برقی سرکٹس کھولنا

برقی سرکٹس کھولنے کا مطلب عام طور پر ہوتا ہے۔ عبوری عمل، جس میں سرکٹ کرنٹ ایک خاص قدر سے صفر میں بدل جاتا ہے۔ سرکٹ کھولنے کے آخری مرحلے میں، منقطع ہونے والے آلے کے رابطوں کے درمیان ایک خلا نمودار ہوتا ہے، جس میں صفر چالکتا کے علاوہ، اس میں بحال ہونے والے سرکٹ وولٹیج کی کارروائی کو برداشت کرنے کے لیے کافی زیادہ ڈائی الیکٹرک طاقت بھی ہونی چاہیے۔

آرک خارج ہونے والے مادہ کی جسمانی خصوصیات

الیکٹرک آرک اس وقت ہو سکتا ہے جب رابطوں (الیکٹروڈز) کے درمیان خلا ٹوٹ جائے یا جب وہ کھل جائیں۔ جب رابطے کھلتے ہیں، تو ان کے درمیان آرکنگ کو رابطے کی سطح پر چمکتے ہوئے "دھبوں" کی تشکیل کے ذریعے سہولت فراہم کی جاتی ہے، جو "علیحدگی" کے چھوٹے علاقوں پر موجودہ اہم کثافت کا نتیجہ ہیں۔ اس کی وجہ سے رابطے ٹوٹ جانے پر ایک قوس بنتا ہے، یہاں تک کہ کافی کم وولٹیج پر بھی (کئی دسیوں وولٹ کی ترتیب سے)۔

یہ عام طور پر قبول کیا جاتا ہے کہ رابطوں پر کم از کم غیر مستحکم آرسنگ کی موجودگی کی کم از کم شرائط ہیں کرنٹ تقریباً 0.5 A اور وولٹیج 15 - 20 V.

وولٹیج اور کرنٹ کی کم قدروں پر رابطوں کا کھلنا عام طور پر صرف چھوٹی چنگاریوں کے ساتھ ہوتا ہے۔ زیادہ کھلے سرکٹ وولٹیج پر، لیکن کم کرنٹ پر، کھلے رابطوں کے درمیان تشکیل ممکن ہے۔ چمک خارج ہونے والے مادہ.

ایک چمک خارج ہونے والے مادہ کی موجودگی کیتھوڈ وولٹیج (300 V تک) میں ایک اہم ڈراپ کی طرف سے خصوصیات ہے. اگر گلو ڈسچارج آرک ڈسچارج میں بدل جاتا ہے، مثال کے طور پر، جیسے جیسے سرکٹ میں کرنٹ بڑھتا ہے، تو کیتھوڈ وولٹیج ڈراپ 10-20 V تک کم ہو جاتا ہے۔

گیس میڈیم کے ہائی پریشر پر آرک ڈسچارج کی خصوصیات یہ ہیں:

• آرک کالم میں اعلی موجودہ کثافت؛

• آرک چینل کے اندر گیس کا اعلی درجہ حرارت، 5000 K تک پہنچ جاتا ہے، اور شدید ڈیونائزیشن کے حالات میں، 12000 - 15000 K اور اس سے زیادہ؛

• ہائی کرنٹ کثافت اور الیکٹروڈز پر کم وولٹیج گرنا۔

عام طور پر، مقصد یہ یقینی بنانا ہوتا ہے کہ سرکٹ کھولنے کا عمل جلد از جلد آگے بڑھے۔ اس مقصد کے لیے خصوصی سوئچنگ ڈیوائسز (سوئچز، سرکٹ بریکرز، کونٹیکٹرز، فیوز، لوڈ بریکرز وغیرہ) استعمال کیے جاتے ہیں۔

آرکنگ مظاہر نہ صرف سرکٹ بریکرز میں دیکھے جاتے ہیں۔ جب رابطے کھولے جاتے ہیں تو برقی قوس پیدا ہوسکتا ہے۔ ہائی وولٹیج منقطع کرنے والے، جب لائنوں کی موصلیت اوورلیپ ہوجاتی ہے، جب فیوز کے حفاظتی عناصر جل جاتے ہیں، وغیرہ۔

ان آلات کے آلات کی پیچیدگی کا انحصار آپریٹنگ وولٹیج کی سطحوں، ریٹیڈ کرنٹ اور شارٹ سرکٹ کرنٹ، اوور وولٹیجز کی سطح، ماحول کے حالات، رفتار کی درجہ بندی وغیرہ کے لحاظ سے ان پر عائد کردہ ضروریات پر ہے۔

