ہوائی دباو سرکٹ بریکر
ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز: آپریشن، فوائد اور قسمیں
ہوا کی گولی کرکٹ بریکر میں دبائی ہوئی ہوا یا گیس کو آرک - انٹرپٹنگ میڈیم کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ دبائی ہوئی ہوا کوٹھے میں ذخیرہ کیا جاتا ہے اور جب ضرورت ہوتی ہے تو نالے سے ریلیز کیا جاتا ہے تاکہ ایک بہت زیادہ رفتار کا جیٹ بنایا جا سکے۔ یہ جیٹ کرکٹ بریکر کے ذریعے برقی کرنٹ کو روکنے کے وقت بننے والے آرک کو ختم کرنے میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔
ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز عام طور پر درمیانی - بلند ولٹیج کی حد میں درمیانی رپچرنگ کیپیسٹی کے ساتھ اندر کے اطلاقیات کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ عموماً، وہ 15 kV تک کی ولٹیج اور 2500 MVA کی رپچرنگ کیپیسٹی کے لیے مناسب ہوتے ہیں۔ علاوہ ازیں، وہ اب 220 kV لائن کے لیے بلند ولٹیج کے باہر کے سوئچ گارڈز میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔
کاربن ڈائی آکسائڈ، نائٹروجن، فرین یا ہائیڈروجن جیسی مختلف گیسوں کو آرک - انٹرپٹنگ میڈیم کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن دبائی ہوئی ہوا گیس بلاسٹ کرکٹ بریکرز کے لیے منتخب شدہ چنیدہ ہے۔ اس کے لیے کئی مقنعہ وجوہ ہیں:
نائٹروجن: اس کی کرکٹ - بریکنگ صلاحیتوں کو دبائی ہوئی ہوا کے ساتھ ملتا جلتا ہے، اور کارکردگی کے لحاظ سے کوئی قابل ذکر فائدہ نہیں ہے۔
کاربن ڈائی آکسائڈ: اس کا ایک اہم نقص یہ ہے کہ اس کے فلو کو کنٹرول کرنا مشکل ہوتا ہے۔ یہ والوز اور دیگر تنگ راستوں پر فریز ہونے کی رجحان رکھتا ہے، جس سے کرکٹ بریکر کے صحیح کام کرنے کی رعایت ہوتی ہے۔
فرین: یہ بالکل اعلیٰ الیکٹرک سٹرینگتھ اور بہترین آرک - ختم کرنے کی خصوصیات کا حامل ہے، لیکن اس کی قیمت بہت زیادہ ہوتی ہے۔ علاوہ ازیں، جب یہ آرک کے سامنے آتا ہے تو یہ ایسی ایسید - بنانے والی عنصر میں برباد ہوجاتا ہے، جس سے معدنیات اور اردگرد کے ماحول کے لیے خطرہ ہوتا ہے۔
ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز کئی مرغوب خصوصیات کا حامل ہیں:
بالکل تیز آپریشن: بڑے متصل برقی نیٹ ورکوں میں، نظام کی پائیداری کو برقرار رکھنا بہت اہم ہے۔ ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز اس لحاظ سے بہت بہتر ہیں کیونکہ ٹریگر کے ضرب کے دسے گے اور کنٹاکٹس کے الگ ہونے کے درمیان بہت چھوٹا وقت ہوتا ہے۔ یہ تیز ردعمل فوٹ کی کل برقی گرڈ پر کم تأثیر رکھنے میں مدد کرتا ہے۔
