एक लेख समझने के लिए वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के मैकेनिकल पैरामीटर्स का चयन कैसे करें

1. निर्धारित संपर्क अंतर

जब वैक्यूम सर्किट ब्रेकर खुले स्थिति में होता है, तो वैक्यूम इंटरप्लेटर के भीतर गतिशील और निश्चित संपर्कों के बीच की दूरी को निर्धारित संपर्क अंतर कहा जाता है। यह पैरामीटर कई कारकों से प्रभावित होता है, जिसमें ब्रेकर का निर्धारित वोल्टेज, संचालन स्थितियाँ, विघटन धारा की प्रकृति, संपर्क सामग्री, और वैक्यूम अंतर की विद्युत रोधी शक्ति शामिल है। यह मुख्य रूप से निर्धारित वोल्टेज और संपर्क सामग्री पर निर्भर करता है।

निर्धारित संपर्क अंतर आइसोलेशन प्रदर्शन पर गंभीर रूप से प्रभाव डालता है। जैसे-जैसे अंतर शून्य से बढ़ता है, विद्युत रोधी शक्ति में सुधार होता है। हालाँकि, एक निश्चित बिंदु से आगे, अंतर को और बढ़ाने से आइसोलेशन प्रदर्शन में घटते हुए फायदे होते हैं और यह इंटरप्लेटर की यांत्रिक जीवन अवधि को गंभीर रूप से कम कर सकता है।

स्थापना, संचालन, और रखरखाव के अनुभव के आधार पर, निर्धारित संपर्क अंतर की आम रेंजें निम्नलिखित हैं:

• 6kV और उससे कम: 4–8 mm

• 10kV और उससे कम: 8–12 mm

• 35kV: 20–40 mm

2. संपर्क यात्रा (ओवरट्रैवल)

संपर्क यात्रा का चयन इस प्रकार किया जाना चाहिए कि संपर्क धारण के बाद भी पर्याप्त संपर्क दबाव बना रहे। यह खुलने के दौरान गतिशील संपर्क को प्रारंभिक गतिज ऊर्जा प्रदान करता है, जिससे प्रारंभिक खुलने की गति बढ़ती है, जिससे वेल्डेड जंक्शन टूट जाते हैं, आर्किंग समय कम होता है, और विद्युत रोधी आवास तेजी से बढ़ता है। बंद करने के दौरान, यह संपर्क स्प्रिंग को नरम बफरिंग प्रदान करने की अनुमति देता है, जिससे संपर्क का उछलन कम होता है।

अगर संपर्क यात्रा बहुत कम हो:

• संपर्क धारण के बाद पर्याप्त संपर्क दबाव नहीं

• कम प्रारंभिक खुलने की गति, जो टूटने की क्षमता और तापीय स्थिरता पर प्रभाव डालती है

• गंभीर बंद करने का उछलन और कंपन

अगर संपर्क यात्रा बहुत बड़ी हो:

• बंद करने के लिए आवश्यक ऊर्जा बढ़ जाती है

• बंद करने की क्रिया की विश्वसनीयता कम हो जाती है

आम तौर पर, संपर्क यात्रा निर्धारित संपर्क अंतर का 20%–40% होती है। 10kV वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के लिए, यह आम तौर पर 3–4 mm होता है।

3. संपर्क संचालन दबाव

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के संपर्कों का संचालन दबाव प्रदर्शन पर गंभीर रूप से प्रभाव डालता है। यह वैक्यूम इंटरप्लेटर की अंतर्निहित स्व-बंद करने की शक्ति और संपर्क स्प्रिंग दबाव का योग है। सही चयन को चार आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए:

