ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার ভ্যাকুয়াম হারালে কি ঘটে? প্রকৃত পরীক্ষণের ফলাফল প্রকাশিত
ভ্যাকুয়াম ইন্টাররুপ্টার তার ভ্যাকুয়াম হারালে কি ঘটে?
একটি ভ্যাকুয়াম ইন্টাররুপ্টার তার ভ্যাকুয়াম হারালে নিম্নলিখিত পরিচালনা দৃশ্যগুলি বিবেচনা করা উচিত:
কন্টাক্ট খোলা
বন্ধ করা অপারেশন
বন্ধ এবং স্বাভাবিকভাবে পরিচালনা
খোলা এবং স্বাভাবিক বিদ্যুৎপ্রবাহ বিচ্ছিন্ন করা
খোলা এবং ফল্ট বিদ্যুৎপ্রবাহ বিচ্ছিন্ন করা
কেস a, b, এবং c সহজ। এই পরিস্থিতিগুলিতে সিস্টেম সাধারণত ভ্যাকুয়াম হারানোর কারণে প্রভাবিত হয় না।
তবে, কেস d এবং e আরও আলোচনার প্রয়োজন।
ধরা যাক একটি তিনফেজ ফিডার ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকারের একটি পোলে ভ্যাকুয়াম হারায়। যদি দোষপূর্ণ ব্রেকার দ্বারা পরিচালিত লোড একটি ডেল্টা-সংযোগ (অমূল্য) লোড হয়, তাহলে সুইচিং অপারেশনগুলি ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করবে না। মূলত, কিছুই ঘটে না। দুটি স্বাস্থ্যকর ফেজ (উদাহরণস্বরূপ, ফেজ 1 এবং ফেজ 2) সফলভাবে সার্কিট বিচ্ছিন্ন করে, এবং দোষপূর্ণ ফেজ (ফেজ 3) এর বিদ্যুৎপ্রবাহ স্বাভাবিকভাবে বন্ধ হয়।
আর্থগৃহীত লোডের ক্ষেত্রে একটি ভিন্ন পরিস্থিতি দেখা যায়। এই ক্ষেত্রে, দুটি স্বাস্থ্যকর ফেজ দ্বারা বিচ্ছিন্ন করা দোষপূর্ণ ফেজের বিদ্যুৎপ্রবাহ বন্ধ করতে পারে না। ফেজ 3 এ একটি আর্ক থাকে এবং এটি নির্বাপিত হবার কিছুই নেই, এবং এই বিদ্যুৎপ্রবাহ ব্যাকআপ প্রোটেকশন পরিচালিত হওয়া পর্যন্ত চলতে থাকে। ফলাফল সাধারণত ব্রেকারের বিনাশকারী ক্ষতি।
যেহেতু 3–15 kV পরিসীমার ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার মূলত আর্থগৃহীত সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়, আমরা বছর আগে আমাদের পরীক্ষাগারে একটি দোষপূর্ণ ইন্টাররুপ্টারের প্রভাব পরীক্ষা করেছিলাম। আমরা একটি ভ্যাকুয়াম ইন্টাররুপ্টারকে আবহাওয়া চাপে ("ফ্ল্যাট") প্রক্ষিপ্ত করেছিলাম এবং তারপর ব্রেকারকে একটি পূর্ণ শর্ট-সার্কিট বিচ্ছিন্ন করার পরীক্ষা দিয়েছিলাম।
প্রাক্কলিত মতোই, "ফ্ল্যাট" ইন্টাররুপ্টার প্রভাবিত ফেজের ফল্ট বিচ্ছিন্ন করতে ব্যর্থ হয়েছিল এবং ধ্বংস হয়েছিল। পরীক্ষাগারের ব্যাকআপ ব্রেকার সফলভাবে ফল্ট বিচ্ছিন্ন করেছিল।
পরীক্ষার পর, ব্রেকারটি সুইচগিয়ার সেল থেকে সরিয়ে নেওয়া হয়েছিল। এটি ভারীভাবে ধূমাক্ত ছিল কিন্তু যান্ত্রিকভাবে সম্পূর্ণ ছিল। ধূম এবং ধূম ব্রেকার এবং সুইচগিয়ার থেকে পরিষ্কার করা হয়েছিল, দোষপূর্ণ ইউনিটটি প্রতিস্থাপন করা হয়েছিল, এবং ব্রেকারটি আবার কক্ষে পুনরায় স্থাপন করা হয়েছিল। পরের দিন, আরেকটি শর্ট-সার্কিট পরীক্ষা সফলভাবে পরিচালিত হয়েছিল। পরবর্তী বছরগুলির ফিল্ড অভিজ্ঞতা এই পরীক্ষাগারের পরীক্ষার ফলাফলকে নিশ্চিত করেছে।
