বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকার
বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকার: পরিচালনা, সুবিধা এবং প্রকারভেদ
একটি বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকার সংকোচিত বায়ু বা গ্যাস ব্যবহার করে আর্ক বিচ্ছিন্ন করার মাধ্যম হিসেবে। সংকোচিত বায়ু একটি ট্যাঙ্কে সংরক্ষিত থাকে এবং যখন প্রযঞ্জন হয়, তখন একটি নজল দিয়ে মুক্ত করা হয় যাতে উচ্চ-বেগের জেট তৈরি হয়। এই জেট সার্কিট ব্রেকার বিদ্যুৎ প্রবাহ বিচ্ছিন্ন করার সময় গঠিত হওয়া আর্ক নির্বাপিত করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারগুলি মধ্যম-উচ্চ ভোল্টেজ পরিসীমায় অভ্যন্তরীণ প্রয়োগে ব্যবহৃত হয় এবং মধ্যম বিচ্ছিন্নকরণ ক্ষমতা সম্পন্ন। সাধারণত, তারা 15 kV পর্যন্ত ভোল্টেজ এবং 2500 MVA পর্যন্ত বিচ্ছিন্নকরণ ক্ষমতার জন্য উপযুক্ত। তাছাড়া, এখন 220 kV লাইনের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ বাইরের সুইচগার্ডেও ব্যবহৃত হয়।
যদিও কার্বন ডাইঅক্সাইড, নাইট্রোজেন, ফ্রিওন, বা হাইড্রোজেন এমন বিভিন্ন গ্যাস আর্ক বিচ্ছিন্ন করার মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, সংকোচিত বায়ু গ্যাস ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারের জন্য পছন্দের পছন্দ হয়ে উঠেছে। এর কিছু কারণ হল:
নাইট্রোজেন: এর সার্কিট বিচ্ছিন্ন করার ক্ষমতা সংকোচিত বায়ুর সাথে তুলনায় সমান, ফলে পারফরম্যান্সের দিক থেকে কোনও বিশেষ সুবিধা নেই।
কার্বন ডাইঅক্সাইড: এর একটি প্রধান দুর্বলতা হল এর প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। এটি ভ্যাল্ভ এবং অন্যান্য সংকীর্ণ পথে জমা হয়, যা সার্কিট ব্রেকারের সঠিক কাজে বাধা দিতে পারে।
ফ্রিওন: এটি উচ্চ ডাইইলেকট্রিক শক্তি এবং উত্তম আর্ক নির্বাপিত করার বৈশিষ্ট্য বিশিষ্ট, কিন্তু এটি খুব বেশি খরচ সঙ্গে আসে। তাছাড়া, একটি আর্কের সাথে প্রক্ষিপ্ত হলে এটি এসিড-প্রতিষ্ঠাপক উপাদানে বিঘ্নিত হয়, যা যন্ত্রপাতি এবং পরিবেশের জন্য ঝুঁকি তৈরি করে।
বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারগুলি কিছু উপযোগী বৈশিষ্ট্য প্রদান করে:
উচ্চ-গতির পরিচালনা: বড় সংযুক্ত বিদ্যুত নেটওয়ার্কে, সিস্টেমের স্থিতিশীলতা রক্ষা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারগুলি এই দিকে উত্তম পরিচালনা করে কারণ ট্রিগার প্রবাহ এবং সংস্পর্শ বিচ্ছিন্ন করার মধ্যে খুব কম সময় লাগে। এই দ্রুত প্রতিক্রিয়া দুর্ঘটনার প্রভাব কমিয়ে সার্কিটের উপর প্রভাব কমিয়ে দেয়।
আবার পরিচালনার উপযোগী: তেল ব্যবহার করা সার্কিট ব্রেকারগুলি পুনরাবৃত্ত সুইচিং করার সময় দ্রুত কার্বনাইজ হয় এবং বিভাজিত হয়, বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারগুলি পুনরাবৃত্ত পরিচালনা সহ্য করতে পারে। তেলের অনুপস্থিতি বর্তনী সংস্পর্শ পৃষ্ঠের ক্ষতি কমিয়ে দেয়। তবে, পুনরাবৃত্ত সুইচিং প্রত্যাশিত হলে সংকোচিত বায়ুর অবিচ্ছিন্ন এবং যথেষ্ট সরবরাহ নিশ্চিত করা প্রয়োজন।
