स्टान्डर्ड ब्रेकरले विद्युत दोषमा कसरी प्रतिक्रिया गर्छन्?

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फील्ड: विद्युत स्विच

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प्रतिकार्य ब्रेकर का प्रक्रिया दोष सुरक्षा के लिए

एक मानक प्रतिकार्य ब्रेकर एक महत्वपूर्ण सुरक्षा उपकरण है जो ओवरलोड या शॉर्ट सर्किट जैसे दोषों के दौरान विद्युत धारा को अवरुद्ध करने के लिए डिजाइन किया गया है, जिससे विद्युत प्रणाली, तारों का अतिताप, और आग के खतरों से बचा जा सकता है। इसकी सुरक्षात्मक कार्रवाई सर्किट की सुरक्षा और विश्वसनीयता को सुनिश्चित करती है।

शॉर्ट सर्किट सुरक्षा

क्या होता है: जब एक कम प्रतिरोध का मार्ग (जैसे, लाइव और न्यूट्रल तारों के बीच तुरंत संपर्क) बनता है, तो धारा का अचानक वृद्धि हो जाती है जो सर्किट की धारा की सीमा से बहुत अधिक होती है।
ब्रेकर का प्रतिक्रिया: ब्रेकर धारा में तात्कालिक वृद्धि को लगभग तुरंत (मिलीसेकंडों के भीतर) देखता है और ट्रिप हो जाता है, जिससे:

घटकों को अतिताप से नुकसान से बचाया जाता है।
आग या विद्युत आर्क के जोखिम को कम किया जाता है।

ओवरलोड सुरक्षा

क्या होता है: जब जुड़े हुए उपकरणों (जैसे, अनेक उपकरण या उच्च शक्ति उपकरण) द्वारा खींची गई कुल धारा समय के साथ सर्किट की सुरक्षित क्षमता से अधिक हो जाती है।
ब्रेकर का प्रतिक्रिया:

तारों को अतिताप से और इन्सुलेशन की अपशिष्टता से बचाया जाता है।
प्रारंभिक ओवरकरंट से आग के संभावित जोखिम से बचाया जाता है।
ब्रेकर की आंतरिक थर्मल मेकानिज्म स्थिर अतिरिक्त धारा को संवेदित करता है।
जब धारा बनी रहती है, तो ब्रेकर का गर्मी तत्व गर्म होता है, जिससे एक द्विधातु टुकड़ा धीरे-धीरे झुकता है।
जब टुकड़ा पर्याप्त रूप से झुक जाता है, तो ब्रेकर ट्रिप हो जाता है, सर्किट को अलग करता है:

विद्युत दोष के दौरान एक मानक प्रतिकार्य ब्रेकर का कैसे काम करता है?

एक आम मानक प्रतिकार्य ब्रेकर ग्राउंड दोष या न्यूट्रल तार की अनुपस्थिति को नहीं देख सकता है। इसके बजाय, यह केवल शॉर्ट सर्किट और ओवरलोड के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करता है। इसी कारण से नेशनल इलेक्ट्रिकल कोड (NEC) ग्राउंड फाउल्ट सर्किट इंटररप्टर (GFCI) ब्रेकर का उपयोग करने की आवश्यकता होती है ताकि उपकरणों और कर्मचारियों के लिए उचित सुरक्षा सुनिश्चित की जा सके।

नीचे दिए गए सर्किट के उदाहरण दिखाते हैं कि एक मानक ब्रेकर सामान्य और दोष की स्थितियों में कैसे व्यवहार करता है:

सामान्य स्थिति

नीचे दिए गए आरेख में, एक प्रकाश सर्किट 15-एम्प के ब्रेकर द्वारा नियंत्रित और सुरक्षित है, जिसे 120V/240V मुख्य पैनल से 120V आपूर्ति दी जाती है।

चूंकि सर्किट में कोई दोष नहीं है, सभी घटक सामान्य रूप से काम करते हैं, और प्रकाश जैसा इरादा किया गया था जलता है।