بار بار آپریشن کے لیے مناسب: تیل کے استعمال کرنے والے کرکٹ بریکرز کے برعکس، جو بار بار سوئچنگ کے ساتھ تیزی سے کاربنائز ہوسکتے ہیں اور تبدیل ہوسکتے ہیں، ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز بار بار آپریشن کو تحمل کر سکتے ہیں۔ تیل کی غیر موجودگی کے ساتھ ساتھ، کرنٹ کیری کنگ کنٹاکٹ سطحوں پر کم تری ہوتی ہے۔ تاہم، بار بار سوئچنگ کی انتظار کی جاتی ہے تو دبائی ہوئی ہوا کی مستقل اور کافی فراہمی کی ضرورت ہوتی ہے۔
ناچیز مینٹیننس: بار بار سوئچنگ کو آسانی سے کرنے کی صلاحیت کو کم مینٹیننس کی ضرورت میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ یہ صرف مینٹیننس کی لاگت کو کم کرتا ہے بلکہ کرکٹ بریکر کی قابلیت اور دستیابی کو بھی بہتر بناتا ہے۔
آگ کے خطرے کو ختم کرنا: ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز میں تیل کی غیر موجودگی کے ساتھ، تیل بھرے کرکٹ بریکرز کے ساتھ متعلقہ آگ کا خطرہ پوری طرح ختم ہوجاتا ہے، جس سے برقی نصب کرنے کے لیے یہ ایک سیفر آپشن بن جاتا ہے۔
کم سائز: ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز میں الیکٹرک سٹرینگتھ کی تیز رفتار ترقی کی وجہ سے آرک ختم کرنے کے لیے مطلوبہ آخری رقبہ بہت چھوٹا ہوتا ہے۔ یہ چھوٹا سائز کے ڈیوائس کو برقی نظام میں آسانی سے شامل کرنے اور کم جگہ لینے کی اجازت دیتی ہے۔
آرک ختم کرنے کا مسئلہ
ہوا کی گولی کرکٹ بریکر ایک اضافی دبائی ہوئی ہوا کے نظام پر انحصار کرتا ہے تاکہ ہوا کو ہوا کے ریسیور تک فراہم کیا جا سکے۔ جب کرکٹ بریکر کو کھولنے کی ضرورت ہوتی ہے تو دبائی ہوئی ہوا کو آرک ختم کرنے کے کمرے میں ڈائریکٹ کیا جاتا ہے۔ یہ بلند دباؤ کی ہوا کنٹاکٹس کے حرکت پذیر حصے پر فورس کا اثر ڈالتی ہے، جس سے وہ الگ ہوجاتے ہیں۔ جب کنٹاکٹس الگ ہوتے ہیں تو ہوا کی گولی آرک کے ذریعے بننے والے آئنائزڈ گیس کو ہٹا دیتی ہے، جس سے آرک کو ختم کرنے میں مدد ملتی ہے۔
آرک عام طور پر ایک یا زیادہ سائکل کے اندر ختم ہوتا ہے۔ آرک ختم ہونے کے بعد، آرک کی کمرہ میں بلند دباؤ کی ہوا سے بھر جاتا ہے، جس سے ریسٹرائیکس کو روکنے میں مدد ملتی ہے۔ ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز کو بیرونی ختم کرنے کی توانائی کی قسم کے تحت رکھا جاتا ہے۔ آرک کو ختم کرنے کے لیے استعمال کی جانے والی توانائی دبائی ہوئی ہوا سے اخذ کی جاتی ہے، جو کرنٹ کو روکنے سے مستقل ہوتی ہے۔
ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز کی قسمیں
تمام ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز کا کام کرنے کا بنیادی اصول کنٹاکٹس کو کھولنے کے دوران بننے والے آرک کی ہوا کے فلو میں الگ کرنا ہے جس کو ایک بلاسٹ ویل کھول کر بنایا جاتا ہے۔ بننے والا آرک جلد ہی نالے کے ذریعے مرکزی بن جاتا ہے، جہاں اس کی لمبائی ثابت رکھی جاتی ہے اور ہوا کے فلو کی زیادہ سے زیادہ فورس کا اثر ہوتا ہے۔ دبائی ہوئی ہوا کے فلو کی کنٹاکٹس کے گرد سمتوں کے بنیاد پر ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز کو تین قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