منقطع کرنے والوں کے ذریعے برقی سرکٹس کھولنے کی خصوصیات

الٹرنیٹنگ کرنٹ کے لمبے کھلے آرکس کو بجھانے کا سوال اکثر اس وقت درپیش ہوتا ہے جب سادہ منقطع آلات جیسے ٹرپنگ ڈیوائسز کے ساتھ کام کیا جاتا ہے۔ ایسے منقطع کرنے والوں کے پاس آرک دبانے کے خصوصی آلات نہیں ہوتے ہیں، اور جب رابطے کھلتے ہیں، تو وہ صرف قوس کو ہوا میں بڑھاتے ہیں۔

آرک اسٹریچنگ کے حالات کو بہتر بنانے کے لیے، منقطع کرنے والے ہارن یا اضافی راڈ الیکٹروڈ سے لیس ہوتے ہیں، جس کے ساتھ آرک کو اوپر اٹھا کر ایک بڑی لمبائی تک پھیلایا جاتا ہے۔

انٹرنیٹ پر بہت ساری ویڈیوز اپ لوڈ کی گئی ہیں جو لوڈ ہونے پر منقطع کنیکٹرز کے رابطے کھلنے پر آرکنگ کا عمل دکھاتی ہیں (یہ آسانی سے «arcing disconnector» کو تلاش کرکے تلاش کیے جا سکتے ہیں)۔

منقطع کرنے والوں پر یا بجلی کی لائنوں پر کنڈکٹرز اور گراؤنڈ کے درمیان کھلی آرسنگ کو ہوا کی طرف سے زور دیا جاتا ہے۔ ہوا کی موجودگی میں، قوس چھوٹا ہو سکتا ہے اور اس وجہ سے ہوا کی عدم موجودگی کے مقابلے میں زیادہ تیزی سے ختم ہو جاتا ہے۔ تاہم، ہوا جیسے عنصر کو اس کی عدم مطابقت کی وجہ سے پیش نظر نہیں رکھا جانا چاہیے، بلکہ زیادہ شدید حالات کی بنیاد پر - مکمل ہوا کی غیر موجودگی.

منقطع کرنے والوں کی مدد سے، ایک بڑے کرنٹ کو بند کرنا ناممکن ہے، کیونکہ ایک ہی وقت میں آرک کافی لمبائی تک پہنچ جاتا ہے، جس سے بہت زیادہ شعلہ بنتا ہے، جو منقطع ہونے والے آلے کے رابطوں کو مضبوطی سے پگھلاتا ہے۔ ایک طاقتور اوپن آرک آسانی سے انسولیٹروں کو نقصان پہنچاتا ہے جس سے یہ رابطہ میں آتا ہے، مراحل کے درمیان اوورلیپ کا سبب بنتا ہے، جو نیٹ ورک میں شارٹ سرکٹ کا باعث بنتا ہے۔

روایتی منقطع کرنے والے بڑے پیمانے پر چھوٹے ٹرانسفارمرز کے اوپن سرکٹ کرنٹ، کیپسیٹیو لوڈ لائن کرنٹ، کم لوڈ کرنٹ وغیرہ کو منقطع کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

برقی سرکٹس کھولنے کے طریقے

اصولی طور پر، براہ راست کرنٹ اور الٹرنیٹنگ کرنٹ کے ساتھ برقی سرکٹس کو کھولنے کے لیے درج ذیل طریقے ممکن ہیں۔

1. برقی سرکٹس کی سادہ آرسنگ

اس گروپ میں برقی سرکٹس کو براہ راست اور متبادل کرنٹ کے ساتھ کھولنے کے ایسے طریقے شامل ہیں، جن میں روابط کھولنے سے پہلے سرکٹ میں کرنٹ کو محدود کرنے کے لیے کوئی خاص اضافی اقدامات نہیں کیے جاتے ہیں یا آرک گیپ میں آرک کی توانائی کو کم کرنے کے لیے خصوصی اقدامات نہیں کیے جاتے ہیں۔ توڑنے والا

اس افتتاحی طریقہ میں، سرکٹ توڑنے کے حالات زیادہ سے زیادہ فراہم کیے جاتے ہیں۔ منقطع آلہ کا آرک بجھانے والا چیمبر جب کرنٹ صفر (متبادل کرنٹ) کو عبور کرتا ہے یا آرک وولٹیج (براہ راست کرنٹ) کی کافی قدر تک پہنچ جاتا ہے تو خلا کی مطلوبہ ڈائی الیکٹرک طاقت بنا کر۔

آرکنگ کے دوران، آلات کے رابطے سرکٹ میں بہنے والے کرنٹ کے کسی بھی مرحلے میں کھل سکتے ہیں، اس لیے آرک چٹ کے رابطوں اور عناصر کو نسبتاً زیادہ طاقت اور توانائی کے آرک کے اثر کے لیے ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔

برقی آلات کے لیے آرک بجھانے والے چیمبر

سرکٹ بریکر آرک چوٹ

2. برقی سرکٹس کی محدود آرک اوپننگ

اس طرح کے اخراج کے طریقوں میں وہ شامل ہیں جن میں ایک نسبتاً بڑا فعال یا رد عمل، جس کی وجہ سے سرکٹ میں کرنٹ اس کی قدر کے مقابلے میں کافی حد تک کم ہوجاتا ہے جو حد کے آغاز سے پہلے موجود تھا۔ سوئچ محدود کرنٹ کو بند کر دیتا ہے جو سرکٹ میں رہتا ہے۔

اس صورت میں، رابطوں پر ایک پاور محدود قوس واقع ہوتا ہے، اور باقی کرنٹ پر قوس کو بجھانا اس سے آسان کام ہے اگر کرنٹ محدود نہ ہو۔

روایتی طور پر، ہم ایک ہی گروپ میں منقطع ہونے کے ایسے طریقے شامل کرتے ہیں، جس میں موجودہ رکاوٹ کا مرحلہ سختی سے طے ہوتا ہے یا رابطوں پر قوس کے جلنے کا وقت کچھ خاص اقدامات سے محدود ہوتا ہے، مثال کے طور پر، والو ڈیوائسز وغیرہ۔

3. الیکٹریکل سرکٹس کی آرکلیس اوپننگ

اس معاملے میں برقی سرکٹس کھولنے کے عمل کی خصوصیت یہ ہے کہ مرکزی رابطوں پر آرک ڈسچارج مکمل طور پر واقع ہوتا ہے یا سرکٹس کے انڈکٹنس اور باہمی انڈکٹنس کے اثر و رسوخ کی وجہ سے ایک بہت ہی قلیل مدتی غیر مستحکم آرک کی شکل میں ہوتا ہے۔ . اس قسم کا سرکٹ کھولنا عام طور پر ہائی پاور والوز (سلیکون ڈائیوڈس یا تھائرسٹرس) کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے جو سرکٹ بریکر کے مرکزی رابطوں کے شنٹنگ عناصر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔

DC اور AC الیکٹریکل سرکٹس کو کھولتے وقت آرک بجھانے والی خصوصیات

سوئچنگ ڈیوائس گیپ کے فعال ڈیونائزیشن کے ساتھ AC آرک بجھانے والے حالات بنیادی طور پر DC آرکس اور لمبے کھلے AC آرکس کے بجھانے والے حالات سے خارج ہیں۔

ایک مستقل قوس میں یا کھلے طویل الٹرنٹنگ آرک میں، معدومیت بنیادی طور پر اس لیے ہوتی ہے کہ جب قوس کو پھیلایا جاتا ہے، تو برقی توانائی کا منبع قوس کے کالم میں وولٹیج کی کمی کو پورا کرنے سے قاصر ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں ایک غیر مستحکم حالت پیدا ہوتی ہے اور قوس بجھ گیا ہے۔

جب AC سرکٹ میں آرک واقع ہوتا ہے، جب آرک کالم فعال طور پر ڈی آئنائز ہو جاتا ہے یا مختصر آرکس کی ایک سیریز میں ٹوٹ جاتا ہے، تو قوس کو بجھایا جا سکتا ہے یہاں تک کہ جب ماخذ میں قوس کو جلانے کو برقرار رکھنے کے لیے سپلائی کا بڑا وولٹیج موجود ہو، لیکن یہ نکلتا ہے۔ اس کے اگنیشن کو یقینی بنانے کے لیے ناکافی ہونا — موجودہ صفر کراسنگ پر۔

موجودہ زیرو کراسنگ کے دوران فعال ڈیونائزیشن کے حالات میں، آرک کالم کی چالکتا اس قدر کم ہو جاتی ہے کہ، کم از کم ایک مختصر وقت کے لیے، اگلے نصف سائیکل میں آرک کو شروع کرنے کے لیے اس پر ایک اہم وولٹیج کا اطلاق کرنا ضروری ہے۔

اگر سرکٹ کافی وولٹیج فراہم کرنے کے قابل نہیں ہے اور فرق میں اس کے اضافے کی شرح، کرنٹ کے صفر سے گزرنے کے بعد، کرنٹ میں خلل پڑتا ہے، یعنی اگلے نصف سائیکل میں آرک ظاہر نہیں ہوتا ہے اور سرکٹ آخر کار ہوتا ہے۔ بند کر دیا گیا.

پھر سب سے عام پر غور کریں۔ صرف آرک سرکٹس کھولنا.