• संपर्क प्रतिरोध को निर्धारित सीमाओं के भीतर रखें

• गतिज स्थिरता परीक्षण की आवश्यकताओं को पूरा करें

• बंद करने का उछलन दबाएं

• खुलने का कंपन कम करें

शॉर्ट-सर्किट धारा के तहत बंद करना सबसे कठिन स्थिति है: प्री-आर्क धाराएँ विद्युत-चुंबकीय विरोध पैदा करती हैं, जिससे संपर्क उछलन होता है, जबकि बंद करने की गति न्यूनतम होती है। यह स्थिति यह महत्वपूर्ण रूप से परीक्षण करती है कि संपर्क दबाव पर्याप्त है या नहीं।

अगर संपर्क दबाव बहुत कम हो:

• बंद करने का उछलन समय बढ़ जाता है

• मुख्य परिपथ प्रतिरोध बढ़ जाता है, जिससे निरंतर संचालन के दौरान अत्यधिक ताप उत्पन्न होता है

अगर संपर्क दबाव बहुत ज्यादा हो:

• स्प्रिंग दबाव बढ़ जाता है (क्योंकि स्व-बंद करने की शक्ति निरंतर है)

• बंद करने के लिए आवश्यक ऊर्जा बढ़ जाती है

• वैक्यूम इंटरप्लेटर पर अधिक प्रभाव और कंपन, जो नुकसान का खतरा होता है

व्यावहारिक रूप से, संपर्क चुंबकीय बल न केवल शिखर शॉर्ट-सर्किट धारा पर निर्भर करता है, बल्कि संपर्क संरचना, आकार, कठोरता, और खुलने की गति पर भी निर्भर करता है। एक समग्र दृष्टिकोण आवश्यक है।

विघटन धारा के आधार पर संपर्क दबाव का अनुभवी डेटा:

• 12.5 kA: 50 kg

• 16 kA: 70 kg

• 20 kA: 90–120 kg

• 31.5 kA: 140–180 kg

• 40 kA: 230–250 kg

4. खुलने की गति

खुलने की गति धारा शून्य के बाद विद्युत रोधी शक्ति के बहाल होने की दर पर गंभीर रूप से प्रभाव डालती है। यदि विद्युत रोधी शक्ति का बहाल होना बढ़ते रिकवरी वोल्टेज से धीमा हो, तो आर्क फिर से जल सकता है। आर्क फिर से जलने से बचने और आर्किंग समय को कम करने के लिए, पर्याप्त खुलने की गति आवश्यक है।

खुलने की गति मुख्य रूप से निर्धारित वोल्टेज पर निर्भर करती है। निर्धारित वोल्टेज और संपर्क अंतर के लिए, आवश्यक गति विघटन धारा, लोड प्रकार, और रिकवरी वोल्टेज पर निर्भर करती है। उच्च विघटन धारा और धारितीय धारा (उच्च रिकवरी वोल्टेज के साथ) उच्च खुलने की गति की आवश्यकता होती है।

10kV वैक्यूम ब्रेकर के लिए आम खुलने की गति: 0.8–1.2 m/s, कभी-कभी 1.5 m/s से अधिक।

व्यावहारिक रूप से, प्रारंभिक खुलने की गति (पहले कुछ मिलीमीटर के दौरान मापी गई) औसत गति की तुलना में टूटने के प्रदर्शन पर अधिक प्रभाव डालती है। उच्च प्रदर्शन वाले और 35kV वैक्यूम ब्रेकर इस प्रारंभिक गति को निर्दिष्ट करते हैं।

हालाँकि, उच्च गति लाभदायक लगती है, लेकिन अत्यधिक गति खुलने के कंपन और ओवरट्रैवल को बढ़ाती है, जिससे बेलोज़ पर तनाव बढ़ता है और जल्दी थकान और लीकेज हो सकता है। इससे मैकेनिज्म पर यांत्रिक तनाव भी बढ़ता है, जिससे घटकों की विफलता का खतरा होता है।