আমাদের একজন গ্রাহক, একটি প্রধান রাসায়নিক কোম্পানি, দুটি ভিন্ন দেশের দুটি ভিন্ন সুবিধায় একই রকম সার্কিট কনফিগারেশন (একটি এয়ার-ম্যাগনেটিক ব্রেকার, একটি ভ্যাকুয়াম ব্রেকার) এ বিচ্ছিন্ন ব্যর্থতা অনুভব করেছিল। উভয় ক্ষেত্রে একটি সাধারণ সার্কিট কনফিগারেশন এবং ব্যর্থতা মড: একটি টাই সার্কিট যেখানে ব্রেকারের দুই পাশের পাওয়ার সোর্সগুলি সমন্বয়হীন ছিল, যা কন্টাক্ট গ্যাপের উপর প্রায় দ্বিগুণ রেটেড ভোল্টেজ প্রয়োগ করেছিল। এটি ব্রেকার ব্যর্থতার কারণ হয়েছিল।
এই ব্যর্থতাগুলি অ্যান্সি/আইইই গাইডলাইন লঙ্ঘন এবং ব্রেকারের ডিজাইন রেটিং ছাড়িয়ে যাওয়া অ্যাপ্লিকেশন শর্তগুলির ফলে ঘটেছিল। এগুলি ডিজাইন দোষ নির্দেশ করে না। তবে, ক্ষতির পরিমাণ শিক্ষাদায়ক:
এয়ার-ম্যাগনেটিক ব্রেকার ক্ষেত্রে, ইউনিটের এনক্লোজার হিংস্রভাবে ফাটে। দুই পাশের সুইচগিয়ার সেলগুলি ব্যাপক ক্ষতির সম্মুখীন হয়, যা বড় পুনর্নির্মাণের প্রয়োজন করে। ব্রেকারটি সম্পূর্ণ হারিয়ে যায়।
ভ্যাকুয়াম ব্রেকার ক্ষেত্রে, ব্যর্থতা অনেক কম হিংস্র ছিল। দোষপূর্ণ ভ্যাকুয়াম ইন্টাররুপ্টার প্রতিস্থাপন করা হয়, আর্ক উপাদান (ধূম) ব্রেকার এবং কক্ষ থেকে পরিষ্কার করা হয়, এবং সিস্টেমটি পুনরায় পরিষেবায় ফিরে আসে।
আমাদের বিস্তৃত পরীক্ষাগার পরীক্ষা, যেখানে আমরা সুইচিং তারিখগুলিকে তাদের সীমার পর্যন্ত পৌঁছে দিই, এই বাস্তব বিশ্বের ফলাফলগুলিকে সমর্থন করে।
最近，我们在实验室进行了几次高功率测试，以评估使用“泄漏”真空灭弧室进行中断尝试的结果。在灭弧室外壳上钻了一个小孔（直径约3毫米）来模拟真空损失。结果令人惊讶：
一个额定连续电流为1,250 A的真空断路器的一个极中断了1,310 A的正常电流。故障断路器中的电流持续流动了2.06秒后，实验室备用断路器清除了故障。没有部件被弹出，断路器也没有爆炸，只有灭弧室外壳上的油漆起泡。没有其他损坏。
同一断路器的第二个极试图中断25 kA（额定开断电流：25 kA）。电弧持续了0.60秒后，实验室断路器清除了故障。电弧烧穿了灭弧室外壳的一侧。没有发生爆炸或飞散碎片。从孔中喷出了发光颗粒，但没有机械部件或相邻断路器受损。所有损坏都局限于故障灭弧室。
这些测试证实，与其他中断技术相比，真空灭弧室故障的后果要轻得多。
但真正的问题不是它失效时会发生什么，而是它有多大的可能性会失效？
真空灭弧室的故障率非常低。真空损失不再是主要问题。
在20世纪60年代初，真空灭弧室容易泄漏——这是一个主要问题。早期设计使用不同材料之间的焊接或钎焊接头，没有有机材料。手工制作很常见，特别是硼硅酸盐玻璃绝缘子，无法承受高温。
如今，机器焊接和批量感应炉钎焊与极其严格的工艺控制相结合。真空灭弧室内唯一的活动部件是铜接触点，通过焊接不锈钢波纹管连接到端板。由于波纹管的两端都是焊接的，这种活动密封的故障率非常低——展示了现代真空断路器的高度可靠性。
事实上，现代真空灭弧室的MTTF（平均无故障时间）现在估计为57,000年。
客户对真空损失的担忧在20世纪60年代是合理的，当时真空断路器刚开始应用于电力系统。那时，真空灭弧室经常泄漏，浪涌问题也很常见。只有一家公司提供真空断路器，报告表明存在许多问题。
到了20世纪70年代中期，欧洲开发的真空灭弧室——如现代西门子设计——在材料和工艺控制方面与20世纪60年代的型号有根本的不同。铜铋触点比今天的铬铜合金更容易受到浪涌影响。手工制造的灭弧室比当今精密制造的单位更容易泄漏。
如今，严格的工艺控制和自动化消除了大多数人为变异性。因此，现代真空灭弧室提供了长寿命服务，并且它们对连接设备施加的介电应力并不比传统的空气磁性或油断路器更差。