اگر سرکٹ سورس وولٹیج اور کرنٹ کچھ اہم قدروں سے تجاوز کرتے ہیں، تو برقی منقطع ڈیوائس کے رابطوں پر جب وہ کھلتے ہیں، ایک مستحکم آرک خارج ہوتا ہے… اگر رابطے مزید ہٹ جاتے ہیں یا قوس کو منقطع کرنے والے کے آرک بجھانے والے چیمبر میں اڑا دیا جاتا ہے تو، غیر مستحکم قوس جلنے کے حالات پیدا ہوتے ہیں اور قوس کو بجھایا جا سکتا ہے۔

جیسے جیسے سرکٹ وولٹیج اور کرنٹ میں اضافہ ہوتا ہے، غیر مستحکم آرسنگ حالات پیدا کرنے میں دشواری تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔ ہزاروں اور دسیوں ہزار وولٹ تک پہنچنے والے وولٹیجز اور نسبتاً زیادہ کرنٹ (ہزاروں ایمپیئر) پر، منقطع ہونے والے آلے کے رابطوں میں ایک بہت ہی طاقتور قوس پیدا ہوتا ہے، اسے بجھانے اور اس وجہ سے سرکٹ کو توڑنے کے لیے، استعمال کرنے کے لیے اقدامات کرنے چاہییں۔ کم و بیش جدید ترین آرک بجھانے والے آلات... DC سرکٹس کو بند کرتے وقت خاص طور پر اہم مشکلات پیدا ہوتی ہیں۔

ایک چٹان کے دوران کافی مشکلات پر بھی قابو پانا ضروری ہے۔ شارٹ سرکٹ کرنٹ AC سرکٹس میں مختصر وقت کے لیے (ایک سیکنڈ کا سوواں اور ہزارواں حصہ)۔

برقی تنصیبات میں سرکٹ کا فوری ٹوٹنا اور اس کے نتیجے میں شارٹ سرکٹس کو ہٹانا متعدد حالات اور سب سے پہلے آپریشن کے استحکام کو برقرار رکھنے کی ضرورت سے طے ہوتا ہے۔ بجلی کے نظامشارٹ سرکٹ کرنٹ کے تھرمل اثرات سے تاروں اور آلات کا تحفظ، طاقتور آرک کے تباہ کن عمل سے منقطع آلات کے رابطوں اور آرک چیمبرز کا تحفظ۔

اوپن سرکٹ آرک کو تیزی سے ہٹانا بھی بہت اہمیت کا حامل ہے۔ کم وولٹیج کنٹرول سرکٹس کے لئے آلات میں، جو عام طور پر بہت بڑی تعداد میں سوئچنگ کے عمل کے لیے ڈیزائن کیے جاتے ہیں۔ آرک جلانے کی مدت کو کم کرنے سے رابطوں اور آلات کے دیگر عناصر کے جلنے میں کمی واقع ہوتی ہے اور اس وجہ سے سروس کی زندگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

تاہم، قوس کے بہت تیزی سے خاتمے کے نتیجے میں سرکٹ میں بہت بڑے اضافے ہو سکتے ہیں کیونکہ قوس، جب سرکٹ کھلا ہوتا ہے، سرکٹ میں ذخیرہ شدہ برقی مقناطیسی توانائی کو جذب کر لیتا ہے، جسے الیکٹرو سٹیٹک سرج انرجی میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح، آرک ڈسچارج کچھ معاملات میں مثبت کردار ادا کر سکتا ہے۔ اس کا حساب ہونا چاہیے۔

قابل اعتماد تیز رفتار ہائی اور کم وولٹیج سے رابطہ منقطع کرنے والے آلات بنانے کا مسئلہ، سب سے پہلے، ان میں قوس بجھانے کے مسئلے کے درست حل پر مبنی ہے۔

برقی آلات کے رابطوں میں طاقتور قوس کی تشکیل کے ساتھ کم اور ہائی وولٹیج کے برقی سرکٹس میں رکاوٹ ایک پیچیدہ عمل ہے، جس کا مطالعہ بہت سے نظریاتی اور تجرباتی مطالعات اور ڈیزائن کی ترقی کے لیے وقف ہے۔

AC اور DC آرکس کو بجھانے کے بہت سے طریقے ہیں جو عملی طور پر آپریٹنگ وولٹیج کی سطح، کرنٹ کی شدت، منقطع ہونے والے آلات کے مطلوبہ آپریٹنگ وقت، حفاظتی حالات وغیرہ کے لحاظ سے استعمال ہوتے ہیں۔

فی الحال، سادہ آرسنگ اب بھی وہ اہم راستہ ہے جسے ہائی اور کم وولٹیج AC اور DC سوئچنگ ڈیوائس ٹیکنالوجی لے رہی ہے۔

بھی دیکھو:ہائی وولٹیج ویکیوم سرکٹ بریکرز - ڈیزائن اور آپریشن کا اصول