اکسیل بلاسٹ ہوا کرکٹ بریکر: اس قسم میں ہوا کا فلو آرک کے متوازی ہوتا ہے، جو اس کی لمبائی کے طول میں طویل رہتا ہے۔ اکسیل بلاسٹ ہوا کرکٹ بریکرز کو مزید تقسیم کیا جا سکتا ہے جیسے سنگل بلاسٹ یا ڈبل بلاسٹ۔ کچھ ڈبل بلاسٹ ترتیبات میں، جہاں ہوا کا بلاسٹ نالے کے اندر یا کنٹاکٹس کے درمیان ریڈیلی کے طور پر فلو کرتا ہے، کو اکثر ریڈیل بلاسٹ کرکٹ بریکرز کہا جاتا ہے، بالکل اکسیل - فلو ڈیزائن کا بنیادی مفہوم کے باوجود۔
ہوا کی گولی کرکٹ بریکر کی بنیادی ڈھانچہ اور آپریشن اوپر دیئے گئے نقشے میں ظاہر کیا گیا ہے۔ عام کام کرنے کی حالت میں، فکسڈ اور حرکت پذیر کنٹاکٹس بند حالت میں رہتے ہیں، جن کو سپرنگز کی فورس کے ذریعے ٹھہرایا جاتا ہے۔ ہوا کا ریسرvoir کے ذریعے آرک کی کمرہ کو ہوا کی ویل سے جوڑا جاتا ہے۔ یہ ویل تین گنا ضرب کے مکینزم کے ذریعے کھولی جاتی ہے، جو کسی فوٹ یا کرنٹ کو روکنے کی ضرورت پر کھولی جاتی ہے۔
جب برقی نظام میں کوئی فوٹ ہوتا ہے تو ٹرپنگ کا ضرب عمل کا کیٹلیسٹ کا کام کرتا ہے۔ یہ ضرب ہوا کی ویل کو کھولنے کے لیے کام کرتا ہے جس سے ہوا کا ریسرvoir آرک کی کمرہ سے جڑ جاتا ہے، جس کے نتیجے میں یہ کھول جاتا ہے۔ جب بلند دباؤ کی ہوا ریسرvoir سے آرک کی کمرہ میں داخل ہوتی ہے تو یہ حرکت پذیر کنٹاکٹس پر ایک قابل ذکر فورس کا اثر ڈالتی ہے۔ جب ہوا کا دباؤ سپرنگ کی فورس کو ٹھہرائے گا جو عام طور پر کنٹاکٹس کو بند رکھنے کے لیے استعمال ہوتی ہے تو حرکت پذیر کنٹاکٹس الگ ہونا شروع کرتے ہیں، کرنٹ کو روکنے اور آرک کو ختم کرنے کے عمل کو شروع کرتے ہیں۔
جب کنٹاکٹس بلند رفتار ہوا کے دباؤ کی وجہ سے الگ ہوتے ہیں تو ان کے درمیان آرک بن جاتا ہے۔ ہوا، آرک کی لمبائی کے طول میں ایکسیل کی طرف سے بلند رفتار سے فلو کرتی ہے، آرک کے کنارے سے گرمی کو موثر طور پر ہٹا دیتی ہے۔ جب کرنٹ صفر کے قریب پہنچتا ہے تو یہ مسلسل گرمی کو ہٹانے کی وجہ سے آرک کے قطر کو بہت کم کردیتی ہے۔ جب کرنٹ صفر پر پہنچتا ہے تو آرک کامیابی سے ختم ہوجاتا ہے۔ پھر، نئی ہوا، نالے کے ذریعے فلو کرتی ہے، کنٹاکٹس کے درمیان فضا کو بھرتی ہے۔ یہ نئی ہوا کا فلو کنٹاکٹس کے درمیان موجود گرم، آئنائزڈ گیسوں کو ہٹا دیتی ہے، کنٹاکٹس کے درمیان الیکٹرک سٹرینگتھ کو تیزی سے بحال کرتی ہے اور آرک کے کسی بھی ممکنہ ریسٹرائیک کو روکتی ہے۔
کراس بلاسٹ ہوا کرکٹ بریکر
