उच्च वोल्टेज वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का बुनियादी ज्ञान

उत्पाद के प्रदर्शन पर विभिन्न यांत्रिक विशेषताओं का प्रभाव उत्पाद की यांत्रिक विशेषताओं की गुणवत्ता का उत्पाद के विभिन्न विद्युत गुणों के साथ एक महत्वपूर्ण संबंध है, और यह उत्पाद के संचालन की विश्वसनीयता को प्रभावित करता है। के प्रदर्शन को मापने के लिएवैक्यूम सर्किट ब्रेकर, वैक्यूम आइसोलेशन चैंबर का प्रदर्शन ही महत्वपूर्ण है, लेकिन यांत्रिक विशेषताएँ भी निर्णायक भूमिका निभाती हैं। प्रत्येक यांत्रिक विशेषता पैरामीटर और उत्पाद प्रदर्शन के बीच संबंध निम्नानुसार वर्णित है:
1. खुलने की दूरी संपर्कों की शुरुआती दूरी मुख्य रूप से रेटेड वोल्टेज पर निर्भर करती है और वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की वोल्टेज आवश्यकताओं का सामना करती है। आम तौर पर, जब रेटेड वोल्टेज कम होता है, तो संपर्कों की शुरुआती दूरी को छोटा करने के लिए चुना जाता है। हालाँकि, यदि उद्घाटन की दूरी बहुत छोटी है, तो ब्रेकिंग क्षमता और वोल्टेज स्तर का सामना करना पड़ेगा। यदि उद्घाटन की दूरी बहुत बड़ी है, हालांकि झेलने वाले वोल्टेज स्तर को बढ़ाया जा सकता है, यह वैक्यूम इंटरप्टर के धौंकनी के सेवा जीवन को कम करेगा। डिजाइन के दौरान, ऑपरेशन की झेलने वाली वोल्टेज आवश्यकताओं को पूरा करने की स्थिति के तहत शुरुआती दूरी को जितना संभव हो उतना छोटा चुना जाना चाहिए। 10kV वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की शुरुआती दूरी आमतौर पर 8 और 12mm के बीच होती है, और 35kV वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की 30 और 40mm के बीच होती है।
2. जब संपर्क दबाव पर कोई बाहरी बल नहीं होता है, तो गतिमान संपर्क वायुमंडलीय दबाव की क्रिया के तहत आंतरिक गुहा पर एक समापन बल उत्पन्न करेगा, जो इसे स्थिर संपर्क के साथ बंद कर देगा, जिसे स्व-समापन बल कहा जाता है, और इसका आकार धौंकनी व्यास के बंदरगाह पर निर्भर करता है। जब चाप बुझाने वाला कक्ष काम करने की स्थिति में होता है, तो गतिमान और स्थिर संपर्कों के बीच अच्छा विद्युत संपर्क सुनिश्चित करने के लिए बल बहुत छोटा होता है, और एक बाहरी दबाव लागू किया जाना चाहिए। लगाए गए दबाव और स्व-समापन बल के योग को संपर्क का संपर्क दबाव कहा जाता है। इस संपर्क दबाव के निम्नलिखित प्रभाव हैं:
(1) गतिशील और स्थिर संपर्कों के बीच अच्छा संपर्क सुनिश्चित करें, और संपर्क प्रतिरोध को निर्दिष्ट मूल्य से कम करें।
(2) रेटेड शॉर्ट-सर्किट स्थिति में गतिशील स्थिरता आवश्यकताओं को पूरा करें। रेटेड शॉर्ट-सर्किट स्थिति में संपर्कों के बीच संपर्क दबाव प्रतिकारक बल से अधिक होना चाहिए, ताकि इस स्थिति में पूर्ण बंद और कोई क्षति सुनिश्चित हो सके।
(3) समापन उछाल को दबाएं। जब यह टकराता है तो संपर्क को बफ़र किया जा सकता है, और टक्कर की गतिज ऊर्जा वसंत की संभावित ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, और संपर्क के उछलने पर रोक लगा दी जाती है।
