकने वाली शॉर्ट-सर्किट धारा का अधिकतम RMS मान।
अनुमान: यह सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर है। ब्रेकर की नामित बंद करने वाली धारा इसके स्थापना स्थान पर अधिकतम प्रत्याशित शॉर्ट-सर्किट धारा (आमतौर पर सिस्टम अध्ययन से गणना की गई तीन-फेज शॉर्ट-सर्किट धारा) से अधिक या बराबर होनी चाहिए।
नोट: ब्रेकर की सेवारत अवधि के दौरान सिस्टम शॉर्ट-सर्किट क्षमता में संभावित वृद्धि पर विचार करें।
नामित शॉर्ट-सर्किट खोलने वाली धारा (Iₘᶜ)
परिभाषा: ब्रेकर द्वारा सफलतापूर्वक खोली जा सकने वाली अधिकतम शिखर शॉर्ट-सर्किट धारा।
अनुमान: आमतौर पर नामित बंद करने वाली धारा के RMS मान का 2.5 गुना (मानक मान)। यह खोलने के दौरान अत्यधिक विद्युत डाइनामिक बलों को सहन करने के लिए अधिकतम प्रत्याशित शॉर्ट-सर्किट धारा शिखर से अधिक होना चाहिए।
नामित शॉर्ट-समय टिकाऊ धारा (Iₖ) / थर्मल टिकाऊ धारा
परिभाषा: ब्रेकर द्वारा निर्दिष्ट अवधि (जैसे, 1s, 3s, 4s) तक सहन की जा सकने वाली शॉर्ट-सर्किट धारा का RMS मान।
अनुमान: इसका अधिकतम प्रत्याशित शॉर्ट-सर्किट धारा RMS मान से अधिक या बराबर होना चाहिए। शॉर्ट-सर्किट धारा के थर्मल प्रभावों को सहन करने की ब्रेकर की क्षमता का परीक्षण करता है।
नामित शिखर टिकाऊ धारा (Iₚₖ) / डाइनामिक टिकाऊ धारा
परिभाषा: ब्रेकर द्वारा सहन की जा सकने वाली शॉर्ट-सर्किट धारा का पहले चक्र का शिखर मान।
अनुमान: यह अधिकतम प्रत्याशित शॉर्ट-सर्किट धारा शिखर से अधिक या बराबर होना चाहिए। शॉर्ट-सर्किट के दौरान विद्युत डाइनामिक बलों के तहत ब्रेकर की यांत्रिक मजबूती का परीक्षण करता है।
III. इन्सुलेशन और पर्यावरणीय संरक्षण आवश्यकताएं
इन्सुलेशन माध्यम प्रकार (कोर टेक्नोलॉजी चयन)
लाभ: अत्यधिक बंद करने की क्षमता, उत्कृष्ट प्रदर्शन।
हानि: SF₆ एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है; उच्च सीलिंग आवश्यकता; लीकेज का खतरा; अपेक्षाकृत जटिल रखरखाव।
अनुप्रयोग: मुख्य रूप से उच्च वोल्टेज, उच्च क्षमता वाले सिस्टम (≥35kV) या विशेष पर्यावरण (जैसे, अत्यधिक ठंडे क्षेत्र) में उपयोग किया जाता है।
सुझाव: 10–35kV रेंज में, जब तक कोई विशेष आवश्यकताएं नहीं हों, वैक्यूम ब्रेकर का चयन करें जिनकी परिपक्वता और पर्यावरणीय लाभ होते हैं।
लाभ: मजबूत आर्क-क्वेंचिंग क्षमता, लंबी सेवारत अवधि, संकुचित आकार, कम रखरखाव, विस्फोट का खतरा नहीं, पर्यावरण-अनुकूल। आवश्यक रूप से अक्सर स्विचिंग अनुप्रयोगों (जैसे, आर्क फर्नेस, मोटर स्विचिंग) के लिए उपयुक्त।
अनुप्रयोग: आज 10–35kV वोल्टेज स्तरों के लिए मुख्यधारा और पसंदीदा चुनाव।
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर (उदाहरण के लिए, VS1, ZN63):
SF₆ (सल्फर हेक्साफ्लोराइड) सर्किट ब्रेकर:
बाहरी इन्सुलेशन
