ভ্যাকুয়াম বনাম এয়ার সার্কিট ব্রেকার: গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য

কম ভোল্টেজ বায়ু সার্কিট ব্রেকার বনাম ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার: গঠন, পারফরম্যান্স এবং প্রয়োগ

কম ভোল্টেজ বায়ু সার্কিট ব্রেকার, যা ইউনিভার্সাল বা মোল্ডড ফ্রেম সার্কিট ব্রেকার (MCCBs) হিসাবেও পরিচিত, 380/690V এসি ভোল্টেজ এবং 1500V পর্যন্ত ডিসি ভোল্টেজের জন্য ডিজাইন করা হয়, যার রেটেড বিদ্যুৎপ্রবাহ 400A থেকে 6300A বা পর্যন্ত 7500A। এই ব্রেকারগুলি বায়ুকে আর্ক-কুচ্ছন্ন মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করে। আর্ক প্রসারণ, বিভাজন এবং একটি আর্ক চুতি (আর্ক রানার) দ্বারা শীতল করে নির্বাপিত হয়। এই ব্রেকারগুলি 50kA, 80kA, 100kA, বা পর্যন্ত 150kA শর্ট-সার্কিট বিদ্যুৎপ্রবাহ বিচ্ছিন্ন করতে পারে।

প্রধান উপাদান এবং কার্যকারিতা

• অপারেশন মেকানিজম: ব্রেকারের সামনে অবস্থিত, এটি সংযোগ বিচ্ছেদ এবং বন্ধ করার জন্য প্রয়োজনীয় গতি প্রদান করে। দ্রুত সংযোগ গতি আর্ক প্রসারণ এবং শীতল করতে সাহায্য করে, নির্বাপন সহজ করে।

• ইন্টেলিজেন্ট ট্রিপ ইউনিট: অপারেশন মেকানিজমের পাশে স্থাপিত, এটি কম ভোল্টেজ সার্কিট ব্রেকারের "মস্তিষ্ক"। এটি সেন্সর দ্বারা বিদ্যুৎ এবং ভোল্টেজ সিগনাল প্রাপ্ত করে, বৈদ্যুতিক প্যারামিটার গণনা করে এবং এগুলিকে প্রেসেট LSIG প্রোটেকশন সেটিংস দিয়ে তুলনা করে:

• L: দীর্ঘ-সময় দেরি (ওভারলোড প্রোটেকশন)

• S: ছোট-সময় দেরি (শর্ট-সার্কিট প্রোটেকশন)

• I: তাৎক্ষণিক (তাৎক্ষণিক ট্রিপ)

• G: গ্রাউন্ড ফল্ট প্রোটেকশন
  এই সেটিংস অনুযায়ী, ট্রিপ ইউনিট ওভারলোড বা শর্ট-সার্কিটের সময় মেকানিজমকে সংকেত দেয় ব্রেকার খুলতে, সম্পূর্ণ প্রোটেকশন প্রদান করে।

• আর্ক চেম্বার এবং টার্মিনাল: পিছনে অবস্থিত, আর্ক চেম্বার সংযোগ এবং আর্ক চুতি ধারণ করে। নিচের তিন-ফেজ আউটগোয়িং টার্মিনাল সম্পূর্ণ করা হয়:

• ইলেকট্রনিক বিদ্যুৎপ্রবাহ সেন্সর (ট্রিপ ইউনিটের জন্য সিগনাল ইনপুটের জন্য)

• ইলেকট্রোম্যাগনেটিক বিদ্যুৎপ্রবাহ ট্রান্সফরমার (CTs) (ট্রিপ ইউনিটের জন্য অপারেশন পাওয়ার সরবরাহ করার জন্য)

অপারেশন মেকানিজমের সাধারণত কম থেকে 10,000 বার অপারেশনের জন্য মেকানিকাল জীবন থাকে।

বায়ু থেকে ভ্যাকুয়াম বিচ্ছেদের বিবর্তন

ইতিহাসগতভাবে, মধ্যম ভোল্টেজ বায়ু সার্কিট ব্রেকার ছিল, কিন্তু তারা বড়, সীমিত বিচ্ছেদ ক্ষমতা এবং বিশেষত আর্ক ফ্ল্যাশ (নন-জিরো আর্ক) উৎপাদন করত, যা তাদের অসুরক্ষিত এবং অপ্রাসঙ্গিক করে তুলেছিল।

অন্যদিকে, ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার (VCBs) একটি সমান সাধারণ বিন্যাস শেয়ার করে: সামনে অপারেশন মেকানিজম এবং পিছনে বিচ্ছেদক। তবে, বিচ্ছেদক একটি ভ্যাকুয়াম বিচ্ছেদক (বা "ভ্যাকুয়াম বোতল") ব্যবহার করে, যা একটি ইনক্যান্ডেসেন্ট লাইট বাল্বের সাথে গঠনগতভাবে সাদৃশ্যপূর্ণ - একটি সীল করা গ্লাস বা সিরামিক এনভেলোপ যা উচ্চ ভ্যাকুয়ামে পরিবর্তিত হয়।

ভ্যাকুয়ামে:

• কেবল একটি ছোট সংযোগ ফাঁক প্রয়োজন হয় যাতে পরিবর্তন এবং বহন ক্ষমতার দরকার পূরণ হয়।

• আর্ক দ্রুত নির্বাপিত হয় কারণ আয়নীয় মাধ্যমের অনুপস্থিতি এবং ধাতু বাষ্পের দক্ষ বিস্তারের কারণে।

ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকারের প্রয়োগ

ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার দ্রুত বিকাশ লাভ করেছে এবং এখন কম, মধ্যম এবং উচ্চ ভোল্টেজ সিস্টেমে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়:

• কম ভোল্টেজ VCBs: সাধারণত 1.14kV রেটিং, 6300A পর্যন্ত রেটেড বিদ্যুৎপ্রবাহ এবং 100kA পর্যন্ত শর্ট-সার্কিট বিচ্ছেদ ক্ষমতা।

• মধ্যম ভোল্টেজ VCBs: 3.6–40.5kV পরিসীমায় সবচেয়ে সাধারণ, 6300A পর্যন্ত বিদ্যুৎপ্রবাহ এবং 63kA পর্যন্ত বিচ্ছেদ ক্ষমতা। 95% মধ্যম ভোল্টেজ সুইচগিয়ার এখন ভ্যাকুয়াম বিচ্ছেদ ব্যবহার করে।

• উচ্চ ভোল্টেজ VCBs: একক-পোল বিচ্ছেদক 252kV পর্যন্ত পৌঁছেছে, এবং 550kV ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার সিরিজ-সংযুক্ত বিচ্ছেদক দ্বারা অর্জিত হয়েছে।

প্রধান ডিজাইন পার্থক্য

বায়ু সার্কিট ব্রেকার যা সংযোগ স্প্রিং ব্যবহার করে, ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার অপারেশন মেকানিজমকে প্রয়োজন করে:

• প্রথম এবং বন্ধ করার যথেষ্ট গতি প্রদান করতে

• যথেষ্ট সংযোগ চাপ নিশ্চিত করতে

এই সংযোগ চাপ 3mm পর্যন্ত সংযোগ পরিবর্তনের পরও যথেষ্ট থাকা উচিত, যাতে রেটেড বিদ্যুৎপ্রবাহ এবং দুর্ঘটনার সময় শর্ট-সময়ের শীর্ষ বিদ্যুৎপ্রবাহ বহন করা যায়।

ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকারের সুবিধা

• উচ্চ বিশ্বসনীয়তা এবং নিরাপত্তা

• পরিবেশগত শর্তের প্রতি অক্ষম (ধুলা, আর্দ্রতা, উচ্চতা)

• শূন্য আর্ক ফ্ল্যাশ (বাইরে আর্ক নেই)

• সংক্ষিপ্ত আকার এবং দীর্ঘ রক্ষণাবেক্ষণ ব্যবধান

এই সুবিধাগুলি ভ্যাকুয়াম ব্রেকারকে বিপজ্জনক পরিবেশ, যেমন রাসায়নিক প্ল্যান্ট, কয়লা খনি, তেল এবং গ্যাস সুবিধায় ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে, যেখানে বিস্ফোরণ ঝুঁকি এবং আগুনের নিরাপত্তা গুরুত্বপূর্ণ।

বাস্তব-বিশ্বের কেস স্টাডি: দুর্ঘটনার সময় ভ্যাকুয়াম বনাম বায়ু ব্রেকারের পারফরম্যান্স

একটি বড় রাসায়নিক প্ল্যান্ট একই সার্কিট বিন্যাসে দুটি সার্কিট ব্রেকার - একটি বায়ু সার্কিট ব্রেকার এবং একটি ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার - স্থাপন করেছিল এবং তাদেরকে একই দুর্ঘটনার শর্তে বিষয় করেছিল।

সার্কিটটি একটি টাই বিন্যাস ছিল, যেখানে ব্রেকারের দুই পাশের পাওয়ার সোর্সগুলি সমন্বয়ের বাইরে ছিল। এটি সংযোগ ফাঁকের দুই পাশে দ্বিগুণ রেটেড ভোল্টেজের সমান ক্ষণিক ভোল্টেজ তৈরি করে, যা ব্রেকার ব্যর্থ হওয়ার কারণ হয়েছিল।

ফলাফল:

• বায়ু সার্কিট ব্রেকার:
  সম্পূর্ণ ধ্বংস হয়েছিল। ব্রেকার ইউনিটের আবরণ ফাটে গিয়েছিল, এবং দুই পাশের সুইচগিয়ার গুরুতরভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছিল। ব্যাপক পুনর্নির্মাণ এবং প্রতিস্থাপন প্রয়োজন হয়েছিল।

• ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার:
  ব্যর্থতা অনেক কম প্রচণ্ড ছিল। ভ্যাকুয়াম বিচ্ছেদক প্রতিস্থাপন এবং ব্রেকার এবং কম্পার্টমেন্ট থেকে আর্ক উপাদান (সুট) পরিষ্কার করার পর, সুইচগিয়ার দ্রুত পুনরায় পরিষেবায় ফিরে আসে।

সমাপ্তি

ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার বায়ু ব্রেকারের তুলনায় বিশেষত গুরুতর ক্ষণিক অতিরিক্ত ভোল্টেজের সময় উচ্চতর দুর্ঘটনা নিয়ন্ত্রণ, নিরাপত্তা এবং বিশ্বসনীয়তা প্রদর্শন করে। তাদের সীল করা ভ্যাকুয়াম বিচ্ছেদক আর্ক প্রসারণ প্রতিরোধ করে, ক্ষতি এবং বন্ধ সময় কমিয়ে দেয়।

রাসায়নিক প্ল্যান্ট এবং কয়লা খনি মতো বিস্ফোরণ বা জ্বালানো পরিবেশে, ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকারের আর্ক-মুক্ত প্রক্রিয়া এবং দৃঢ় পারফরম্যান্স প্রযুক্তিগত এবং নিরাপত্তা সুবিধার একটি স্পষ্ট প্রাধান্য প্রদান করে।