ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లను తెరవడం

ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లను తెరవడం సాధారణంగా అర్థం పరివర్తన ప్రక్రియ, దీనిలో సర్క్యూట్ కరెంట్ నిర్దిష్ట విలువ నుండి సున్నాకి మారుతుంది. సర్క్యూట్ తెరిచే చివరి దశలో, డిస్‌కనెక్ట్ చేసే పరికరం యొక్క పరిచయాల మధ్య గ్యాప్ కనిపిస్తుంది, ఇది సున్నా వాహకతతో పాటు, దానికి పునరుద్ధరించబడిన సర్క్యూట్ వోల్టేజ్ యొక్క చర్యను తట్టుకోవడానికి తగినంత అధిక విద్యుద్వాహక శక్తిని కూడా కలిగి ఉండాలి.

ఆర్క్ డిచ్ఛార్జ్ యొక్క భౌతిక లక్షణాలు

ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ పరిచయాల (ఎలక్ట్రోడ్లు) మధ్య అంతరం విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు లేదా అవి తెరిచినప్పుడు సంభవించవచ్చు. పరిచయాలు తెరిచినప్పుడు, కాంటాక్ట్ ఉపరితలంపై మెరుస్తున్న "మచ్చలు" ఏర్పడటం ద్వారా వాటి మధ్య వంపు సులభతరం చేయబడుతుంది, ఇవి "విభజన" యొక్క చిన్న ప్రాంతాలపై గణనీయమైన ప్రస్తుత సాంద్రతల పర్యవసానంగా ఉంటాయి. ఇది చాలా తక్కువ వోల్టేజ్ వద్ద (అనేక పదుల వోల్ట్ల క్రమం) వద్ద కూడా పరిచయాలు విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు ఒక ఆర్క్ ఏర్పడటానికి కారణమవుతుంది.

పరిచయాలపై కనీసం అస్థిరమైన ఆర్సింగ్ సంభవించడానికి కనీస షరతులు అని సాధారణంగా అంగీకరించబడింది కరెంట్ సుమారు 0.5 A మరియు వోల్టేజ్ 15 — 20 V.

వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క తక్కువ విలువలతో పరిచయాలను తెరవడం సాధారణంగా చిన్న స్పార్క్‌లతో కూడి ఉంటుంది. అధిక ఓపెన్ సర్క్యూట్ వోల్టేజ్‌ల వద్ద, కానీ తక్కువ ప్రవాహాల వద్ద, ఓపెన్ కాంటాక్ట్‌ల మధ్య ఏర్పడటం సాధ్యమవుతుంది గ్లో ఉత్సర్గ.

గ్లో ఉత్సర్గ ఉనికిని కాథోడ్ వోల్టేజ్ (300 V వరకు) గణనీయమైన డ్రాప్ ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. గ్లో డిశ్చార్జ్ ఆర్క్ డిశ్చార్జ్‌గా మారితే, ఉదాహరణకు, సర్క్యూట్‌లో కరెంట్ పెరిగినప్పుడు, కాథోడ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ 10 - 20 V కి తగ్గుతుంది.

గ్యాస్ మాధ్యమం యొక్క అధిక పీడనం వద్ద ఆర్క్ డిచ్ఛార్జ్ యొక్క లక్షణ లక్షణాలు:

• ఆర్క్ కాలమ్‌లో అధిక కరెంట్ సాంద్రత;

• ఆర్క్ ఛానల్ లోపల గ్యాస్ యొక్క అధిక ఉష్ణోగ్రత, 5000 K చేరుకుంటుంది మరియు తీవ్రమైన డీయోనిజేషన్ పరిస్థితులలో, 12000 - 15000 K మరియు అంతకంటే ఎక్కువ;

• ఎలక్ట్రోడ్ల వద్ద అధిక కరెంట్ సాంద్రత మరియు తక్కువ వోల్టేజ్ తగ్గుతుంది.

సాధారణంగా, సర్క్యూట్ ఓపెనింగ్ ప్రక్రియ వీలైనంత త్వరగా జరిగేలా చూడడమే లక్ష్యం. ఈ ప్రయోజనం కోసం, ప్రత్యేక స్విచ్చింగ్ పరికరాలు (స్విచ్లు, సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు, కాంటాక్టర్లు, ఫ్యూజులు, లోడ్ బ్రేకర్లు మొదలైనవి) ఉపయోగించబడతాయి.

