सर्किट ब्रेकर का चयन और सेटिंग: मूलभूत पैरामीटर से चयनात्मक सुरक्षा तक का पूर्ण गाइड

सर्किट ब्रेकर का वर्गीकरण

(1) एयर सर्किट ब्रेकर (ACB)
एयर सर्किट ब्रेकर, जो मोल्डेड फ्रेम या यूनिवर्सल सर्किट ब्रेकर के रूप में भी जाना जाता है, अपने सभी घटकों को एक इन्सुलेटेड मेटल फ्रेम में रखता है। यह आमतौर पर ओपन-टाइप होता है, जो विभिन्न ऐक्सेसरीज़ की स्थापना की अनुमति देता है, और संपर्क और भागों को आसानी से बदलने की सुविधा प्रदान करता है। यह आमतौर पर मुख्य विद्युत आपूर्ति स्विच के रूप में उपयोग किया जाता है। ओवरकरंट ट्रिप यूनिट्स इलेक्ट्रोमैग्नेटिक, इलेक्ट्रोनिक और इंटेलिजेंट प्रकार के होते हैं। ब्रेकर चार-चरणीय सुरक्षा प्रदान करता है: लंबे समय टाइम डिले, छोटे समय टाइम डिले, तत्काल और ग्राउंड फ़ॉल्ट सुरक्षा। प्रत्येक सुरक्षा सेटिंग को फ्रेम के आकार के आधार पर एक सीमा में समायोजित किया जा सकता है।

एयर सर्किट ब्रेकर 50Hz एसी, 380V या 660V के निर्धारित वोल्टेज और 200A से 6300A तक के निर्धारित विद्युत धारा के वितरण नेटवर्क के लिए उपयुक्त हैं। वे मुख्य रूप से विद्युत ऊर्जा के वितरण और सर्किट और विद्युत उपकरणों की ओवरलोड, अंडरवोल्टेज, शॉर्ट सर्किट, एकल-फेज ग्राउंडिंग और अन्य दोषों से सुरक्षा प्रदान करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। ये ब्रेकर बहुत सारी इंटेलिजेंट सुरक्षा कार्यक्षमताएं प्रदान करते हैं और चयनात्मक सुरक्षा की सुविधा प्रदान करते हैं। सामान्य स्थितियों में, वे सर्किट के अक्सर नहीं बदलने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। 1250A तक की रेटिंग वाले ACBs 50Hz, 380V नेटवर्क में मोटरों को ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट से सुरक्षा प्रदान करने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं।

एयर सर्किट ब्रेकर आमतौर पर ट्रांसफॉर्मरों के 400V तरफ, बस टाइ ब्रेकर, उच्च क्षमता फीडर ब्रेकर और बड़े मोटर नियंत्रण ब्रेकर के रूप में मुख्य स्विच के रूप में भी उपयोग किए जाते हैं।

(2) मोल्डेड केस सर्किट ब्रेकर (MCCB)
जिसे प्लग-इन सर्किट ब्रेकर के रूप में भी जाना जाता है, मोल्डेड केस सर्किट ब्रेकर टर्मिनल, संपर्क, आर्क विनाशक चैम्बर, ट्रिप यूनिट और संचालन यंत्रण एक प्लास्टिक के आवरण में रखता है। ऑक्सिलियरी संपर्क, अंडरवोल्टेज ट्रिप यूनिट और शंट ट्रिप यूनिट अक्सर मॉड्यूलर होते हैं। संरचना संक्षिप्त होती है, और रखरखाव आमतौर पर नहीं देखा जाता है। यह शाखा सर्किट सुरक्षा के लिए उपयुक्त है। मोल्डेड केस ब्रेकर आमतौर पर थर्मल-मैग्नेटिक ट्रिप यूनिट्स शामिल करते हैं, जबकि बड़े मॉडलों में ठोस-राज्य ट्रिप सेंसर लगाए जा सकते हैं।

MCCBs के लिए ओवरकरंट ट्रिप यूनिट इलेक्ट्रोमैग्नेटिक और इलेक्ट्रोनिक प्रकार के उपलब्ध हैं। आमतौर पर, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक MCCBs गैर-चयनात्मक होते हैं और केवल लंबे समय टाइम डिले और तत्काल सुरक्षा प्रदान करते हैं। इलेक्ट्रोनिक MCCBs चार सुरक्षा कार्यक्षमताएं प्रदान करते हैं: लंबे समय टाइम डिले, छोटे समय टाइम डिले, तत्काल और ग्राउंड फ़ॉल्ट सुरक्षा। कुछ नए इलेक्ट्रोनिक MCCBs जोन-चयनात्मक इंटरलॉकिंग भी शामिल करते हैं।

