ہائی وولٹیج ویکیوم سرکٹ بریکرز - ڈیزائن اور آپریشن کا اصول

بجلی میں الیکٹریکل سرکٹس کو سوئچ کرنے کے لیے بنائے گئے جدید ہائی وولٹیج آلات میں، ویکیوم سرکٹ بریکرز کے لیے ایک خاص جگہ مختص کی گئی ہے۔ یہ 6 سے 35 kV تک کے نیٹ ورکس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں اور 110 یا 220 kV سمیت اسکیموں میں کم کثرت سے استعمال ہوتے ہیں۔

ان کا ریٹیڈ بریکنگ کرنٹ 20 سے 40 kA تک ہو سکتا ہے، اور ان کی الیکٹروڈائنامک مزاحمت تقریباً 50 ÷ 100 ہے۔ ایسے سرکٹ بریکر یا فیل ہونے کا کل ٹرپنگ ٹائم تقریباً 45 ملی سیکنڈ ہے۔

سرکٹ کے ہر مرحلے کو انسولیٹروں کے ذریعے قابل اعتماد طریقے سے الگ کیا جاتا ہے اور ایک ہی وقت میں تمام آلات کو ساختی طور پر ایک مشترکہ ڈرائیو پر جمع کیا جاتا ہے۔ سب سٹیشن بس بارز سوئچ کے ان پٹ ٹرمینلز اور آؤٹ پٹ کنکشن آؤٹ پٹ ٹرمینلز سے جڑے ہوئے ہیں۔

پاور رابطے ویکیوم سرکٹ بریکر کے اندر کام کرتے ہیں جنہیں ایک ساتھ دبایا جاتا ہے تاکہ کم سے کم رابطہ مزاحمت اور بوجھ اور ہنگامی کرنٹ دونوں کا قابل اعتماد گزر سکے۔

رابطے کے نظام کے اوپری حصے کو مستقل طور پر طے کیا جاتا ہے، اور ڈرائیونگ فورس کی کارروائی کے تحت نچلا حصہ محوری سمت میں سختی سے حرکت کرنے کے قابل ہے۔

تصویر سے پتہ چلتا ہے کہ رابطہ پلیٹیں ویکیوم چیمبر میں واقع ہیں اور برقی مقناطیس کے چشموں اور کنڈلیوں کی تناؤ کی قوتوں کے ذریعہ کنٹرول کردہ سلاخوں سے چلتی ہیں۔ یہ پورا ڈھانچہ انسولیٹروں کے نظام کے اندر واقع ہے، سوائے لیکیج کرنٹ کے۔

ویکیوم چیمبر کی دیواریں صاف شدہ دھاتوں، مرکب دھاتوں اور خاص سیرامک ​​کمپوزیشن سے بنی ہیں جو کئی دہائیوں تک کام کرنے والے ماحول کی ہرمیٹی کو یقینی بناتی ہیں۔ حرکت پذیر رابطے کی نقل و حرکت کے دوران ہوا کے داخلے کو خارج کرنے کے لیے، ایک آستین کا آلہ نصب کیا جاتا ہے۔

DC الیکٹرو میگنیٹ کا آرمچر کوائل پر لگنے والے وولٹیج کی قطبیت میں تبدیلی کی وجہ سے بجلی کے رابطوں کو بند کرنے یا انہیں توڑ سکتا ہے۔ ڈرائیو کے ڈھانچے میں بنایا ہوا ایک مستقل سرکلر مقناطیس حرکت پذیر حصے کو کسی بھی متحرک پوزیشن میں رکھتا ہے۔

اسپرنگس کا نظام تبدیلیوں کے دوران آرمچر کی زیادہ سے زیادہ حرکت کی رفتار کی تخلیق کو یقینی بناتا ہے، رابطے میں اچھال کا اخراج اور دیوار کے ڈھانچے میں گرنے کے امکان کو یقینی بناتا ہے۔

ایک مطابقت پذیر شافٹ اور اضافی معاون رابطوں کے ساتھ کینیمیٹک اور برقی سرکٹس کو سوئچ باڈی کے اندر جمع کیا جاتا ہے، جو کسی بھی حالت میں سوئچ کی پوزیشن کی نگرانی اور کنٹرول کرنے کی صلاحیت فراہم کرتا ہے۔