ఆర్సింగ్ దృగ్విషయాలు సర్క్యూట్ బ్రేకర్లలో మాత్రమే గమనించబడతాయి. పరిచయాలు తెరిచినప్పుడు ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ సంభవించవచ్చు. అధిక వోల్టేజ్ డిస్‌కనెక్టర్లు, పంక్తుల ఇన్సులేషన్ అతివ్యాప్తి చెందుతున్నప్పుడు, ఫ్యూజుల యొక్క రక్షిత అంశాలు కాలిపోయినప్పుడు మొదలైనవి.

ఈ పరికరాల యొక్క పరికరాల సంక్లిష్టత ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ స్థాయిలు, రేటెడ్ కరెంట్లు మరియు షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్లు, సంభవించే ఓవర్వోల్టేజీల స్థాయిలు, వాతావరణ పరిస్థితులు, వేగం రేటింగ్లు మొదలైన వాటిపై విధించిన అవసరాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

డిస్కనెక్టర్ల ద్వారా ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లను తెరవడం యొక్క లక్షణాలు

ట్రిప్పింగ్ పరికరాల వంటి సాధారణ డిస్‌కనెక్టర్‌లతో పనిచేసేటప్పుడు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ యొక్క పొడవైన ఓపెన్ ఆర్క్‌లను ఆర్పివేయడం అనే ప్రశ్న చాలా తరచుగా ఎదుర్కొంటుంది. ఇటువంటి డిస్కనెక్టర్లకు ప్రత్యేక ఆర్క్ అణిచివేత పరికరాలు లేవు, మరియు పరిచయాలు తెరిచినప్పుడు, అవి ఆర్క్ని గాలిలోకి మాత్రమే విస్తరిస్తాయి.

ఆర్క్ స్ట్రెచింగ్ కోసం పరిస్థితులను మెరుగుపరచడానికి, డిస్‌కనెక్టర్‌లు కొమ్ము లేదా అదనపు రాడ్ ఎలక్ట్రోడ్‌లతో అమర్చబడి ఉంటాయి, దానితో పాటు ఆర్క్ పైకి ఎత్తబడి పెద్ద పొడవు వరకు విస్తరించబడుతుంది.

డిస్‌కనెక్టర్ల పరిచయాలు లోడ్‌లో తెరిచినప్పుడు ఆర్సింగ్ ప్రక్రియను చూపించే అనేక వీడియోలు ఇంటర్నెట్‌లో అప్‌లోడ్ చేయబడ్డాయి (ఇవి «ఆర్సింగ్ డిస్‌కనెక్టర్» కోసం శోధించడం ద్వారా సులభంగా కనుగొనబడతాయి).

డిస్‌కనెక్టర్‌ల వద్ద లేదా కండక్టర్‌ల మధ్య ఓపెన్ ఆర్సింగ్ మరియు పవర్ లైన్‌లపై గ్రౌండ్ గాలి ద్వారా బలంగా ప్రోత్సహించబడుతుంది. గాలి సమక్షంలో, ఆర్క్ తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అందువల్ల గాలి లేనప్పుడు కంటే త్వరగా తొలగించబడుతుంది.అయితే, గాలి వంటి కారకాన్ని దాని అస్థిరత కారణంగా పరిగణనలోకి తీసుకోకూడదు, కానీ మరింత తీవ్రమైన పరిస్థితుల ఆధారంగా - పూర్తి గాలి లేకపోవడం.

డిస్‌కనెక్టర్ల సహాయంతో, పెద్ద కరెంట్‌ను ఆపివేయడం అసాధ్యం, ఎందుకంటే అదే సమయంలో ఆర్క్ గణనీయమైన పొడవును చేరుకుంటుంది, చాలా మంటను ఏర్పరుస్తుంది, డిస్‌కనెక్ట్ చేసే పరికరం యొక్క పరిచయాలను గట్టిగా కరుగుతుంది. ఒక శక్తివంతమైన ఓపెన్ ఆర్క్, అది సంపర్కంలోకి వచ్చే ఇన్సులేటర్లను సులభంగా దెబ్బతీస్తుంది, దశల మధ్య అతివ్యాప్తి చెందుతుంది, ఇది నెట్‌వర్క్‌లో షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు దారితీస్తుంది.

చిన్న ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు, కెపాసిటివ్ లోడ్ లైన్ కరెంట్‌లు, తక్కువ లోడ్ కరెంట్‌లు మొదలైన వాటి యొక్క ఓపెన్ సర్క్యూట్ కరెంట్‌లను డిస్‌కనెక్ట్ చేయడానికి సంప్రదాయ డిస్‌కనెక్టర్లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.

ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లను తెరవడానికి మార్గాలు

సూత్రప్రాయంగా, డైరెక్ట్ కరెంట్ మరియు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌తో ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్‌లను తెరవడానికి క్రింది పద్ధతులు సాధ్యమే.

1. ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ల సాధారణ ఆర్సింగ్

ఈ సమూహంలో ప్రత్యక్ష మరియు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌తో ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్‌లను తెరవడం వంటి పద్ధతులు ఉన్నాయి, దీనిలో పరిచయాలను తెరవడానికి ముందు సర్క్యూట్‌లోని కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడానికి ప్రత్యేక అదనపు చర్యలు తీసుకోబడవు లేదా ఆర్క్ గ్యాప్‌లో ఆర్క్ యొక్క శక్తిని తగ్గించడానికి ప్రత్యేక చర్యలు తీసుకోబడతాయి. బ్రేకర్.

ఈ ప్రారంభ పద్ధతిలో, సర్క్యూట్ బ్రేకింగ్ పరిస్థితులు గరిష్టంగా అందించబడతాయి డిస్‌కనెక్ట్ చేసే పరికరం యొక్క ఆర్క్ ఆర్పివేసే గది కరెంట్ సున్నా (ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్) దాటినప్పుడు లేదా ఆర్క్ వోల్టేజ్ (డైరెక్ట్ కరెంట్) యొక్క తగినంత విలువను చేరుకున్నప్పుడు గ్యాప్ యొక్క అవసరమైన విద్యుద్వాహక బలాన్ని సృష్టించడం ద్వారా.

ఆర్సింగ్ సమయంలో, పరికరం యొక్క పరిచయాలు సర్క్యూట్లో ప్రవహించే కరెంట్ యొక్క ఏ దశలోనైనా తెరవగలవు, కాబట్టి ఆర్క్ చ్యూట్ యొక్క పరిచయాలు మరియు మూలకాలు సాపేక్షంగా అధిక శక్తి మరియు శక్తి యొక్క ఆర్క్ యొక్క ప్రభావం కోసం రూపొందించబడాలి.

ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల కోసం ఆర్క్ ఆర్పివేసే గదులు

సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ఆర్క్ చూట్

2. ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ల పరిమిత ఆర్క్ ఓపెనింగ్

ఇటువంటి మినహాయింపు పద్ధతులలో సాపేక్షంగా పెద్ద క్రియాశీల లేదా రియాక్టివిటీ, దీని కారణంగా పరిమితి ప్రారంభానికి ముందు ఉన్న దాని విలువతో పోలిస్తే సర్క్యూట్‌లోని కరెంట్ చాలా గణనీయంగా తగ్గుతుంది. స్విచ్ సర్క్యూట్‌లో మిగిలి ఉన్న పరిమిత కరెంట్‌ను ఆపివేస్తుంది.

ఈ సందర్భంలో, పరిచయాల వద్ద పవర్-పరిమిత ఆర్క్ ఏర్పడుతుంది మరియు కరెంట్ పరిమితం కానట్లయితే మిగిలిన కరెంట్‌పై ఆర్క్‌ను చల్లార్చడం చాలా సులభమైన పని.

సాంప్రదాయకంగా, మేము ఒకే సమూహంలో అటువంటి డిస్‌కనెక్ట్ పద్ధతులను చేర్చుతాము, దీనిలో ప్రస్తుత అంతరాయం యొక్క దశ ఖచ్చితంగా స్థిరంగా ఉంటుంది లేదా పరిచయాలపై ఆర్క్ యొక్క బర్నింగ్ సమయం కొన్ని ప్రత్యేక చర్యల ద్వారా పరిమితం చేయబడుతుంది, ఉదాహరణకు, వాల్వ్ పరికరాలు మొదలైనవి.

3. ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ల ఆర్క్లెస్ ఓపెనింగ్

ఈ సందర్భంలో ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లను తెరిచే ప్రక్రియ సర్క్యూట్ల ఇండక్టెన్స్ మరియు మ్యూచువల్ ఇండక్టెన్స్ ప్రభావం కారణంగా ప్రధాన పరిచయాల వద్ద ఆర్క్ డిచ్ఛార్జ్ పూర్తిగా సంభవిస్తుంది లేదా చాలా స్వల్పకాలిక అస్థిర ఆర్క్ రూపంలో సంభవిస్తుంది. . ఈ రకమైన సర్క్యూట్ ఓపెనింగ్ సాధారణంగా ప్రధాన సర్క్యూట్ బ్రేకర్ పరిచయాల యొక్క షంటింగ్ ఎలిమెంట్‌లుగా ఉపయోగించే అధిక-శక్తి కవాటాలు (సిలికాన్ డయోడ్‌లు లేదా థైరిస్టర్‌లు) ద్వారా సాధించబడుతుంది.