मोल्डेड केस सर्किट ब्रेकर आमतौर पर फीडर सर्किट नियंत्रण और सुरक्षा, छोटे वितरण ट्रांसफॉर्मरों के लो-वोल्टेज तरफ के मुख्य स्विच, अंतिम विद्युत वितरण नियंत्रण और विभिन्न उत्पादन मशीनरी के लिए विद्युत स्विच के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

(3) मिनीट्यूअर सर्किट ब्रेकर (MCB)
मिनीट्यूअर सर्किट ब्रेकर इमारती विद्युत अंतिम वितरण प्रणाली में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले अंतिम सुरक्षा उपकरण हैं। यह एक-फेज और तीन-फेज सर्किट में 125A तक के लिए शॉर्ट सर्किट, ओवरलोड और ओवरवोल्टेज से सुरक्षा प्रदान करता है, और यह एक-पोल (1P), दो-पोल (2P), तीन-पोल (3P) और चार-पोल (4P) विन्यास में उपलब्ध होता है।

एक MCB एक संचालन यंत्रण, संपर्क, सुरक्षा उपकरण (विभिन्न ट्रिप यूनिट्स) और आर्क विनाशक प्रणाली से बना होता है। मुख्य संपर्क निर्देशात्मक या विद्युत से बंद किए जा सकते हैं। बंद करने के बाद, एक फ्री-ट्रिपिंग मेकेनिज्म संपर्कों को बंद स्थिति में लॉक करता है। ओवरकरंट ट्रिप यूनिट के कोईल और थर्मल ट्रिप यूनिट के हीटिंग एलिमेंट मुख्य सर्किट के साथ श्रृंखलाबद्ध रूप से जुड़े होते हैं, जबकि अंडरवोल्टेज ट्रिप यूनिट का कोईल विद्युत स्रोत के साथ समानांतर रूप से जुड़ा होता है।

सivi इमारती विद्युत डिजाइन में, मिनीट्यूअर सर्किट ब्रेकर मुख्य रूप से ओवरलोड, शॉर्ट सर्किट, ओवरकरंट, वोल्टेज की हानि, अंडरवोल्टेज, ग्राउंडिंग, लीकेज, दोहरे विद्युत स्रोतों का स्वचालित स्थानांतरण और अक्सर मोटर शुरू करने के लिए सुरक्षा और संचालन के उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं।

सर्किट ब्रेकर के मूल विशेषता पैरामीटर

(1) निर्धारित संचालन वोल्टेज (Ue)
निर्धारित संचालन वोल्टेज सर्किट ब्रेकर का नामित वोल्टेज है, जिसके तहत ब्रेकर निर्धारित सामान्य सेवा और प्रदर्शन शर्तों के तहत निरंतर संचालित किया जा सकता है।

चीन में, 220kV तक के वोल्टेज स्तरों के लिए, अधिकतम संचालन वोल्टेज प्रणाली के निर्धारित वोल्टेज का 1.15 गुना होता है; 330kV और उससे अधिक के लिए, अधिकतम संचालन वोल्टेज निर्धारित वोल्टेज का 1.1 गुना होता है। सर्किट ब्रेकर को प्रणाली के अधिकतम संचालन वोल्टेज के तहत इन्सुलेशन बनाए रखना और बंद और विच्छेद करना चाहिए।

(2) निर्धारित धारा (In)
निर्धारित धारा वह धारा है जिसे ट्रिप यूनिट 40°C से कम वातावरण तापमान पर निरंतर ले जा सकता है। समायोज्य ट्रिप यूनिट वाले ब्रेकरों के लिए, यह ट्रिप यूनिट द्वारा निरंतर लिया जा सकने वाला अधिकतम धारा है।

जब 40°C से अधिक लेकिन 60°C से कम वातावरण तापमान पर उपयोग किया जाता है, तो ब्रेकर लंबे समय तक कम लोड पर संचालित किया जा सकता है।