تقرری

اپنے فنکشنل کاموں کے لحاظ سے، ویکیوم بریکر ہائی وولٹیج کے آلات کے دوسرے اینالاگ سے مختلف نہیں ہے۔ فراہم کرتا ہے:

1۔مسلسل آپریشن کے دوران ریٹیڈ برقی طاقت کا قابل اعتماد گزر؛

2. ورکنگ سرکٹ کی کنفیگریشن کو تبدیل کرنے کے لیے آپریشنل سوئچنگ کے دوران الیکٹریکل اہلکاروں کی طرف سے دستی یا خودکار موڈ میں گارنٹیڈ آلات کے سوئچنگ کا امکان؛

3. کم سے کم وقت میں ابھرتے ہوئے حادثات کو خود کار طریقے سے ہٹانا۔

ویکیوم سرکٹ بریکر کے درمیان بنیادی فرق الیکٹرک آرک کو بجھانے کا طریقہ ہے جو اس وقت ہوتا ہے جب شٹ ڈاؤن کے دوران رابطے منقطع ہوجاتے ہیں۔ اگر اس کے اینالاگ کمپریسڈ ہوا، تیل یا SF6 گیس کے لیے ماحول بناتے ہیں، تو یہاں ایک ویکیوم کام کرتا ہے۔

پاور سرکٹ میں آرک بجھانے کا اصول

دونوں رابطہ پلیٹیں ایک ویکیوم ماحول میں کام کرتی ہیں جو آرک چیٹ برتن سے 10-6÷10-8 N/cm2 تک گیسوں کو پمپ کرنے سے بنتی ہیں۔ یہ ایک اعلی ڈائی الیکٹرک طاقت پیدا کرتا ہے جس کی خصوصیات بہتر ڈائی الیکٹرک خصوصیات سے ہوتی ہے۔

رابطوں کی ڈرائیو سے نقل و حرکت کے آغاز کے ساتھ، ان کے درمیان ایک خلا ظاہر ہوتا ہے، جس میں فوری طور پر ایک خلا ہوتا ہے۔ اس کے اندر، کانٹیکٹ پیڈز سے گرم دھات کے بخارات بننے کا عمل شروع ہوتا ہے۔ لوڈ کرنٹ ان جوڑوں سے گزرتا رہتا ہے۔ یہ اضافی برقی خارج ہونے والے مادہ کی تشکیل کا آغاز کرتا ہے، خلا کے ماحول میں ایک قوس بناتا ہے، جو دھاتی بخارات کے بخارات اور اخراج کی وجہ سے ترقی کرتا رہتا ہے۔

لاگو ممکنہ فرق کی کارروائی کے تحت، تشکیل شدہ آئن ایک خاص سمت میں منتقل ہوتے ہیں، ایک پلازما بناتے ہیں.

اس کے ماحول میں برقی رو کا بہاؤ جاری رہتا ہے، مزید آئنائزیشن ہوتی ہے۔

چونکہ سوئچ متبادل کرنٹ پر کام کرتا ہے، اس لیے ہر نصف چکر کے دوران اس کی سمت الٹ جاتی ہے۔جب سائن کی لہر صفر سے تجاوز کر جاتی ہے تو کرنٹ نہیں ہوتا ہے۔ اس کی وجہ سے، قوس اچانک بجھ جاتا ہے اور ٹوٹ جاتا ہے، اور مسترد شدہ دھاتی آئن الگ ہونا بند ہو جاتے ہیں اور 7-10 مائیکرو سیکنڈز میں قریبی رابطہ سطحوں یا قوس بجھانے والے چیمبر کے دیگر حصوں پر مکمل طور پر آباد ہو جاتے ہیں۔

اس مقام پر، ویکیوم سے بھرے ہوئے پاور رابطوں کے درمیان خلا کی ڈائی الیکٹرک طاقت تقریباً فوری طور پر بحال ہو جاتی ہے، جو لوڈ کرنٹ کے حتمی شٹ ڈاؤن کو یقینی بناتی ہے۔ سائن ویو کے اگلے نصف چکر میں، برقی قوس مزید نہیں ہو سکتا۔

