హై వోల్టేజ్ వాక్యూమ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు — డిజైన్ మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం

విద్యుత్తులో ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లను మార్చడానికి రూపొందించిన ఆధునిక అధిక-వోల్టేజ్ పరికరాలలో, వాక్యూమ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లకు ప్రత్యేక స్థలం కేటాయించబడింది. అవి 6 నుండి 35 kV వరకు ఉన్న నెట్‌వర్క్‌లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు 110 లేదా 220 kV కలుపుకొని పథకాలలో తక్కువ తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి.

వారి రేట్ బ్రేకింగ్ కరెంట్ 20 నుండి 40 kA వరకు ఉంటుంది మరియు వాటి ఎలక్ట్రోడైనమిక్ నిరోధకత సుమారు 50 ÷ 100. అటువంటి సర్క్యూట్ బ్రేకర్ లేదా వైఫల్యం యొక్క మొత్తం ట్రిప్పింగ్ సమయం సుమారు 45 మిల్లీసెకన్లు.

సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతి దశ అవాహకాలచే విశ్వసనీయంగా వేరు చేయబడుతుంది మరియు అదే సమయంలో అన్ని పరికరాలు ఒక సాధారణ డ్రైవ్‌లో నిర్మాణాత్మకంగా సమావేశమవుతాయి. సబ్‌స్టేషన్ బస్‌బార్లు స్విచ్ యొక్క ఇన్‌పుట్ టెర్మినల్స్‌కు మరియు అవుట్‌పుట్ టెర్మినల్‌లకు అవుట్‌పుట్ కనెక్షన్‌కి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

పవర్ కాంటాక్ట్‌లు వాక్యూమ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్‌లో పనిచేస్తాయి, ఇవి కనిష్ట కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ మరియు లోడ్ మరియు ఎమర్జెన్సీ కరెంట్‌ల యొక్క విశ్వసనీయమైన మార్గాన్ని అందించడానికి కలిసి నొక్కబడతాయి.

సంప్రదింపు వ్యవస్థ యొక్క ఎగువ భాగం శాశ్వతంగా స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు చోదక శక్తి యొక్క చర్యలో దిగువ భాగం అక్షసంబంధ దిశలో ఖచ్చితంగా కదలగలదు.

కాంటాక్ట్ ప్లేట్లు వాక్యూమ్ చాంబర్‌లో ఉన్నాయని మరియు విద్యుదయస్కాంతాల స్ప్రింగ్‌లు మరియు కాయిల్స్ యొక్క టెన్షన్ శక్తులచే నియంత్రించబడే రాడ్‌ల ద్వారా నడపబడుతున్నాయని చిత్రం చూపిస్తుంది. లీకేజ్ కరెంట్‌ల సంభవించడాన్ని మినహాయించి, ఈ మొత్తం నిర్మాణం అవాహకాల వ్యవస్థ లోపల ఉంది.

వాక్యూమ్ చాంబర్ యొక్క గోడలు శుద్ధి చేయబడిన లోహాలు, మిశ్రమాలు మరియు ప్రత్యేక సిరామిక్ కూర్పులతో తయారు చేయబడ్డాయి, ఇవి అనేక దశాబ్దాలుగా పని వాతావరణం యొక్క హెర్మెటిసిటీని నిర్ధారిస్తాయి. కదిలే పరిచయం యొక్క కదలికల సమయంలో గాలి ప్రవేశాన్ని మినహాయించడానికి, స్లీవ్ పరికరం వ్యవస్థాపించబడింది.

DC విద్యుదయస్కాంతం యొక్క ఆర్మేచర్ శక్తి పరిచయాలను మూసివేయడానికి లేదా కాయిల్‌కు వర్తించే వోల్టేజ్ యొక్క ధ్రువణతలో మార్పు కారణంగా వాటిని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి తరలించవచ్చు. డ్రైవ్ నిర్మాణంలో నిర్మించిన శాశ్వత వృత్తాకార అయస్కాంతం కదిలే భాగాన్ని ఏదైనా ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉంచుతుంది.

స్ప్రింగ్‌ల వ్యవస్థ కమ్యుటేషన్ల సమయంలో ఆర్మేచర్ యొక్క సరైన కదలిక వేగాన్ని సృష్టించడం, కాంటాక్ట్ బౌన్స్‌ను మినహాయించడం మరియు గోడ నిర్మాణంలో కూలిపోయే అవకాశాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

సింక్రొనైజింగ్ షాఫ్ట్ మరియు అదనపు సహాయక పరిచయాలతో కూడిన కినిమాటిక్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లు స్విచ్ బాడీ లోపల సమావేశమై, ఏ స్థితిలోనైనా స్విచ్ యొక్క స్థానాన్ని పర్యవేక్షించే మరియు నియంత్రించే సామర్థ్యాన్ని అందిస్తాయి.