(3) ओवरलोड ट्रिप धारा सेटिंग (Ir)
जब धारा ट्रिप यूनिट की सेटिंग Ir से अधिक होती है, तो सर्किट ब्रेकर टाइम डिले के बाद ट्रिप हो जाता है। यह भी ब्रेकर द्वारा ट्रिप किए बिना ले जा सकने वाली अधिकतम धारा का प्रतिनिधित्व करता है। यह मान अधिकतम लोड धारा Ib से अधिक होना चाहिए लेकिन सर्किट की अधिकतम अनुमत धारा Iz से कम होनी चाहिए।

थर्मल-मैग्नेटिक ट्रिप यूनिट के लिए, Ir आमतौर पर 0.7–1.0In की सीमा में समायोजित किया जा सकता है। इलेक्ट्रोनिक ट्रिप यूनिट के लिए, समायोजन सीमा आमतौर पर विस्तृत होती है, आमतौर पर 0.4–1.0In। गैर-समायोज्य ओवरकरंट ट्रिप यूनिट वाले ब्रेकरों के लिए, Ir = In।

(4) शॉर्ट-सर्किट ट्रिप धारा सेटिंग (Im)
शॉर्ट-सर्किट ट्रिप यूनिट (तत्काल या छोटे समय डिले) उच्च दोष धाराओं के दौरान सर्किट ब्रेकर को तेजी से ट्रिप करने का कारण बनता है। इसकी ट्रिप सीमा Im है।

(5) निर्धारित छोटे समय की धारा सहनशीलता (Icw)
यह धारा मान है जिसे एक निर्धारित अवधि के लिए चालक के माध्यम से गुजारा जा सकता है बिना अतिताप से नुकसान होने के।

(6) ब्रेकिंग क्षमता
सर्किट ब्रेकर की ब्रेकिंग क्षमता इसकी दोष धाराओं को सुरक्षित रूप से विच्छेद करने की क्षमता का प्रतिनिधित्व करती है, जो आवश्यक रूप से इसकी निर्धारित धारा से संबंधित नहीं है। सामान्य रेटिंग 36kA और 50kA शामिल हैं। यह आमतौर पर अंतिम शॉर्ट-सर्किट ब्रेकिंग क्षमता (Icu) और सेवा शॉर्ट-सर्किट ब्रेकिंग क्षमता (Ics) में विभाजित होता है।

सर्किट ब्रेकर चयन के सामान्य सिद्धांत

पहले, अनुप्रयोग के आधार पर प्रकार और पोलों की संख्या का चयन करें; फिर अधिकतम संचालन धारा के आधार पर निर्धारित धारा का चयन करें; अंत में, ट्रिप यूनिट और ऐक्सेसरीज़ के प्रकार का चयन करें। विशिष्ट आवश्यकताएं निम्नलिखित हैं:

• सर्किट ब्रेकर का निर्धारित संचालन वोल्टेज ≥ लाइन का निर्धारित वोल्टेज।

• सर्किट ब्रेकर का निर्धारित शॉर्ट-सर्किट मेकिंग/ब्रेकिंग क्षमता ≥ लाइन की गणना की गई लोड धारा।

• सर्किट ब्रेकर का निर्धारित शॉर्ट-सर्किट मेकिंग/ब्रेकिंग क्षमता ≥ लाइन में संभावित अधिकतम शॉर्ट-सर्किट धारा (आमतौर पर RMS मान के रूप में गणना की जाती है)।

• लाइन के अंत में एक-फेज-टू-ग्राउंड शॉर्ट-सर्किट धारा ≥ सर्किट ब्रेकर की तत्काल (या छोटे समय डिले) ट्रिप सेटिंग का 1.25 गुना।

• अंडरवोल्टेज ट्रिप यूनिट का निर्धारित वोल्टेज = लाइन का निर्धारित वोल्टेज।

• शंट ट्रिप यूनिट का निर्धारित वोल्टेज = नियंत्रण विद्युत स्रोत वोल्टेज।

• विद्युत संचालन यंत्रण का निर्धारित संचालन वोल्टेज = नियंत्रण विद्युत स्रोत वोल्टेज।

• प्रकाश लाइनों में उपयोग के दौरान, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ट्रिप यूनिट की तत्काल ट्रिप सेटिंग आमतौर पर लोड धारा का 6 गुना होती है।

• एक ही मोटर के लिए शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा के लिए सर्किट ब्रेकर का उपयोग करते समय, तत्काल ट्रिप सेटिंग DW श्रृंखला के लिए मोटर की शुरुआती धारा का 1.35 गुना (या DZ श्रृंखला के लिए 1.7 गुना