शॉर्ट सर्किट / ओवरलोड स्थिति

अब, एक ऐसी स्थिति का विचार करें जहाँ शॉर्ट सर्किट या ओवरलोड होता है—उदाहरण के लिए, अगर गर्म तार एक उपकरण (जैसे, एक बल्ब होल्डर) के धातु के आवरण से संपर्क में आता है। इस मामले में, एक दोष धारा बनती है, जो ग्राउंड तार के माध्यम से विद्युत स्रोत तक जाती है। ग्राउंड तार मुख्य पैनल पर न्यूट्रल तार से जुड़ा होता है, जो एक कम प्रतिरोध का मार्ग बनाता है जो सर्किट को पूरा करता है।

ग्राउंड तार के अत्यधिक कम प्रतिरोध के कारण, दोष के दौरान सर्किट में एक विशाल धारा (600 एम्प तक) बहती है, जो गंभीर ओवरलोड बनाती है। ब्रेकर की आंतरिक मेकानिज्म तुरंत इस अतिरिक्त धारा को संवेदित करता है और ट्रिप कार्रवाई को ट्रिगर करता है। 15-एम्प ब्रेकर तेजी से सर्किट को मुख्य विद्युत स्त्रोत से अलग करता है, जिससे विद्युत उपकरण और कर्मचारियों को अतिताप, आर्किंग, या विद्युत झटके के संभावित खतरों से सुरक्षा प्रदान की जाती है।

दोष का पता लगाना और ट्रिप करना

नीचे दिए गए आरेख में दिखाया गया है, 15-एम्प ब्रेकर तुरंत दोष धारा को अपनी रेटिंग की सीमा से अधिक पाते ही ट्रिप हो जाता है। यह कार्रवाई सर्किट को मुख्य विद्युत स्त्रोत से अलग करती है, जिससे ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट दोनों के खिलाफ शक्तिशाली सुरक्षा प्रदान की जाती है।

मानक ब्रेकर और ग्राउंड दोष

पूर्व में चर्चा की गई तरह, मानक प्रतिकार्य ब्रेकर ग्राउंड दोष—जहाँ विद्युत अनिच्छित रूप से ग्राउंड पर बहता है—या टूटा हुआ न्यूट्रल स्थितियों के खिलाफ सुरक्षा नहीं प्रदान करते, दोनों जो बड़ी सुरक्षा की चिंताएँ हैं। इन स्थितियों में:

ग्राउंड दोष: धारा इंटेंडेड सर्किट मार्ग से विचलित हो जाती है और ग्राउंड (जैसे, एक व्यक्ति या दोषपूर्ण उपकरण के माध्यम से) पर बहती है, जिससे खतरनाक झटका का जोखिम बनता है।
टूटा हुआ न्यूट्रल: एक अलग हुआ न्यूट्रल तार वोल्टेज की असंतुलन बना सकता है, जिससे धारा विकल्पी मार्ग (जैसे, उपकरण के केसिंग या ग्राउंड तार के माध्यम से) ढूंढती है, जो अतिताप या विद्युत झटके का कारण बन सकता है।

दोनों मामलों में, दोष धारा अनिच्छित मार्गों के माध्यम से सर्किट को पूरा कर सकती है, मानक ब्रेकर की ओवरलोड/शॉर्ट सर्किट सुरक्षा मेकानिज्म को बाईपास करती है। इसी कारण से विशिष्ट खतरों के लिए ग्राउंड फाउल्ट सर्किट इंटररप्टर (GFCIs) या आर्क फाउल्ट सर्किट इंटररप्टर (AFCIs) जैसे विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है।

यह धारा को अनिच्छित मार्गों, जिनमें न्यूट्रल और ग्राउंड चालक शामिल हो सकते हैं, द्वारा बहने का कारण बन सकता है। इसके अलावा, सर्किट में किसी भी खुले धातु के घटक 72V या 120V के खतरनाक वोल्टेज को ले सकते हैं—जो विद्युत झटके या आग का गंभीर जोखिम बनाता है।