کراس بلاسٹ ہوا کرکٹ بریکر میں آرک ختم کرنے کا مکینزم مختلف طریقے سے کام کرتا ہے۔ یہاں، آرک بلاسٹ آرک کے خلاف عمودی ہوتا ہے۔ نیچے دیا گیا شکل اس قسم کے کرکٹ بریکر میں استعمال کیے جانے والے کراس بلاسٹ کے اصول کی سکیمیٹک تصویر پیش کرتا ہے۔ جب حرکت پذیر کنٹاکٹ آرم محدود فضے میں کام کرتا ہے تو آرک پیدا ہوتا ہے۔ فوراً، ایک ترانس ورس بلاسٹ ہوا آرک کو اسپلٹر پلیٹس کی طرف دھکیلتا ہے۔ اسپلٹر پلیٹس آرک کو چھوٹے حصوں میں ٹکڑے کرتے ہیں، اس کی توانائی کو منتشر کرتے ہیں۔ یہ عمل آرک کو اتنا کمزور کرتا ہے کہ جب کرنٹ صفر کے قریب پہنچتا ہے تو اس کی توانائی کم ہوتی ہے اور آرک کو دوبارہ جلانے کی توانائی نہیں رہتی، جس سے برقی سرکٹ کو کامیابی سے ختم کرنے کی یقینیت ہوتی ہے۔
ریزسٹنس سوئچنگ اور ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز کے نقصانات
ریزسٹنس سوئچنگ
عام طور پر، ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز میں ریزسٹنس سوئچنگ کی مطلق ضرورت نہیں ہوتی۔ جب آرک کو ختم کیا جاتا ہے تو یہ خود کو کچھ ریزسٹنس بناتا ہے، جو ترانزینٹ ریسٹرائیک ولٹیج کو ریگولیٹ کرنے میں مدد کرتا ہے۔ تاہم، اگر کسی مخصوص اپلیکیشن کے لیے اضافی ریزسٹنس کی ضرورت سمجھی جاتی ہے تو اسے آرک اسپلٹر سیکشن کے ساتھ کنکٹ کرکے شامل کیا جا سکتا ہے۔ یہ اضافی ریزسٹنس ولٹیج ٹرانزینٹ پر ایک اضافی کنٹرول کا طبقہ فراہم کرتا ہے، جس سے کرکٹ بریکر کا کارکردگی کچھ مخصوص حالات میں بہتر ہوجاتی ہے۔
ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز کے نقصانات
ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز کا ایک بڑا محدودیت یہ ہے کہ دبائی ہوئی ہوا کی مسلسل فراہمی کی محفوظی کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ فراہمی کی محفوظی کو یقینی بنانے کے لیے عام طور پر دو یا زیادہ کمپریسر کے ساتھ بڑے پیمانے کی نصبیات کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ پیچیدہ کمپریشن پلانٹ کو کھلنے کا کوئی چھوٹا کام نہیں ہے؛ یہ ریگولر کیپر کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ کمپریسر کو کارکردگی کے ساتھ کام کرنے کے لیے کام کرتے ہوئے کسی بھی مکینکل مسئلے کو حل کیا جا سکے۔
علاوہ ازیں، پائپ فٹنگز پر ہوا کا لیک ایک مستقل مسئلہ ہے۔ بھی چھوٹے لیک بھی ہوا کے دباؤ کو کم کر سکتے ہیں، جس سے کرکٹ بریکر کی کارکردگی کو خطرہ ہوتا ہے۔ ان لیک کو شناخت کرنا اور درست کرنا وقت کی خرابی اور مزدوری کی خرابی کی وجہ سے کام کر سکتا ہے۔ یہ مینٹیننس کے چیلنجز کے ساتھ ساتھ دبائی ہوئی ہوا کی پیچیدہ فراہمی کی ضرورت، اوپریشنل لاگت کو بڑھاتے ہیں۔
تیل یا دیگر قسم کے ہوا کے کرکٹ بریکرز کے مقابلے میں، ہوا کی گولی کرکٹ بریکرز کم ولٹیج کے اپلیکیشنز کے لیے خاص طور پر مہنگے ہوتے ہیں۔ دبائی ہوئی ہوا کی پیداوار کے لیے مطلوبہ وسیع بنیادی ڈھانچہ اور متعلقہ مینٹیننس کی لاگت کی وجہ سے ان کا استعمال کم ولٹیج کے سیناریو میں کم کارکردگی کا حامل ہوتا ہے، جس سے ان کا وسیع استعمال ایسے ماحول میں محدود ہوتا ہے۔