DC మరియు AC ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లను తెరిచేటప్పుడు ఆర్క్ ఆర్పివేసే లక్షణాలు

స్విచ్చింగ్ డివైస్ గ్యాప్ యొక్క యాక్టివ్ డీయోనైజేషన్‌తో AC ఆర్క్ ఆర్పివేసే పరిస్థితులు DC ఆర్క్‌లు మరియు లాంగ్ ఓపెన్ AC ఆర్క్‌ల ఆర్పివేసే పరిస్థితుల నుండి ప్రాథమికంగా మినహాయించబడ్డాయి.

శాశ్వత ఆర్క్‌లో లేదా ఓపెన్ లాంగ్ ఆల్టర్నేటింగ్ ఆర్క్‌లో, విలుప్తత ప్రధానంగా సంభవిస్తుంది ఎందుకంటే ఆర్క్ సాగదీయబడినప్పుడు, విద్యుత్ శక్తి యొక్క మూలం ఆర్క్ కాలమ్‌లోని వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను కవర్ చేయలేకపోతుంది, దీని ఫలితంగా అస్థిర పరిస్థితి ఏర్పడుతుంది మరియు ఆర్క్ ఆరిపోయింది.

AC సర్క్యూట్‌లో ఆర్క్ సంభవించినప్పుడు, ఆర్క్ కాలమ్ చురుకుగా డీయోనైజ్ చేయబడినప్పుడు లేదా చిన్న ఆర్క్‌ల శ్రేణిలో విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు, ఆర్క్ బర్నింగ్‌ను నిర్వహించడానికి మూలం ఇప్పటికీ పెద్ద సరఫరా వోల్టేజ్‌ని కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఆర్క్ ఆరిపోతుంది. ప్రస్తుత జీరో క్రాసింగ్ వద్ద దాని జ్వలనను నిర్ధారించడానికి సరిపోదు.

ప్రస్తుత సున్నా క్రాసింగ్ సమయంలో క్రియాశీల డీయోనైజేషన్ పరిస్థితులలో, ఆర్క్ కాలమ్ యొక్క వాహకత చాలా తగ్గుతుంది, కనీసం తక్కువ సమయం వరకు, తదుపరి అర్ధ-చక్రంలో ఆర్క్ని ప్రారంభించడానికి ఒక ముఖ్యమైన వోల్టేజ్ దానికి వర్తించాలి.

సర్క్యూట్ తగినంత వోల్టేజ్ మరియు గ్యాప్‌లో దాని పెరుగుదల రేటును అందించలేకపోతే, కరెంట్ సున్నా దాటిన తర్వాత, కరెంట్ అంతరాయం కలిగిస్తుంది, అనగా, తదుపరి సగం చక్రంలో ఆర్క్ కనిపించదు మరియు సర్క్యూట్ చివరకు ఆపివేయబడింది.

అప్పుడు సర్వసాధారణమైన వాటిని పరిగణించండి కేవలం ఆర్క్ సర్క్యూట్‌లను తెరవడం.

సర్క్యూట్ సోర్స్ వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ నిర్దిష్ట క్లిష్టమైన విలువలను మించి ఉంటే, విద్యుత్ డిస్‌కనెక్ట్ పరికరం యొక్క పరిచయాల వద్ద అవి తెరిచినప్పుడు, స్థిరమైన ఆర్క్ డిచ్ఛార్జ్ ఏర్పడుతుంది… కాంటాక్ట్‌లు మరింతగా మారితే లేదా డిస్‌కనెక్టర్ ఆర్క్ ఆర్క్‌ని ఆర్క్ ఛాంబర్‌లోకి ఎగిరితే, అస్థిర ఆర్క్ బర్నింగ్ పరిస్థితులు సృష్టించబడతాయి మరియు ఆర్క్ ఆరిపోతుంది.

సర్క్యూట్ వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ పెరుగుదలతో, అస్థిర ఆర్సింగ్ పరిస్థితులను సృష్టించడంలో కష్టం వేగంగా పెరుగుతుంది. వేల మరియు పదివేల వోల్ట్‌లు మరియు సాపేక్షంగా అధిక ప్రవాహాలు (వేలాది ఆంపియర్‌లు) చేరే వోల్టేజ్‌ల వద్ద, డిస్‌కనెక్ట్ చేసే పరికరం యొక్క పరిచయాలలో చాలా శక్తివంతమైన ఆర్క్ ఏర్పడుతుంది, దానిని చల్లార్చడానికి మరియు అందువల్ల సర్క్యూట్‌ను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి, ఉపయోగించడానికి చర్యలు తీసుకోవాలి. ఎక్కువ లేదా తక్కువ అధునాతన ఆర్క్ ఆర్క్ పరికరాలు ... DC సర్క్యూట్‌లను స్విచ్ ఆఫ్ చేసేటప్పుడు ముఖ్యంగా ముఖ్యమైన ఇబ్బందులు తలెత్తుతాయి.