اس طرح، ویکیوم ماحول میں برقی قوس کی کارروائی کو ختم کرنے کے لیے، جب بجلی کے رابطے کھل جاتے ہیں، تو الٹرنیٹنگ کرنٹ کے لیے اپنی سمت تبدیل کرنا کافی ہوتا ہے۔

مختلف ماڈلز کی تکنیکی خصوصیات

ویکیوم سرکٹ بریکر باہر یا بند ڈھانچے میں مسلسل آپریشن کے لیے بنائے گئے ہیں۔ بیرونی بڑھتے ہوئے یونٹ سلیکون موصلیت کے ساتھ بنائے گئے ٹھوس خطوط کے ساتھ بنائے جاتے ہیں، اور اندرونی کام کے لیے epoxy مرکبات استعمال کیے جاتے ہیں۔

ویکیوم چیمبرز کو فیکٹری میں موبائل بنایا جاتا ہے، جو مولڈ ہاؤسنگ میں تنصیب کے لیے بہترین طریقے سے ترتیب دیا جاتا ہے۔ ان کے اندر خاص قسم کے ملاوٹ والے مرکب سے بنے پاور کانٹکٹس پہلے سے رکھے گئے ہیں۔ وہ، آپریشن اور ڈیزائن کے لاگو اصول کی بدولت، الیکٹرک آرک کو نرم بجھانے کی سہولت فراہم کرتے ہیں، سرکٹ میں اوور وولٹیج کے امکان کو خارج کرتے ہیں۔

تمام ویکیوم سرکٹ بریکر ڈیزائن میں ایک یونیورسل برقی مقناطیسی ایکچیویٹر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ طاقتور میگنےٹس کی توانائی کی وجہ سے بجلی کے رابطوں کو بند یا بند حالت میں رکھتا ہے۔

رابطے کے نظام کی سوئچنگ اور فکسنگ "مقناطیسی لیچ" کی پوزیشن سے کی جاتی ہے، جو موبائل آرمچر کو دوبارہ جوڑنے یا منقطع کرنے کے لیے میگنےٹ کی زنجیر کو سوئچ کرتی ہے۔ بلٹ ان اسپرنگ عناصر بجلی کے عملے کے ذریعہ دستی سوئچنگ کی اجازت دیتے ہیں۔

ویکیوم انٹرپرٹر، عام ریلے سرکٹس یا الیکٹرانک کے آپریشن کو کنٹرول کرنے کے لیے، مائکرو پروسیسر یونٹس، جو براہ راست ڈرائیو ہاؤسنگ میں واقع ہوسکتا ہے یا الگ الگ الماریوں، بلاکس یا پینلز میں ریموٹ ڈیوائسز سے بنایا جاسکتا ہے۔

ویکیوم سرکٹ بریکر کے فوائد اور نقصانات

فوائد میں شامل ہیں:

• ڈیزائن کی نسبتا سادگی؛

• سوئچ کی پیداوار کے لئے کم بجلی کی کھپت؛

• مرمت میں سہولت، جو ٹوٹے ہوئے آرک چوٹ کے بلاک کو تبدیل کرنے کے امکان پر مشتمل ہے؛

• خلا میں کسی بھی سمت میں کام کرنے کے لیے سوئچ کی صلاحیت؛

• اعلی وشوسنییتا؛

• سوئچنگ بوجھ کے خلاف مزاحمت میں اضافہ؛

• محدود سائز؛

• آگ اور دھماکے کے خلاف مزاحمت؛

• سوئچ کرتے وقت پرسکون آپریشن؛

• اعلی ماحولیاتی دوستی، ماحول کی آلودگی کے علاوہ.

ڈیزائن کے نقصانات ہیں:

• برائے نام اور ہنگامی طریقوں کے نسبتاً کم قابل اجازت دھارے؛

• کم آنے والے دھاروں کی رکاوٹوں کے دوران سوئچنگ سرجز کی موجودگی؛

• شارٹ سرکٹ کرنٹ کے خاتمے کے معاملے میں آرک ڈیوائس کا کم وسائل۔