کسی براکر کے شارٹ سرکٹ کرنٹ کا حساب لگانے کا طریقہ

جب برقی نظام میں کسی کاٹ کی خرابی ہوتی ہے، تو نامناسب طور پر ایک بڑا کسی کاٹ دورہ نظام کے ذریعے سے گزرتا ہے جس میں کرکٹ بریکر (CB) کے کنٹیکٹس شامل ہوتے ہیں، جب تک کہ CB کو کھول کر خرابی کو دوبارہ درست نہ کر لیا جائے۔ جب کسی کاٹ دورہ CB کے ذریعے گزرتا ہے تو کرکٹ بریکر کے مختلف دورہ لینے والے حصوں پر بڑا مکانیکی اور حرارتی دباو ہوتا ہے۔

اگر CB کے موصل حصوں کا کشیدہ علاقہ کافی نہ ہو تو خطرناک طور پر درجہ حرارت میں اضافہ ہونے کا امکان ہوتا ہے۔ یہ بلند درجہ حرارت CB کی عایقیت کی کوالٹی پر آس ریاست کی صورتحال کو متاثر کر سکتا ہے۔

CB کے کنٹیکٹس بھی بلند درجہ حرارت کا تجربہ کرتے ہیں۔ کرکٹ بریکر کے کنٹیکٹس کا حرارتی دباو I2Rt کے تناسب میں ہوتا ہے، جہاں R کنٹیکٹ کا مقاومت ہوتا ہے جو کنٹیکٹ دباؤ اور کنٹیکٹ سطح کی حالت پر منحصر ہوتا ہے۔ I کسی کاٹ دورہ کا rms قدر ہوتا ہے اور t کنٹیکٹس کے ذریعے کسی کاٹ دورہ کا چلنا کا وقت ہوتا ہے۔

خرابی شروع ہونے کے بعد کسی کاٹ دورہ CB کے وقف کرنے والا حصہ، وقف کرنے تک رہتا ہے۔ اس لئے وقت t کرکٹ بریکر کا وقف کرنے کا وقت ہوتا ہے۔ چونکہ یہ وقت ملی سیکنڈ کی سکیل میں بہت کم ہوتا ہے، اس لئے فرض کیا جاتا ہے کہ خرابی کے دوران پیدا ہونے والی تمام گرمی موصل کے ذریعے جذب ہو جاتی ہے کیونکہ گرمی کے معاوضہ اور شعاعیت کے لئے کافی وقت نہیں ہوتا۔
درجہ حرارت کا اضافہ نیچے دی گئی فارمولہ کے ذریعے تعین کیا جا سکتا ہے،

جہاں، T درجہ حرارت کا اضافہ فی سیکنڈ درجہ سینٹیگریڈ میں ہوتا ہے۔
I دورہ (rms سمیٹریکل) امپیر میں ہوتا ہے۔
A موصل کا کشیدہ علاقہ ہوتا ہے۔
ε موصل کی مخالفت کا درجہ حرارت کا عدد 20oC پر ہوتا ہے۔

ہمیں معلوم ہے کہ الومینیم 160oC سے اوپر اپنی مکانیکی طاقت کھو دیتا ہے اور نرم ہو جاتا ہے، اس لئے یہ ضروری ہے کہ درجہ حرارت کا اضافہ اس درجہ سے نیچے محدود کیا جائے۔ یہ ضرورت حقیقتاً کسی کاٹ کے دوران قابل قبول درجہ حرارت کا اضافہ ترتیب دیتی ہے۔ یہ حد CB کے وقف کرنے کے وقت کو کنٹرول کرتے ہوئے اور موصل کے ابعاد کو صحیح طور پر ڈیزائن کرتے ہوئے حاصل کی جا سکتی ہے۔

کسی کاٹ کی طاقت

دو متوازی برقی دورہ لینے والے موصل کے درمیان پیدا ہونے والی مغناطیسی طاقت کو نیچے دی گئی فارمولہ کے ذریعے دیا جاتا ہے،

جہاں، L دونوں موصل کا لمبائی انچ میں ہوتا ہے۔
S ان کے درمیان کا فاصلہ انچ میں ہوتا ہے۔
I هر ایک کے موصل کا دورہ ہوتا ہے۔

