एक लेख से समझें वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के संपर्क विभाजन चरण

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के संपर्क अलगाव की चरण: आर्क की शुरुआत, आर्क का निर्मोचन और दोलन

चरण 1: प्रारंभिक खुलना (आर्क की शुरुआत का चरण, 0-3 मिमी)
आधुनिक सिद्धांत के अनुसार, प्रारंभिक संपर्क अलगाव चरण (0-3 मिमी) वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के निर्मोचन प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है। संपर्क अलगाव की शुरुआत में, आर्क धारा सदैव एक संकीर्ण मोड से फैलावट वाले मोड में रूपांतरित होती है—यह रूपांतरण जितना तेज होगा, उतना ही बेहतर निर्मोचन प्रदर्शन होगा।

तीन उपाय संकीर्ण से फैलावट वाले आर्क में रूपांतरण को तेज कर सकते हैं:

• गतिशील घटकों के द्रव्यमान को कम करें: वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के विकास के दौरान, चालक क्लैंप के द्रव्यमान को कम करने से गतिशील भागों की जड़ता कम हो जाती है। तुलनात्मक परीक्षणों से पता चलता है कि यह दृष्टिकोण प्रारंभिक खुलने की गति को विभिन्न मात्राओं में सुधारता है।

• खुलने की स्प्रिंग के बल को बढ़ाएं, यह सुनिश्चित करें कि यह प्रारंभिक खुलने के चरण (0-3 मिमी) में प्रभावी हो।

• संपर्क संपीड़न यात्रा को न्यूनतम करें (आदर्श रूप से 2-3 मिमी), इससे खुलने की स्प्रिंग को संपर्क अलगाव प्रक्रिया में जल्द से जल्द शामिल होने की अनुमति मिलती है।

पारंपरिक सर्किट ब्रेकर आमतौर पर प्लग-इन संपर्क डिजाइन का उपयोग करते हैं। छोटे-सर्किट धारा के दौरान, विद्युत चुंबकीय बल संपर्क अंगुलियों को चालक रॉड पर दृढ़ता से चिपकाता है, जिससे गति की दिशा में बल का घटक शून्य हो जाता है। इसके विपरीत, वैक्यूम सर्किट ब्रेकर एक सपाट संपर्क इंटरफेस का उपयोग करते हैं। जब छोटे-सर्किट धारा होती है, तो मजबूत विद्युत चुंबकीय बल संपर्कों पर एक विसर्जन बल के रूप में कार्य करता है।

यह इसका मतलब है कि संपर्क अलगाव को संपर्क संपीड़न स्प्रिंग के पूर्ण रिलीज का इंतजार करने की आवश्यकता नहीं होती—अलगाव गुरु धुरी की गति के साथ लगभग एक साथ ही होता है (कम या नगण्य लग)। इसलिए, न्यूनतम संपीड़न यात्रा के साथ, खुलने की स्प्रिंग पहले से शामिल हो सकती है, प्रारंभिक खुलने की गति को बढ़ाती है। चूंकि इस चरण में प्रारंभिक चालक बल विद्युत चुंबकीय विसर्जन है, इसलिए न्यूनतम किया जाना चाहिए गतिशील घटकों का द्रव्यमान। इस प्रकार, विभाजित या संयुक्त तंत्र जैसे ढांचे—जो आमतौर पर लंबे और बहुत सारे लिंकेज शामिल होते हैं—वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के लिए अनुपयुक्त हैं, क्योंकि वे उच्च प्रारंभिक खुलने की गति की प्राप्ति को रोकते हैं।

चरण 2: आर्क का निर्मोचन (3-8 मिमी)
जब संपर्क 3-4 मिमी तक अलग होते हैं, तो आर्क संकीर्ण से फैलावट वाले मोड में रूपांतरित होने का चरण आमतौर पर पूरा हो जाता है—यह आर्क के निर्मोचन के लिए इष्टतम खिड़की है। व्यापक परीक्षणों ने पुष्टि की है कि निर्मोचन के लिए आदर्श आर्क अंतर 3-4 मिमी है। यदि धारा शून्य इस बिंदु पर होता है, तो धातु वाष्प का घनत्व तेजी से घटता है, और अंतर के पार विद्युत रोधी शक्ति तेजी से बहाल हो जाती है, जिससे सफल निर्मोचन होता है। इस दूसरे चरण का चालक बल खुलने की स्प्रिंग है।