5. बंद करने की गति

निर्धारित अंतर पर वैक्यूम इंटरप्लेटर की उच्च स्थैतिक विद्युत रोधी शक्ति के कारण, आवश्यक बंद करने की गति खुलने की गति से काफी कम होती है। आवश्यक बंद करने की गति आर्किंग से पूर्व विद्युत अपघटन को कम करने और संपर्क वेल्डिंग से बचने के लिए आवश्यक है। हालाँकि, अत्यधिक बंद करने की गति बंद करने की ऊर्जा को बढ़ाती है और इंटरप्लेटर पर अधिक प्रभाव डालती है, जिससे सेवा जीवन कम हो जाता है।

10kV वैक्यूम ब्रेकर के लिए आम बंद करने की गति: 0.4–0.7 m/s, यदि आवश्यक हो तो 0.8–1.2 m/s तक।

6. बंद करने का उछलन समय

बंद करने का उछलन समय वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के प्रदर्शन का एक महत्वपूर्ण संकेतक है। यह संपर्क दबाव, बंद करने की गति, संपर्क अंतर, संपर्क सामग्री, इंटरप्लेटर डिजाइन, ब्रेकर संरचना, और स्थापना/समायोजन की गुणवत्ता से प्रभावित होता है।

कम उछलन समय बेहतर प्रदर्शन का संकेत होता है। अत्यधिक उछलन गंभीर विद्युत अपघटन का कारण बनता है, ओवरवोल्टेज के जोखिम को बढ़ाता है, और शॉर्ट-सर्किट या कैपेसिटर स्विचिंग संचालन के दौरान, और तापीय स्थिरता परीक्षण के दौरान संपर्क वेल्डिंग हो सकती है। लंबा उछलन बेलोज़ की थकान को तेज करता है।

कॉपर-क्रोमियम संपर्क वाले 10kV वैक्यूम ब्रेकर के लिए, बंद करने का उछलन 2 ms से अधिक नहीं होना चाहिए। अन्य सामग्रियों के लिए, यह थोड़ा अधिक हो सकता है, लेकिन 5 ms से अधिक नहीं होना चाहिए।

7. तीन-पोल सिंक्रोनिज़ेशन

तीन-पोल सिंक्रोनिज़ेशन तीन पोलों के बंद या खुलने की साथ-साथता का माप है। क्योंकि खुलने और बंद करने का सिंक्रोनिज़ेशन मान एक जैसा होता है, इसलिए आम तौर पर केवल बंद करने का सिंक्रोनिज़ेशन निर्दिष्ट किया जाता है।

बुरा सिंक्रोनिज़ेशन गंभीर रूप से टूटने की क्षमता पर प्रभाव डालता है और आर्किंग समय को बढ़ाता है। तेज संचालन गति और छोटे अंतर के कारण, सटीक समायोजन आसानी से आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। बंद करने का सिंक्रोनिज़ेशन आम तौर पर 1 ms के भीतर आवश्यक होता है।

8. गतिशील और निश्चित संपर्कों का एलाइनमेंट (कोऑक्सियलिटी)

गतिशील और निश्चित संपर्कों का ठीक कोऑक्सियल एलाइनमेंट वैक्यूम इंटरप्लेटर के प्रदर्शन के लिए आवश्यक है और निर्माण परिशुद्धता से सुनिश्चित किया जाता है। स्थापना के बाद यह एलाइनमेंट बना रहता है, जो ऑपरेटिंग मैकेनिज्म के प्रकार और विन्यास प्रक्रिया पर निर्भर करता है।

सस्पेंडेड मैकेनिज्म के लिए, एलाइनमेंट मुख्य रूप से मैकेनिज्म से निर्धारित होता है। फ्लोर-माउंटेड प्रकार के लिए, यांत्रिक एलाइनमेंट भी महत्वपूर्ण है। स्थापना के दौरान, इंटरप्लेटर पर शीर्ष या पार्श्विक बल लगाने से बचें।

आम कोऑक्सियलिटी टोलरेंस: ≤2 mm।