অবহেলা করা যায়: পুনরাবৃত্ত সুইচিং সহজে সম্পন্ন করার ক্ষমতা রক্ষণাবেক্ষণের দরকার কমিয়ে দেয়। এটি রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমিয়ে দেয় এবং সার্কিট ব্রেকারের নির্ভরযোগ্যতা এবং উপলব্ধতা বাড়ায়।
অগ্নিকাণ্ডের ঝুঁকি কমিয়ে দেয়: বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারগুলিতে তেল নেই, তাই তেল-পূর্ণ সার্কিট ব্রেকারের সাথে যুক্ত অগ্নিকাণ্ডের ঝুঁকি পুরোপুরি বিলুপ্ত হয়, যা বিদ্যুত ইনস্টলেশনের জন্য একটি নিরাপদ অপশন হিসেবে তৈরি করে।
আকার কম: বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারে ডাইইলেকট্রিক শক্তির দ্রুত বৃদ্ধির ফলে আর্ক নির্বাপিত করার জন্য প্রয়োজনীয় চূড়ান্ত ফাঁক অনেক কম হয়। এই ক্ষুদ্র ডিজাইন ছোট আকারের যন্ত্রপাতি তৈরি করে, যা বিদ্যুত সিস্টেমে সহজে যুক্ত করা যায় এবং কম জায়গা দখল করে।
আর্ক নির্বাপনের মূলনীতি
একটি বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকার একটি অতিরিক্ত সংকোচিত বায়ু সিস্টেমের উপর নির্ভর করে বায়ু রিসিভারে বায়ু সরবরাহ করে। যখন সার্কিট ব্রেকার খোলা প্রয়োজন, তখন সংকোচিত বায়ু আর্ক নির্বাপন চেম্বারে প্রবেশ করে। এই উচ্চ-চাপের বায়ু চলমান সংস্পর্শে একটি বল প্রয়োগ করে, যার ফলে সেগুলি বিচ্ছিন্ন হয়। সংস্পর্শ বিচ্ছিন্ন হওয়ার সাথে সাথে, বায়ু ব্লাস্ট আর্ক দ্বারা গঠিত আয়নিত গ্যাস দূর করে, ফলে এটি নির্বাপিত হয়।
আর্ক সাধারণত এক বা একাধিক চক্রের মধ্যে নির্বাপিত হয়। আর্ক নির্বাপনের পর, আর্ক চেম্বার উচ্চ-চাপের বায়ু দ্বারা পূর্ণ হয়, যা পুনরাবৃত্ত আর্ক প্রতিরোধ করতে সাহায্য করে। বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারগুলি বহিরাগত নির্বাপন শক্তি ধরনের বিভাগে পড়ে। আর্ক নির্বাপনের জন্য ব্যবহৃত শক্তি উচ্চ-চাপের বায়ু থেকে উৎপন্ন হয়, যা বিচ্ছিন্ন করা প্রবাহের স্বাধীন।
বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারের প্রকারভেদ
সকল বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকার ব্লাস্ট ভ্যাল্ভ খোলার মাধ্যমে তাদের সংস্পর্শ বিচ্ছিন্ন করার মূলনীতির উপর ভিত্তি করে পরিচালিত হয়। গঠিত আর্কটি শীঘ্রই একটি নজল দিয়ে কেন্দ্রীভূত হয়, যেখানে এটি একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্যে রাখা হয় এবং বায়ু প্রবাহের সর্বাধিক বল প্রয়োগ করা হয়। সংকোচিত বায়ু ব্লাস্টের দিক অনুযায়ী, বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারগুলি তিন প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়:
অক্ষীয় ব্লাস্ট বায়ু সার্কিট ব্রেকার: এই প্রকারে, বায়ু প্রবাহ আর্কের সমান্তরাল, এর দৈর্ঘ্য বরাবর দীর্ঘ প্রবাহ করে। অক্ষীয় ব্লাস্ট বায়ু সার্কিট ব্রেকারগুলিকে একবার বা দুইবার ব্লাস্ট হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়। কিছু দুইবার ব্লাস্ট ব্যবস্থায়, যেখানে বায়ু ব্লাস্ট নজলে বা সংস্পর্শের মধ্যে রেডিয়াল প্রবাহ করে, এগুলিকে কখনও কখনও রেডিয়াল ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকার বলা হয়, যদিও মূল অক্ষীয়-প্রবাহ ডিজাইন ধারণা রয়েছে।