क्रीपेज दूरी: स्थान के प्रदूषण स्तर (I–IV) के आधार पर पर्याप्त क्रीपेज दूरी वाले बुशिंग और इन्सुलेटर का चयन करें, जिससे प्रदूषण फ्लैशओवर से बचा जा सके।
संघनन: उच्च आर्द्रता या बड़े तापमान-अंतर के पर्यावरण में आंतरिक स्विचगियर के लिए, जहाँ संघनन की संभावना रहती है, गर्मकर या अंतरक्षण उपकरण से सुसज्जित ब्रेकर या स्विचगियर का चयन करें।
IV. यांत्रिक विशेषताएं और संचालन यंत्र
संचालन यंत्र प्रकार
स्प्रिंग-ऑपरेटेड मेकेनिज्म: सबसे आम, परिपक्व तकनीक, उच्च विश्वसनीयता, बाहरी ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता नहीं। अधिकांश मामलों में पसंदीदा चुनाव।
पर्मानेंट मैग्नेट एक्चुएटर (PMA): कम भाग, सरल संरचना, सिद्धांत रूप से उच्च विश्वसनीयता और तेज संचालन। हालांकि, फ़ील्ड में असफलता के बाद रिपेयर कठिन होता है- आमतौर पर पूर्ण प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक संचालन यंत्र: पुराने मॉडलों में उपयोग किया जाता था; उच्च-शक्ति DC आपूर्ति और बड़ी बंद करने वाली धारा की आवश्यकता; धीरे-धीरे फेज आउट हो रहा है।
यांत्रिक और विद्युत टिकाऊता
यांत्रिक टिकाऊता: धारा के बिना (आमतौर पर 10,000–30,000+ चक्र) खोलने-बंद करने की संख्या।
विद्युत टिकाऊता: नामित धारा पर नॉर्मल बंद करने की संख्या (उदाहरण के लिए, E2 वर्ग: 10,000 संचालन; C2 वर्ग: 100 शॉर्ट-सर्किट बंद करने)। कैपेसिटर बैंक, रिएक्टर या मोटर के अक्सर स्विचिंग की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उच्च विद्युत टिकाऊता वाले ब्रेकर का चयन करें।
बंद करने और खोलने का समय
रिले सुरक्षा या तेज ऑटो-रिक्लोजिंग के साथ समन्वय की आवश्यकता वाले सिस्टमों के लिए, ब्रेकर का कुल क्लियरिंग समय (ट्रिप कमांड की शुरुआत से आर्क विलोपन तक) पर ध्यान दें।
V. द्वितीयक नियंत्रण और सहायक कार्य
नियंत्रण वोल्टेज: सबस्टेशन की DC ऊर्जा सिस्टम (सामान्यतया DC 110V या DC 220V) से मेल खाना अनिवार्य है।
सहायक संपर्क: माप, संकेत और इंटरलॉकिंग की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए संख्या पर्याप्त होनी चाहिए।
इंटरलॉकिंग कार्य: सुरक्षा को सुनिश्चित करने के लिए विश्वसनीय एंटी-पंपिंग सर्किट, बंद/खोलने की इंटरलॉकिंग आदि को शामिल करना अनिवार्य है।
स्मार्ट इंटरफेस: आधुनिक ब्रेकर अक्सर इलेक्ट्रिकल पैरामीटर माप, फ़ॉल्ट रिकॉर्डिंग, स्थिति मापन और संचार प्रोटोकॉल (जैसे, IEC 61850) का समर्थन करने वाले इंटेलिजेंट कंट्रोलर शामिल करते हैं, जो इंटीग्रेटेड ऑटोमेशन सिस्टम में एकीकरण को सुविधाजनक बनाते हैं।
VI. स्थापन, पर्यावरण और ब्रांड/सेवा
स्थापन प्रकार: स्थिर या विस्थापित (ड्रॉर-टाइप)? स्विचगियर मॉडल और संरचना से मेल खाना अनिवार्य है।
पर्यावरणीय स्थितियाँ: ऊंचाई, वातावरण का तापमान, आर्द्रता पर विचार करें। ऊंच ऊंचाई पर, ब्रेकर की रेटिंग को डेरेट किया जाना चाहिए।
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