تجرباتی طور پر ثابت ہوا ہے کہ، مغناطیسی کسی کاٹ کی طاقت کسی کاٹ دورہ I کی قدر 1.75 گنا ہوتی ہے جب کہ اصل rms قدر کے سمیٹریکل کسی کاٹ دورہ کی لہر کی قدر کے برابر ہوتی ہے۔

اس کے باوجود کچھ حالات میں یہ ممکن ہے کہ یہ سے زیادہ طاقت پیدا ہوسکتی ہے، جیسے، مثال کے طور پر بہت سخت بار یا مکانیکی تکان کے لئے قابل بار کی وجہ سے مکانیکی تکان کی وجہ سے۔ تجربات نے بھی ظاہر کیا ہے کہ غیر معاوضہ ڈھانچے میں متبادل دورہ کے ذریعے اطلاق یا دورہ کے خاتمے کے وقت پیدا ہونے والے ردعمل اس وقت کے مقابلے میں زیادہ ہو سکتے ہیں جب دورہ بہ رہا ہوتا ہے۔

اس لئے یہ مشورہ دیا جاتا ہے کہ سلامتی کی طرف غلطی کی جائے اور تمام ممکنہ صورتحالوں کا خیال رکھا جائے، جس کے لئے ایک کو نامناسب کسی کاٹ دورہ کے ابتدائی پیک قدر کے ذریعے پیدا ہونے والی زیادہ سے زیادہ طاقت کا خیال رکھنا چاہئے۔ یہ طاقت اوپر دی گئی فارمولہ کے دو گنا ہو سکتی ہے۔

فارمولہ صرف دائرہ نما کشیدہ علاقہ کے موصل کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ حالانکہ L موصل کے دو حصوں کا محدود لمبائی ہوتا ہے جو ایک دوسرے کے متوازی چلتے ہیں، لیکن فارمولہ صرف اس صورتحال میں مناسب ہے جہاں ہر موصل کی کل لمبائی لامتناہی سمجھی جاتی ہے۔

عمقی صورتحالوں میں موصل کی کل لمبائی لامتناہی نہیں ہوتی۔ یہ بھی خیال میں رکھا جاتا ہے کہ، دورہ لینے والے موصل کے انتہائی حصوں کے قریب کی گرمی کی کثافت اس کے درمیان حصے سے کافی مختلف ہوتی ہے۔

اس لئے، اگر ہم اوپر دی گئی فارمولہ کو کم لمبائی کے موصل کے لئے استعمال کرتے ہیں تو محاسبہ کردہ طاقت اصل سے کہیں زیادہ ہوگی۔

دیکھا جاتا ہے کہ، اگر ہم اصطلاح کا استعمال کرتے ہیں،

اوپر دی گئی فارمولہ میں L/S کی جگہ۔
تو فارمولہ یوں بن جاتا ہے،

فرمول، مساوات (2) کے ذریعے پیش کیا گیا ہے جو L/S کی تناسب 20 سے زیادہ ہو تو غلطی کے بغیر نتیجہ دیتا ہے۔ جب 20 > L/S > 4، مساوات (3) غلطی کے بغیر نتیجہ دیتی ہے۔
اگر L/S < 4، مساوات (2) غلطی کے بغیر نتیجہ دیتی ہے۔ اوپر دی گئی فارمولے صرف دائرہ نما کشیدہ علاقہ کے موصل کے لئے قابل استعمال ہیں۔ لیکن مستطیل کشیدہ علاقہ کے موصل کے لئے فارمولہ کو کچھ تصحیح کا عدد ضروری ہوتا ہے۔ کہیں یہ عدد K ہوتا ہے۔ اس لئے، اوپر دی گئی فارمولہ آخر کار یوں بن جاتا ہے،
اگرچہ موصل کے کشیدہ علاقہ کی شکل کا اثر موصل کے درمیان فاصلے کے ساتھ تیزی سے کم ہوتا ہے، K کی قدر کا اعلیٰ ترین عدد ایک پٹی جیسے موصل کے لئے ہوتا ہے جس کی موٹائی اس کے چوڑائی کے نسبت بہت کم ہوتی ہے۔ K کی قدر کچھ ناچیز ہوتی ہے جب موصل کا کشیدہ علاقہ مکمل طور پر مربع ہو۔ K کی قدر مکمل طور پر دائرہ نما کشیدہ علاقہ کے موصل کے لئے واحد ہوتی ہے۔ یہ استاندارد اور 遥距控制断路器 کے لئے صحیح ہے۔

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