ਸरਕਿਟ ਬ੍ਰੇਕਰ ਦੀ ਸ਼ਾਰਟ ਸਰਕਿਟ ਵਿਦਿਆ ਦਾ ਹਿਸਾਬ ਲਗਾਉਣ ਦਾ ਤਰੀਕਾ

جب بجلی کے نظام میں کسی قسم کا فالٹ ہوتا ہے، تو نامتناسب طور پر زیادہ کرنٹ سسٹم کے ذریعے سے گزرتا ہے جس میں کرنٹ بھی شامل ہوتا ہے۔ لیکن اگر فالٹ کو کٹ آؤٹ کرنے کے ذریعے ختم کر دیا جائے تو۔ جب کرنٹ سسٹم کے ذریعے گزرتا ہے تو سرکٹ بریکر (CB) کے مختلف کرنٹ کیریئنگ حصوں پر بہت زیادہ مکانیکی اور حرارتی استرس ڈالا جاتا ہے۔

اگر CB کے رسانے والے حصوں کا مقطعی علاقہ کافی نہ ہو تو خطرناک طور پر گرمی کی وضاحت کی سنجیدگی ہو سکتی ہے۔ یہ بلند گرمی CB کی انسلیشن کی کوالٹی کو متاثر کر سکتی ہے۔

CB کے کنٹاکٹس بھی بالکل گرم ہوتے ہیں۔ CB کے کنٹاکٹس کے حرارتی استرس I2Rt کے تناسب میں ہوتے ہیں، جہاں R کنٹاکٹ کا رزسٹنس ہوتا ہے، جو کنٹاکٹ دباؤ اور کنٹاکٹ سطح کی حالت پر منحصر ہوتا ہے۔ I کسی کرنٹ کا rms value ہوتا ہے اور t کا مطلب ہے کہ کرنٹ کنٹاکٹس کے ذریعے کتنے وقت تک گزر چکا ہے۔

فالٹ شروع ہونے کے بعد، کرنٹ تب تک رہتا ہے جب تک کہ CB کا انٹرپٹنگ یونٹ توڑ نہ کر دے۔ لہذا، وقت t کا مطلب ہے کہ بریکنگ کا وقت ہوتا ہے۔ چونکہ یہ وقت ملی سیکنڈ کی پیمانے پر بہت کم ہوتا ہے، لہذا یہ فرض کیا جاتا ہے کہ فالٹ کے دوران پیدا ہونے والی تمام گرما کو کنڈکٹر نے سنبھال لی ہے کیونکہ گرما کے کنوانشن اور ریڈی ایشن کے لیے کافی وقت نہیں ہوتا۔
گرمی کی وضاحت کو درج ذیل فارمولے سے معلوم کیا جا سکتا ہے،

جہاں، T ہر سیکنڈ میں گرمی کی وضاحت ڈگری سینٹیگریڈ میں ہوتی ہے۔
I کرنٹ (rms symmetrical) ایمپیر میں ہوتا ہے۔
A کنڈکٹر کا مقطعی علاقہ ہوتا ہے۔
ε کنڈکٹر کی رزسٹویٹی کا 20oC پر گرمی کا ضریب ہوتا ہے۔

ہمیں معلوم ہے کہ الومینیم 160oC سے اوپر اپنی مکانیکی طاقت کھو دیتا ہے اور نرم ہو جاتا ہے، لہذا گرمی کی وضاحت کو اس سے نیچے محدود کرنے کی خواہش ہوتی ہے۔ یہ ضرورت دراصل کسے کرنٹ کے دوران مجاز گرمی کی وضاحت کو مقرر کرتی ہے۔ اس حد کو CB کے بریکنگ وقت کو کنٹرول کرتے ہوئے اور کنڈکٹر کی لمبائی کو صحیح طور پر ڈیزائن کرتے ہوئے حاصل کیا جا سکتا ہے۔

کسے کرنٹ کی طاقت

دو متوازی کرنٹ کیریئنگ کنڈکٹرز کے درمیان تیار کردہ الیکٹرومیگنیٹک طاقت کو درج ذیل فارمولے سے معلوم کیا جا سکتا ہے،

جہاں، L دونوں کنڈکٹرز کی لمبائی انچ میں ہوتی ہے۔
S ان کے درمیان فاصلہ انچ میں ہوتا ہے۔
I ہر کنڈکٹر کا کرنٹ ہوتا ہے۔

ایکسپیریمنٹل طور پر ثابت ہوا ہے کہ، الیکٹرومیگنیٹک کسے کرنٹ کی طاقت زیادہ ہوتی ہے جب کسے کرنٹ I کی قدر 1.75 گنا ہوتی ہے ابتدائی rms value کے مقابلے میں۔

ہر حال میں، کچھ صورتحالوں میں یہ ممکن ہے کہ ان سے بڑی طاقتیں تیار ہوسکتی ہیں، مثلاً، بہت سخت بار یا مکانیکی وائریشن کے لیے کسی بار کی کیفیت کی وجہ سے۔ تجربات نے بھی ظاہر کیا ہے کہ غیر ریزوننٹ ساخت میں الٹرنیٹ کرنٹ کے ذریعے اطلاق یا ہٹانے کے وقت پیدا ہونے والی ریاکشن کرنٹ کے گزرنا کے دوران پیدا ہونے والی ریاکشن سے زیادہ ہو سکتی ہیں۔

اس لیے یہ سलبہ ہے کہ سلامتی کی طرف سے غلطی کو روکا جائے اور تمام ممکنہ صورتحالوں کو مد نظر رکھا جائے، جس کے لیے ایک کو ابتدائی پیک قدر کے نامتناسب کرنٹ کی طاقت کو ملاحظہ کرنا چاہئے۔ یہ طاقت پر ایک قدر کا مطلب ہے جو اوپر کے فارمولے سے محاسبہ کی گئی قدر کا دو گنا ہوتا ہے۔

فارمولا صرف دائرہ کے مقطعی علاقہ کے کنڈکٹروں کے لیے مفید ہے۔ اگرچہ L کنڈکٹروں کے متوازی چلانے کے حصوں کی محدود لمبائی ہوتی ہے، لیکن فارمولا صرف ایک کے لیے مناسب ہے جہاں ہر کنڈکٹر کی کل لمبائی کو لامتناہی سمجھا جاتا ہے۔

عملاً کنڈکٹر کی کل لمبائی لامتناہی نہیں ہوتی۔ یہ بھی یاد رکھا جاتا ہے کہ، کرنٹ کیریئنگ کنڈکٹر کے اوپری حصوں کے قریب فلکس گنجائش کا مقدار اس کے بیچ کے حصے سے بہت مختلف ہوتا ہے۔

لہذا، اگر ہم اوپر کے فارمولے کو کسے کرنٹ کے لیے استعمال کرتے ہیں تو محاسبہ کی گئی طاقت واقعی سے زیادہ ہوگی۔

دیکھا جاتا ہے کہ، یہ غلطی اگر ہم استعمال کرتے ہیں تو بہت کم ہوجائے گی،

L/S کے بجائے اوپر کے فارمولے میں۔
پھر فارمولا بن جاتا ہے،

(2) کیلے کی طرف سے دیا گیا فارمولا، ایک غلطی کے بغیر نتیجہ دیتا ہے جب L/S کا تناسب 20 سے زیادہ ہو۔ جب 20 > L/S > 4، فارمولا (3) غلطی کے بغیر نتیجہ دینے کے لیے مناسب ہے۔
اگر L/S < 4، فارمولا (2) غلطی کے بغیر نتیجہ دینے کے لیے مناسب ہے۔ اوپر کے فارمولے صرف دائرہ کے مقطعی علاقہ کے کنڈکٹروں کے لیے لاگو ہوتے ہیں۔ لیکن مستطیل مقطعی علاقہ کے کنڈکٹروں کے لیے، فارمولا کو کچھ تصحيح کا ضروری ہوتا ہے۔ کہو کہ یہ ضروری K ہے۔ لہذا، آخری فارمولا بن جاتا ہے،
اگرچہ کنڈکٹر کے مقطعی علاقہ کی شکل کا اثر کنڈکٹروں کے درمیان فاصلے کے بڑھنے کے ساتھ تیزی سے کم ہوجاتا ہے، لیکن K کا مقدار اسٹرپ جیسے کنڈکٹر کے لیے زیادہ ہوتا ہے جس کی موٹائی اس کی چوڑائی سے بہت کم ہوتی ہے۔ K کا مقدار ناچیز ہوتا ہے جب کنڈکٹر کا مقطعی علاقہ مکمل طور پر مربع ہو۔ K کا مقدار مکمل طور پر دائرہ کے مقطعی علاقہ کے کنڈکٹر کے لیے واحد ہوتا ہے۔ یہ معیاری اور ریموٹ کنٹرول سرکٹ بریکر کے لیے بھی لاگو ہوتا ہے۔

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.