నియామకం

దాని ఫంక్షనల్ పనుల పరంగా, వాక్యూమ్ బ్రేకర్ అధిక-వోల్టేజ్ పరికరాల ఇతర అనలాగ్ల నుండి భిన్నంగా లేదు. అందిస్తుంది:

1.నిరంతర ఆపరేషన్ సమయంలో రేట్ చేయబడిన విద్యుత్ శక్తి యొక్క విశ్వసనీయ మార్గం;

2. వర్కింగ్ సర్క్యూట్ యొక్క ఆకృతీకరణను మార్చడానికి కార్యాచరణ మార్పిడి సమయంలో మాన్యువల్ లేదా ఆటోమేటిక్ మోడ్‌లో ఎలక్ట్రికల్ సిబ్బంది ద్వారా హామీ ఇవ్వబడిన పరికరాలు మారే అవకాశం;

3. సాధ్యమైనంత తక్కువ సమయంలో ఉద్భవిస్తున్న ప్రమాదాలను స్వయంచాలకంగా తొలగించడం.

వాక్యూమ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం షట్డౌన్ సమయంలో పరిచయాలు డిస్కనెక్ట్ అయినప్పుడు సంభవించే ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ను చల్లార్చే పద్ధతి. దాని అనలాగ్లు కంప్రెస్డ్ ఎయిర్, ఆయిల్ లేదా SF6 గ్యాస్ కోసం వాతావరణాన్ని సృష్టిస్తే, అప్పుడు వాక్యూమ్ ఇక్కడ పనిచేస్తుంది.

పవర్ సర్క్యూట్లో ఆర్క్ ఆర్పివేయడం సూత్రం

రెండు కాంటాక్ట్ ప్లేట్లు ఆర్క్ చ్యూట్ పాత్ర నుండి 10-6÷10-8 N / cm2 వరకు వాయువులను పంపింగ్ చేయడం ద్వారా ఏర్పడిన వాక్యూమ్ వాతావరణంలో పనిచేస్తాయి. ఇది మెరుగైన విద్యుద్వాహక లక్షణాలతో కూడిన అధిక విద్యుద్వాహక బలాన్ని సృష్టిస్తుంది.

పరిచయాల డ్రైవ్ నుండి కదలిక ప్రారంభంతో, వాటి మధ్య ఖాళీ కనిపిస్తుంది, ఇది వెంటనే వాక్యూమ్‌ను కలిగి ఉంటుంది. దాని లోపల, కాంటాక్ట్ ప్యాడ్ల నుండి వేడిచేసిన మెటల్ యొక్క బాష్పీభవన ప్రక్రియ ప్రారంభమవుతుంది. లోడ్ కరెంట్ ఈ జతల ద్వారా ప్రవహిస్తూనే ఉంటుంది. ఇది అదనపు ఎలక్ట్రికల్ డిశ్చార్జెస్ ఏర్పడటాన్ని ప్రారంభిస్తుంది, వాక్యూమ్ వాతావరణంలో ఒక ఆర్క్‌ను సృష్టిస్తుంది, ఇది లోహ ఆవిరి యొక్క బాష్పీభవనం మరియు విడుదల కారణంగా అభివృద్ధి చెందుతూనే ఉంటుంది.

అనువర్తిత సంభావ్య వ్యత్యాసం యొక్క చర్యలో, ఏర్పడిన అయాన్లు ఒక నిర్దిష్ట దిశలో కదులుతాయి, ప్లాస్మాను సృష్టిస్తాయి.

దాని వాతావరణంలో, విద్యుత్ ప్రవాహం కొనసాగుతుంది, మరింత అయనీకరణం జరుగుతుంది.

స్విచ్ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌పై పనిచేస్తుంది కాబట్టి, ప్రతి అర్ధ చక్రంలో దాని దిశ తిరగబడుతుంది.సైన్ వేవ్ సున్నా దాటినప్పుడు, కరెంట్ ఉండదు. దీని కారణంగా, ఆర్క్ అకస్మాత్తుగా ఆరిపోతుంది మరియు విరిగిపోతుంది మరియు తిరస్కరించబడిన లోహ అయాన్లు విడిపోవడాన్ని ఆపివేస్తాయి మరియు 7-10 మైక్రోసెకన్లలో పూర్తిగా సమీప సంపర్క ఉపరితలాలు లేదా ఆర్క్ ఆర్పివేసే చాంబర్ యొక్క ఇతర భాగాలపై స్థిరపడతాయి.

ఈ సమయంలో, శూన్యతతో నిండిన పవర్ పరిచయాల మధ్య గ్యాప్ యొక్క విద్యుద్వాహక బలం దాదాపు వెంటనే పునరుద్ధరించబడుతుంది, ఇది లోడ్ కరెంట్ యొక్క చివరి షట్డౌన్ను నిర్ధారిస్తుంది. సైన్ వేవ్ యొక్క తదుపరి అర్ధ-చక్రంలో, ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఇకపై సంభవించదు.

అందువల్ల, వాక్యూమ్ వాతావరణంలో ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ యొక్క చర్యను ముగించడానికి, పవర్ పరిచయాలు తెరిచినప్పుడు, ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం దాని దిశను మార్చడానికి సరిపోతుంది.

వివిధ నమూనాల సాంకేతిక లక్షణాలు

వాక్యూమ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు ఆరుబయట లేదా మూసివేసిన నిర్మాణాలలో నిరంతర ఆపరేషన్ కోసం రూపొందించబడ్డాయి. బాహ్య మౌంటు యూనిట్లు సిలికాన్ ఇన్సులేషన్తో తయారు చేయబడిన ఘన పోస్ట్లతో తయారు చేయబడతాయి మరియు అంతర్గత పని కోసం తారాగణం ఎపాక్సి సమ్మేళనాలు ఉపయోగించబడతాయి.

వాక్యూమ్ చాంబర్‌లు ఫ్యాక్టరీలో మొబైల్‌గా తయారు చేయబడతాయి, అచ్చుపోసిన హౌసింగ్‌లో ఇన్‌స్టాలేషన్ కోసం సముచితంగా ఏర్పాటు చేయబడతాయి. ప్రత్యేక రకాల మిశ్రమ మిశ్రమాలతో తయారు చేయబడిన పవర్ పరిచయాలు ఇప్పటికే వాటి లోపల ఉంచబడ్డాయి. అవి, ఆపరేషన్ మరియు డిజైన్ యొక్క అనువర్తిత సూత్రానికి కృతజ్ఞతలు, ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ యొక్క మృదువైన ఆర్పివేయడాన్ని అందిస్తాయి, సర్క్యూట్లో ఓవర్వోల్టేజ్ యొక్క అవకాశాన్ని మినహాయించాయి.

అన్ని వాక్యూమ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ డిజైన్లలో యూనివర్సల్ ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ యాక్యుయేటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది శక్తివంతమైన అయస్కాంతాల శక్తి కారణంగా పవర్ కాంటాక్ట్‌లను క్లోజ్డ్ లేదా ఆఫ్ స్టేట్‌లో ఉంచుతుంది.

సంప్రదింపు వ్యవస్థ యొక్క స్విచింగ్ మరియు ఫిక్సింగ్ «మాగ్నెటిక్ గొళ్ళెం» యొక్క స్థానం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, ఇది మొబైల్ ఆర్మేచర్‌ను మళ్లీ కనెక్ట్ చేయడానికి లేదా డిస్‌కనెక్ట్ చేయడానికి అయస్కాంతాల గొలుసును మారుస్తుంది. అంతర్నిర్మిత వసంత మూలకాలు విద్యుత్ సిబ్బందిచే మాన్యువల్ మార్పిడిని అనుమతిస్తాయి.

వాక్యూమ్ ఇంటర్‌ప్టర్ యొక్క ఆపరేషన్‌ను నియంత్రించడానికి, సాధారణ రిలే సర్క్యూట్‌లు లేదా ఎలక్ట్రానిక్, మైక్రోప్రాసెసర్ యూనిట్లు, ఇది నేరుగా డ్రైవ్ హౌసింగ్‌లో ఉంటుంది లేదా రిమోట్ పరికరాల నుండి ప్రత్యేక క్యాబినెట్‌లు, బ్లాక్‌లు లేదా ప్యానెల్‌లలో తయారు చేయబడుతుంది.

వాక్యూమ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ల యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు

ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి:

• డిజైన్ యొక్క సాపేక్ష సరళత;

• స్విచ్లు ఉత్పత్తి కోసం తగ్గిన విద్యుత్ వినియోగం;

• మరమ్మత్తులో సౌలభ్యం, ఇది విరిగిన ఆర్క్ చ్యూట్ యొక్క బ్లాక్ రీప్లేస్మెంట్ అవకాశం కలిగి ఉంటుంది;

• అంతరిక్షంలో ఏదైనా ఓరియంటేషన్‌లో పనిచేసే స్విచ్ సామర్థ్యం;

• అధిక విశ్వసనీయత;

• లోడ్లు మారడానికి పెరిగిన ప్రతిఘటన;

• పరిమిత పరిమాణాలు;

• అగ్ని మరియు పేలుడు నిరోధకత;

• మారినప్పుడు నిశ్శబ్ద ఆపరేషన్;

• అధిక పర్యావరణ అనుకూలత, వాతావరణ కాలుష్యం మినహా.

డిజైన్ యొక్క ప్రతికూలతలు:

• నామమాత్ర మరియు అత్యవసర మోడ్‌ల సాపేక్షంగా తక్కువ అనుమతించదగిన ప్రవాహాలు;

• తక్కువ ప్రేరక ప్రవాహాల అంతరాయాల సమయంలో స్విచ్చింగ్ సర్జెస్ సంభవించడం;

• షార్ట్ సర్క్యూట్ ప్రవాహాల తొలగింపు పరంగా ఆర్క్ పరికరం యొక్క తగ్గిన వనరు.