రాక్ సమయంలో గణనీయమైన ఇబ్బందులు కూడా అధిగమించబడాలి. షార్ట్ సర్క్యూట్ ప్రవాహాలు తక్కువ వ్యవధిలో AC సర్క్యూట్‌లలో (సెకనులో వందల మరియు వేల వంతులు).

ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలో సర్క్యూట్ యొక్క శీఘ్ర విచ్ఛిన్నం మరియు ఫలితంగా షార్ట్ సర్క్యూట్‌లను తొలగించడం అనేక పరిస్థితుల ద్వారా నిర్దేశించబడుతుంది మరియు అన్నింటిలో మొదటిది ఆపరేషన్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని కొనసాగించాల్సిన అవసరం ఉంది. విద్యుత్ వ్యవస్థలు, షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్స్ యొక్క థర్మల్ ఎఫెక్ట్స్ నుండి వైర్లు మరియు పరికరాల రక్షణ, శక్తివంతమైన ఆర్క్ యొక్క విధ్వంసక చర్య నుండి డిస్కనెక్ట్ చేసే పరికరాల పరిచయాలు మరియు ఆర్క్ ఛాంబర్ల రక్షణ.

ఓపెన్ సర్క్యూట్ ఆర్క్ యొక్క వేగవంతమైన తొలగింపు కూడా గొప్ప ప్రాముఖ్యత మరియు తక్కువ వోల్టేజ్ నియంత్రణ సర్క్యూట్ల కోసం పరికరాల్లో, ఇవి సాధారణంగా చాలా పెద్ద సంఖ్యలో మార్పిడి ప్రక్రియల కోసం రూపొందించబడ్డాయి. ఆర్క్ బర్నింగ్ వ్యవధిని తగ్గించడం పరిచయాలు మరియు ఉపకరణం యొక్క ఇతర అంశాల బర్నింగ్లో తగ్గింపుకు దారితీస్తుంది మరియు అందువలన, సేవ జీవితంలో పెరుగుదల.

అయినప్పటికీ, ఆర్క్ యొక్క చాలా వేగవంతమైన తొలగింపు సర్క్యూట్‌లో చాలా పెద్ద ఉప్పెనలకు దారి తీస్తుంది ఎందుకంటే ఆర్క్, సర్క్యూట్ తెరిచినప్పుడు, సర్క్యూట్‌లో నిల్వ చేయబడిన విద్యుదయస్కాంత శక్తిని గ్రహిస్తుంది, ఇది ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ సర్జ్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది. అందువలన, ఆర్క్ డిచ్ఛార్జ్ కొన్ని సందర్భాల్లో సానుకూల పాత్ర పోషిస్తుంది. దీనిని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

విశ్వసనీయమైన హై-స్పీడ్ హై- మరియు తక్కువ-వోల్టేజ్ డిస్‌కనెక్ట్ చేసే పరికరాలను సృష్టించే సమస్య, మొదటగా, వాటిలో ఆర్క్ క్వెన్చింగ్ సమస్య యొక్క సరైన పరిష్కారంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల పరిచయాలలో శక్తివంతమైన ఆర్క్ ఏర్పడటంతో తక్కువ మరియు అధిక వోల్టేజ్ ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌ల అంతరాయం ఒక సంక్లిష్ట ప్రక్రియ, దీని అధ్యయనం భారీ సంఖ్యలో సైద్ధాంతిక మరియు ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాలు మరియు డిజైన్ పరిణామాలకు అంకితం చేయబడింది.

ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ స్థాయిలు, ప్రవాహాల పరిమాణం, డిస్‌కనెక్ట్ చేసే పరికరాల యొక్క అవసరమైన ఆపరేటింగ్ సమయం, భద్రతా పరిస్థితులు మొదలైన వాటిపై ఆధారపడి ఆచరణలో ఉపయోగించే AC మరియు DC ఆర్క్‌లను చల్లార్చే పద్ధతులు పెద్ద సంఖ్యలో ఉన్నాయి.

ప్రస్తుతం, అధిక మరియు తక్కువ వోల్టేజ్ AC మరియు DC మారే పరికర సాంకేతికత కొనసాగే ప్రధాన మార్గంగా సాధారణ ఆర్సింగ్ ఇప్పటికీ ఉంది.

ఇది కూడ చూడు:హై వోల్టేజ్ వాక్యూమ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు — డిజైన్ మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం