कसरी व्यूम सर्किट ब्रेकरहरू योग्य रूपमा चयन गर्नुहोस्?

01 प्रस्तावना

मध्यम वोल्टेज प्रणालीहरूमा सर्किट ब्रेकरहरू अपरिहार्य प्राथमिक घटकहरू हुन्। भापाटो सर्किट ब्रेकरहरू घरेलू बाजारमा प्रमुखता प्राप्त छन्। यसैले, सही विद्युत डिझाइन भापाटो सर्किट ब्रेकरहरूको योग्य चयनबाट अलग नहुनसक्छ। यस क्षेत्रमा, हामी भापाटो सर्किट ब्रेकरहरूलाई सही ढंगले कसरी चयन गर्नुपर्छ र उनीहरूको चयनमा सामान्य गलत धारणाहरू बारेमा चर्चा गर्नेछौं।

02 छोटाउने विद्युत धाराको छेडाउन आयोग्यता अत्यधिक उच्च हुनुपर्दaina

सर्किट ब्रेकरको छोटाउने विद्युत धाराको छेडाउन आयोग्यता अत्यधिक उच्च हुनुपर्दaina, तर भविष्यको ग्रिड आयोग्यता विस्तारले छोटाउने विद्युत धाराको वृद्धि हुन सक्ने लागि केही मार्जिन हुनुपर्दaina। तर, वास्तविक विद्युत डिझाइनमा, सर्किट ब्रेकरहरूको चयन गरिएको छेडाउन आयोग्यता अक्सर धेरै उच्च हुन्छ। 

उदाहरणका लागि, 10kV प्रणालीभित्री अन्तिम उपयोगकर्ता ट्रान्सफार्मर स्टेशनहरूमा, बसबार छोटाउने विद्युत धारा अक्सर 10kA छ, र ठूलो आयोग्यताको प्रणालीहरूमा यो 16kA सम्म पुग्न सक्छ। तर, विद्युत डिझाइन चित्रमा, भापाटो सर्किट ब्रेकरहरूको छेडाउन आयोग्यता अक्सर 31.5kA, वा यदि भन्दा 40kA लेखिएको देखिन्छ। यस उच्च छेडाउन आयोग्यताले निवेश बेवास्ता गर्छ। यी अवस्थाहरूमा, 20kA वा 25kA को छेडाउन आयोग्यता पर्याप्त छ। वर्तमानमा, 31.5kA छेडाउन आयोग्यता भएका भापाटो सर्किट ब्रेकरहरू उच्च माग र बडा उत्पादन भइरहेका छन्, यसले उत्पादन खर्च र मूल्य कम गरेको छ, जसले यी व्यापक रूपमा स्वीकार्य बनाएको छ।

विद्युत डिझाइनमा, गणना गरिएको छोटाउने विद्युत धाराहरू सामान्यतया उच्च छन्। कारण गणना गर्दा प्रणाली आयनिकता र परिपथ लूपमा सम्पर्क रजिस्टन्स अक्सर उपेक्षा गरिन्छ। तर, सर्किट ब्रेकरहरूको छेडाउन आयोग्यता अधिकतम सम्भावित छोटाउने विद्युत धाराको आधारमा चयन गरिनुपर्दaina। तर, छोटाउने संरक्षण सेटिङ मान अधिकतम छोटाउने विद्युत धाराको आधारमा नहुनुपर्दaina। 

यो गर्नुपर्दaina किनभने छोटाउने समयमा अक्सर आर्कहरू उत्पन्न हुन्छन्, र आर्क रजिस्टन्स धेरै उच्च छ। डिझाइन गणना गर्दा, छोटाउने विद्युत धारा शुद्ध धातुको तीन-पार्सेल छोटाउने विद्युत धारा रूपमा धारणा गरिन्छ, जहाँ कुनै आर्क वा सम्पर्क रजिस्टन्स छैन। वास्तविक दोष सांख्यिकी अनुसार, अधिकांश 80% छोटाउने विद्युत धारा एक-पार्सेल हुन्छ, र छोटाउने समयमा आर्क लगातार उपस्थित छन्। यसकारण, वास्तविक छोटाउने विद्युत धारा आदर्श गणना मानभन्दा धेरै कम छ। 

यदि संरक्षण सेटिङ मान धेरै उच्च छ, त्यसले संरक्षण संवेदनशीलता घटाउनेछ वा तत्काल संरक्षण सञ्चालन नहुनेछ। अभियान्त्रिक अभिज्ञतामा, समस्या अक्सर सर्किट ब्रेकरले छोटाउने विद्युत धारा नछेड्ने छैन, तर उच्च सेटिङ मानले संरक्षण घटकले सञ्चालन नहुनेछ। यदि विद्युत निर्माण चित्रमा, मुख्य आयाती सर्किट ब्रेकरको छेडाउन आयोग्यता फीडर सर्किट ब्रेकरभन्दा एक स्तर उच्च लेखिएको देखिन्छ। यो आवश्यक छैन। मुख्य ब्रेकरले बसबार छोटाउने विद्युत धारा दोष सँग सम्बन्धित छ, र फीडर ब्रेकरले उनीहरूको अनुसारी परिपथको दोष सँग सम्बन्धित छ। तर, फीडर ब्रेकरको लोड तिर नजिकै, बसबार नजिकै छोटाउने विद्युत धारा बसबार छोटाउने विद्युत धाराभन्दा धेरै फरक छैन। त्यसैले, मुख्य र फीडर ब्रेकरहरूको छेडाउन आयोग्यता एकै छन्।

03 विद्युत र यान्त्रिक जीवन आवश्यकता अत्यधिक उच्च हुनुपर्दaina

यहाँ उल्लेखित विद्युत जीवन निर्धारित अन्तरालमा निर्धारित र आंशिक लोड विद्युत धारामा ब्रेकरले केही बार खुल्ने र बन्द गर्न सक्ने बारहरूलाई नही बल्कि रक्षण विना छोटाउने विद्युत धारा बारहरूलाई छेड्न सक्ने बारहरूलाई गर्छ। यसको लागि कुनै राष्ट्रिय मानक छैन। सामान्यतया, निर्माताहरूले 30 बार छेड्न डिझाइन गर्छन्। केही निर्माताहरूको उत्पादन 50 बार छेड्न सक्छ। उपयोगकर्ता परियोजनाहरूको निविदा दस्तावेजहरूमा, छोटाउने विद्युत धारा छेड्नको लागि अत्यधिक उच्च आवश्यकताहरू देखिन्छ। उदाहरणका लागि, एक निविदा दस्तावेजमा 12kV लाइन संरक्षण भापाटो सर्किट ब्रेकरले निर्धारित छोटाउने विद्युत धारा 100 बार छेड्न, यान्त्रिक जीवन 100,000 बार र निर्धारित विद्युत धारा छेड्न 20,000 बार आवश्यक थियो—यी आवश्यकताहरू अयुक्त छन्।

अत्यधिक उच्च छोटाउने विद्युत धारा छेड्नको बारहरू अनावश्यक छन्। छोटाउने विद्युत धारा एक ठूलो विद्युत घटना हो। प्रत्येक घटनालाई गम्भीर दुर्घटना रूपमा धारणा गरिनुपर्दaina, जसको मूल कारण विश्लेषण र सुधार कार्य गर्नुपर्दaina ताकि पुनः घटना रोकिन सकिन्छ। त्यसैले, सर्किट ब्रेकरको प्रभावी सेवा जीवनको भित्र, यो केवल केही बार छोटाउने विद्युत धारा छेड्न गर्छ। प्रणाली वोल्टेज उच्च भएको छ, छोटाउने विद्युत धारा द्वारा उत्पन्न नुक्सान उच्च छ, तर घटना भएको सम्भावना कम छ। त्यसैले, 30 बार छोटाउने विद्युत धारा छेड्न सक्ने मध्य वोल्टेज सर्किट ब्रेकर पर्याप्त छ। छोटाउने विद्युत धारा छेड्नको प्रकार टेस्ट गर्ने लागि महँगो छ। 12kV भापाटो सर्किट ब्रेकरको लागि, एक छोटाउने विद्युत धारा छेड्न टेस्ट वर्तमानमा लगभग 10,000 रुपये लागत आउँछ। अत्यधिक टेस्ट गर्ने लागि धेरै खर्च र अनावश्यक छ।

धेरै सफल छेड्न बारहरूले बेहतर छेडाउन आयोग्यता बनाउँछ? यो अर्को सामान्य गलत धारणा हो। भापाटो सर्किट ब्रेकरको छोटाउने विद्युत धारा छेड्न टेस्टको गुणस्तर पहिलो दस चालनामा निर्धारित हुन्छ। यदि ब्रेकर पहिलो दस टेस्टमा निर्धारित विद्युत धारा छेड्न सक्छ, त्यसपछि यसको अगाडि चालनाको प्रदर्शन सामान्यतया विश्वसनीय छ। प्रकार टेस्टको सांख्यिकीय डाटा दिन्छ कि असफलताको सम्भावना पहिलो दस छेड्न बारहरूमा सबैभन्दा उच्च छ र छेड्न बारहरू बढ्दै यसको सम्भावना घट्दै जान्छ। 30 छेड्न बारहरूपछि, अगाडि टेस्टमा असफलताको सम्भावना लगभग शून्य छ। त्यसैले, 30 बार छेड्न सक्ने मतलब यो 50 बार छेड्न सक्छैन, तर यसको अर्थ थिएको छ कि अगाडि टेस्ट अनावश्यक छ।

भायोमिक व्यूहको यान्त्रिक जीवनको बारेमा कुनै धेरै उच्च आवश्यकता छैन। M1 वर्गले मूलतया २,००० प्रचालनहरू निम्न हुनुपर्छ, र M2 वर्गले १०,०००। अब, निर्माताहरू यान्त्रिक जीवनमा प्रतिस्पर्धा गर्दछन्—एकले २५,०००, अर्कोले १,००,००० दावी गर्छ। निविदा प्रक्रियामा, सहभागीहरू यान्त्रिक जीवनको मानहरूलाई तुलना गर्छन्, जुन वितरण-प्रयोगको भायोमिक व्यूहको लागि अर्थहीन छ। तर, विशिष्ट अनुप्रयोगहरूजस्तै इन्डक्टरहरूको अनियमित स्विचिङ, आर्क फर्नेस, वा स्वचालित क्षेपणी संशोधन परिपथहरूमा, भायोमिक कन्टेक्टर अधिक उपयुक्त छन् (SF6 व्यूहहरूले आमतौरले मध्यम वोल्टेजको क्षेपणी बङ्कहरूको स्विचिङ गरिन्छ)। कन्टेक्टरहरूको यान्त्रिक र विद्युत जीवन एक मिलियन प्रचालन भन्दा बढी छ (उनीहरूको विद्युत जीवन रेटेड विद्युत धारा टुक्राउन द्वारा मापिन्छ, छोटा-सर्किट धारा टुक्राउन नहुन्छ)। व्यूहहरूमा यान्त्रिक जीवनमा प्रतिस्पर्धा गर्नुको आवश्यकता छैन।

04 अन्य विद्युत परामितिहरूको लागि अतिशय आवश्यकता

व्यूहको छोटा समयको सहनशीलता त्यसको क्षमता दर्शाउँछ, जहाँ त्यो दोषको दौराइन छोटा-सर्किट धाराको तापीय तनावलाई सहन गर्न सक्छ। यो तापीय उत्थान भन्दा फरक छ। तापीय उत्थान परीक्षण लामो समयसम्म व्यूहद्वारा रेटेड वा निर्धारित धारा पार गराउँदै र विभिन्न बिन्दुहरूमा तापीय उत्थान निर्धारित सीमाहरूलाई अतिक्रम गर्दैन भने यसको सुनिश्चित गर्ने गरिन्छ। व्यूहको छोटा समयको सहनशीलता सामान्यतया ३ सेकेण्डको लागि परीक्षण गरिन्छ।

यस समयको भित्र, छोटा-सर्किट धाराद्वारा उत्पन्न तापीय ऊर्जा व्यूहलाई नुकसान नदिनुपर्छ। ३ सेकेण्डको तापीय सहनशीलता पर्याप्त छ। कारण छोटा-सर्किट घटनाको बादमा, समय-स्तरित सुरक्षा चयनको खातिर लक्ष्यित देरी शामिल हुन सक्छ। समय-आधारित सुरक्षाका लागि, आसन्न व्यूहहरूबीच ०.५ सेकेण्डको देरी चयनको खातिर गर्ने छ। यदि व्यूहहरू दुई स्तर फरक छन्, तब ट्रिप देरी १ सेकेण्ड; यदि तीन स्तर, तब १.५ सेकेण्ड। ३ सेकेण्डको सहनशीलता पहिले नै पर्याप्त छ। तर, केही प्रयोगकर्ताहरू वा डिझाइनरहरू ५ सेकेण्डको तापीय सहनशीलता लागि अडिग रहन्छन्, जुन वास्तवमा आवश्यक छैन।

व्यूहको बन्द गर्ने प्रक्रियामा, गतिशील र निश्चित सम्पर्कहरू उछल्न सक्छन्। यदि उछल्ने समय धेरै हुन्छ वा तीन फेजको बन्द गर्ने असमयता ठूलो हुन्छ, त्यसपछि सम्पर्कहरू बीच ब्रेकडाउन र रिस्ट्राइक हुन सक्छ। रिस्ट्राइक ले परिपथमा चार्ज-डिस्चार्ज प्रक्रिया ल्याउँछ, जसले ओवरवोल्टेजको ढाल र अनुपात बढाउँछ। यो ओवरवोल्टेजलाई सम्पर्क रिस्ट्राइक ओवरवोल्टेज भनिन्छ।

यसको खतरा भायोमिक व्यूहको करेंट चोपिङ ओवरवोल्टेज भन्दा पनि बढी छ, जसले ट्रान्सफोर्मर र इन्डक्टरहरूको टर्न-टु-टर्न अनुप्रयोग भयोला छ। त्यसैले, सम्पर्क उछल्ने समय र तीन फेजको असमयता २ मिलिसेकेण्ड भन्दा बढी हुनुपर्दैन। वर्तमान व्यूह परामितिहरू यो आवश्यकता पूरा गर्न बनाइन्छन्। तर, केही प्रयोगकर्ताहरू २ मिलिसेकेण्ड भन्दा कम र मात्र १ मिलिसेकेण्ड लागि आवश्यकता गर्छन्, जुन वर्तमान तकनीकी क्षमताको बाहिर छ।

05 भायोमिक इन्टरप्टरहरूको अत्यधिक उच्च शुरुआती धारा द्वारा उत्पन्न नकारात्मक समस्याहरू

मध्यम वोल्टेज भायोमिक इन्टरप्टरहरूको शुरुवाती रेटेड धारा ६३० एम्पियर छ। वर्तमानमा, केही निर्माताहरू ६३० एम्पियरको श्रेणी निर्माण गर्दैन, र न्यूनतम शुरुवाती धारा १२५० एम्पियरमा बढ्यो। यो भायोमिक इन्टरप्टर निर्माणसँग सम्बन्धित छ। तर, यसले एक श्रृंखला नकारात्मक परिणामहरू ल्याउँछ। भायोमिक इन्टरप्टरहरूको शुरुवाती धारा धेरै उच्च छ, यसले यी इन्टरप्टरहरूले बनाएको भायोमिक व्यूहहरूले इन्टरप्टरको धारा रेटिङसँग मेल खानुपर्छ।

त्यसैले, सबै सम्बन्धित घटकहरू—जस्तै, पोल खम्भाहरू, पोल खम्भामा प्लग-इन सम्पर्कहरू, र स्विचगियरमा निश्चित सम्पर्कहरू—इन्टरप्टरको धारा रेटिङसँग मेल खानुपर्छ। यसले अधिकांश स्थितिहरूमा धातुको अपव्यय ल्याउँछ। उदाहरणका लागि, १२ किलोवोल्ट भायोमिक व्यूहले मात्र १००० किलोवाट ट्रान्सफोर्मर फाइड गर्न सक्छ, जसको १० किलोवोल्ट तिरको रेटेड धारा मात्र ५७.७ एम्पियर छ। तर, भायोमिक इन्टरप्टर १२५० एम्पियरमा शुरु हुन्छ, त्यसैले व्यूहले १२५० एम्पियरमा रेटिङ गर्नुपर्छ। त्यसैले, व्यूहको सबै अनुप्रयोगहरूको रेटेड धारा कम्तिमा १२५० एम्पियर हुनुपर्छ, र स्विचगियरमा निश्चित सम्पर्कहरूको रेटेड धारा कम्तिमा १२५० एम्पियर हुनुपर्छ, जसले धातुको अपव्यय बढाउँछ।

अर्को खराब गर्ने बात, प्रयोगकर्ताहरू वा डिझाइनरहरू दृढ रहन्छन् कि स्विचगियरको मुख्य चालकहरूको धारा लिने क्षमता व्यूहको धारा लिने क्षमतासँग मेल खानुपर्छ—यानी, चालकहरूको धारा लिने क्षमता १२५० एम्पियरलाई लागू गरिन्छ। वास्तवमा, ६० एम्पियरको क्षमता पर्याप्त छ, र यदि परिपथ चालकको न्यूनतम क्षेत्रफल डाइनेमिक र तापीय स्थिरता परीक्षण गर्ने छ, त्यसपछि सामग्री बचाउनको बहुत सम्भावना छ।