तीन-पार तंत्र में, यदि आर्क का निर्मोचन पहले धारा शून्य पर होता है, तो आर्क का समय लगभग 3 मिलीसेकंड होता है (यह मानते हुए कि संपर्क दो धारा शून्य के बीच मध्य में अलग होते हैं, जिससे अंतर पर्याप्त बड़ा हो जाता है)। 3-4 मिमी के अंतर पर निर्मोचन प्राप्त करने के लिए, इस चरण के दौरान औसत खुलने की गति 0.8-1.1 मी/सेकंड होनी चाहिए। जब इसे आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले 6 मिमी माप में परिवर्तित किया जाता है, तो समतुल्य औसत खुलने की गति लगभग 1.1-1.3 मी/सेकंड होती है—यह विश्व भर में वैक्यूम सर्किट ब्रेकर द्वारा व्यापक रूप से स्वीकृत एक श्रेणी है। हालांकि, यह डेटा बिना लोड के यांत्रिक संचालन परीक्षणों से प्राप्त किया जाता है। उच्च धारा निर्मोचन के दौरान, वास्तविक खुलने की गति अतिरिक्त विद्युत चुंबकीय विसर्जन बल के कारण गतिशील संपर्क की गति में योगदान के कारण बहुत अधिक होती है। इस परिणामस्वरूप, उसी समय अवधि में, गतिशील संपर्क 6-8 मिमी तक यात्रा कर सकता है।

आर्क के समय को न्यूनतम करने के लिए, दूसरे चरण में चालक रॉड की गति को तेजी से कम करने के लिए विशेष डैम्पिंग उपाय लागू किए जाने चाहिए। तेल बफर के शामिल होने का समय ध्यान से नियंत्रित किया जाना चाहिए। पहले चरण में तेज अलगाव की आवश्यकता होती है, लेकिन खुलने की स्प्रिंग पूरी तरह से शामिल नहीं होती। दूसरे चरण में, गति को कम किया जाना चाहिए—खुलने की स्प्रिंग बहुत मजबूत नहीं होनी चाहिए, अन्यथा यह गति को कम करने को रोक सकती है, आर्क का समय बढ़ा सकती है, और तीसरे चरण को जटिल बना सकती है।

चरण 3: दोलन (8-11 मिमी)
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में संपर्क अंतर और खुलने की अवधि कम होने के कारण, तेजी से गतिशील संपर्कों को बहुत कम समय में रोकना आवश्यक होता है। किसी भी डैम्पिंग विधि का उपयोग किया जाए, गति के परिवर्तन की दर उच्च रहती है, जिससे शक्तिशाली यांत्रिक झटका अनिवार्य हो जाता है। शेष दोलन आमतौर पर लगभग 30 मिलीसेकंड तक बना रहता है। वर्तमान में, देशी और अंतर्राष्ट्रीय वैक्यूम सर्किट ब्रेकर दोनों में गतिशील संपर्क को अलग करने और दोलन क्षेत्र में प्रवेश करने में लगभग 10-12 मिलीसेकंड लगते हैं, जबकि आर्क का समय आमतौर पर 12-15 मिलीसेकंड होता है। स्पष्ट रूप से, स्थानीय रूप से पिघला संपर्क सतह दोलन क्षेत्र में प्रवेश करने के बाद ही ठंडा होना और सिक्का बनना शुरू होता है। यह तीव्र दोलन अनिवार्य रूप से पिघले धातु को छिड़कता है, संपर्क सतह पर तीखे उभार बनाता है और संपर्कों के बीच लटकते धातु के कण छोड़ देता है—पुनर्संचालन के लिए महत्वपूर्ण बाहरी कारक। ऐसी डिजाइन की गलतियाँ अक्सर सीमित प्रकार के परीक्षणों में पूरी तरह से खुली नहीं होती हैं, जिससे इस मुद्दे के बारे में लंबे समय तक पर्याप्त जागरूकता नहीं रहती।

निष्कर्ष
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के डिजाइनरों को पूरे संपर्क अलगाव प्रक्रिया पर ध्यान देना चाहिए। महत्वपूर्ण रणनीतियाँ शामिल हैं: गतिशील द्रव्यमान को कम करना, प्रारंभिक खुलने की गति बढ़ाना, दूसरे चरण में गति को तेजी से कम करना, और आर्क का समय कम करना ताकि आर्क संपर्क दोलन क्षेत्र में प्रवेश करने से पहले ही निर्मोचित हो जाए। यह संपर्क सतह के लिए पर्याप्त ठंडा होने का समय प्रदान करता है और दोलन की तीव्रता को कम करता है। एक अच्छी तरह से डिजाइन की गई अलगाव प्रोफाइल—यांत्रिक और विद्युत सिद्धांतों के अनुरूप—सामान्य रूप से यांत्रिक और विद्युत सेवा जीवन को महत्वपूर्ण रूप से सुधारती है, सामान्य प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार करती है।