উপরের ডায়াগ্রামে বায়ু ব্লাস্ট সার্কিট ব্রেকারের মৌলিক গঠন এবং পরিচালনা দেখানো হয়েছে। সাধারণ পরিচালনার সময়, স্থির এবং চলমান সংস্পর্শ স্প্রিং দ্বারা প্রয়োগ করা বলের দ্বারা বন্ধ অবস্থায় থাকে। একটি বায়ু রিজারভয়ার ট্যাঙ্ক একটি বায়ু ভ্যাল্ভ দিয়ে আর্ক চেম্বারের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই ভ্যাল্ভ একটি ট্রিপল প্ররোচনা মেকানিজম দ্বারা সক্রিয় করা হয়, যা দুর্ঘটনা বা প্রবাহ বিচ্ছিন্ন করার প্রয়োজন হলে এর খোলা প্ররোচিত করে।
বিদ্যুত সিস্টেমে দুর্ঘটনা ঘটলে, ট্রিপিং প্ররোচনা কার্যের জন্য একটি প্ররোচক হয়। এই প্ররোচনা বায়ু রিজারভয়ার থেকে আর্ক চেম্বারে সংযুক্ত বায়ু ভ্যাল্ভ সক্রিয় করে, যার ফলে এটি খোলা হয়। যখন রিজারভয়ার থেকে উচ্চ-চাপের বায়ু আর্ক চেম্বারে প্রবেশ করে, তখন এটি চলমান সংস্পর্শে একটি বড় বল প্রয়োগ করে। যখন বায়ু চাপ স্প্রিং বলের প্রতিরোধ অতিক্রম করে, যা সাধারণত সংস্পর্শগুলি বন্ধ রাখে, তখন চলমান সংস্পর্শগুলি বিচ্ছিন্ন হতে শুরু করে, বিদ্যুত প্রবাহ বিচ্ছিন্ন করার এবং আর্ক নির্বাপিত করার প্রক্রিয়া শুরু হয়।
যখন চলমান সংস্পর্শগুলি উচ্চ-বেগের বায়ুর চাপে বিচ্ছিন্ন হয়, তখন সংস্পর্শের মধ্যে একটি আর্ক গঠিত হয়। বায়ু, আর্কের দৈর্ঘ্য বরাবর অক্ষীয়ভাবে উচ্চ বেগে প্রবাহিত হয়, যা আর্কের পরিধি থেকে তাপ দূর করে। যখন প্রবাহ শূন্যের দিকে যায়, এই অবিচ্ছিন্ন তাপ উত্তোলন আর্কের ব্যাসার্ধ বিশেষভাবে কমিয়ে দেয়। প্রবাহ শূন্য হওয়ার মুহূর্তে, আর্ক সফলভাবে বিচ্ছিন্ন হয়। তারপর, নতুন বায়ু, নজল দিয়ে প্রবাহিত হয়, সংস্পর্শের মধ্যে স্থান পূর্ণ করে। এই নতুন বায়ুর প্রবাহ সংস্পর্শ স্থানে উষ্ণ, আয়নিত গ্যাস দূর করে, সংস্পর্শের মধ্যে ডাইইলেকট্রিক শক্তি দ্রুত পুনরুদ্ধার করে এবং আর্কের পুনরাবৃত্ত জ্বলার যেকোনো সম্ভাবনা প্রতিরোধ করে।
প্রসার ব্লাস্ট বায়ু সার্কিট ব্রেকার
একটি প্রসার ব্লাস্ট বায়ু সার্কিট ব্রেকারে, আর্ক-নির্বাপন মেকানিজম আলাদা ভাবে কাজ করে। এখানে, আর্ক ব্লাস্ট আর্কের সাথে লম্বভাবে পরিচালিত হয়। নিম্নের চিত্রটি এই প্রকার সার্কিট ব্রেকারে প্রয়োগ করা প্রসার ব্লাস্ট মূলনীতির একটি স্কিমাটিক প্রদর্শন করে। যখন একটি সীমিত স্থানের মধ্যে চলমান সংস্পর্শ বাহু সক্রিয় হয়, তখন একটি আর্ক উৎপন্ন হয়। তৎক্ষণাৎ, একটি প্রসার ব্লাস্ট বায়ু এই আর্কটিকে স্প্লিটার প্লেটের দিকে প্রবাহিত করে। স্প্লিটার প্লেটগুলি আর্কটিকে ছোট ছোট অংশে বিভক্ত করে, এর শক্তি বিস্তার করে। এই প্রক্রিয়া আর্কটিকে এতটাই দুর্বল করে যে, প্রবাহ শূন্য পার হলে, এটি পুনরায় জ্বলার শক্তি হারায়, ফলে বিদ্যুত সার্কিট সফলভাবে বিচ্ছিন্ন হয়।