(4) खोलने के लिए त्वरण बल प्रदान करें। जब संपर्क दबाव अधिक होता है, तो गतिमान संपर्क को एक बड़ा उद्घाटन बल मिलता है, जिसे तोड़ना आसान होता है और सोल्डर जोड़ों को पिघला देता है, उद्घाटन के प्रारंभिक त्वरण को बढ़ाता है, आर्किंग समय को कम करता है और ब्रेकिंग क्षमता में सुधार करता है। संपर्क का संपर्क दबाव एक बहुत ही महत्वपूर्ण पैरामीटर है, और यह उत्पाद के प्रारंभिक डिजाइन में कई सत्यापनों और परीक्षणों के बाद चुना जाना अधिक उपयुक्त है। यदि संपर्क दबाव बहुत छोटा है, तो यह उपरोक्त पहलुओं की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है; लेकिन अगर संपर्क दबाव बहुत अधिक है, तो एक ओर, समापन संचालन कार्य को बढ़ाना आवश्यक है, और दूसरी ओर, चाप बुझाने वाले कक्ष की यांत्रिक शक्ति आवश्यकताओं और पूरी मशीन को भी सुधारने की आवश्यकता है। यह किफायती नहीं है।
3. संपर्क स्ट्रोक (या संपीड़न स्ट्रोक)
वर्तमान में, वैक्यूम सर्किट ब्रेकर बिना किसी अपवाद के बट-प्रकार की संपर्क विधि को अपनाता है। गतिमान संपर्क के स्थिर संपर्क से टकराने के बाद, यह और आगे नहीं बढ़ सकता है, और संपर्क संपर्क दबाव प्रत्येक पोल संपर्क संपीड़न वसंत (कभी-कभी समापन वसंत कहा जाता है) द्वारा प्रदान किया जाता है। तथाकथित संपर्क स्ट्रोक स्विच संपर्क के संपर्क और संपर्क दबाव वसंत के बल अंत के बीच की दूरी है जो संपर्क के अंत तक जारी रहता है, अर्थात संपर्क वसंत की संपीड़न दूरी, इसलिए यह भी है संपीड़न स्ट्रोक कहा जाता है।
संपर्क स्ट्रोक के दो कार्य हैं, एक है संभोग संपर्क को संपर्क दबाव प्रदान करने के लिए संपर्क वसंत को दबाना; दूसरा यह सुनिश्चित करना है कि चलने और पीसने के बाद भी एक निश्चित संपर्क दबाव बनाए रखा जाए, ताकि इसे मज़बूती से संपर्क किया जा सके। आम तौर पर, संपर्क स्ट्रोक शुरुआती दूरी का लगभग 20% से 30% हो सकता है, और 10kV वैक्यूम सर्किट ब्रेकर लगभग 3 से 4 मिमी होता है।
की वास्तविक संरचना मेंवैक्यूम सर्किट ब्रेकर, संपर्क समापन वसंत को शुरुआती स्थिति में भी पूर्व-संपीड़न और पूर्व-दबाव की काफी मात्रा के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह गतिमान संपर्क को विद्युत बल का विरोध करने के लिए काफी ताकत देने के लिए है और समापन प्रक्रिया के दौरान स्थिर संपर्क को स्पर्श नहीं करने पर पीछे हटना नहीं है। जब संपर्क क्षण को छूता है, तो समापन उछाल को रोकने के लिए संपर्क दबाव अचानक पूर्व-दबाव मूल्य तक बढ़ जाता है, जो विद्युत प्रतिकर्षण का विरोध करने और शुरुआत में संपर्क को अच्छी स्थिति में बनाने के लिए पर्याप्त है; जैसे-जैसे संपर्क स्ट्रोक आगे बढ़ता है, संपर्कों के बीच संपर्क दबाव धीरे-धीरे बढ़ता है, और जब संपर्क स्ट्रोक समाप्त होता है, तो संपर्क दबाव डिज़ाइन मान तक पहुँच जाता है। संपर्क स्ट्रोक में समापन वसंत की पूर्व-संपीड़न सीमा शामिल नहीं होती है, जो वास्तव में समापन वसंत का दूसरा संपीड़न स्ट्रोक है।
4. औसत समापन गति औसत समापन गति मुख्य रूप से संपर्कों के विद्युत क्षरण को प्रभावित करती है। यदि स्विचिंग गति बहुत कम है, तो पूर्व-विघटन का समय लंबा होगा, चाप लंबे समय तक मौजूद रहेगा, संपर्क सतह बहुत खराब हो जाएगी, और यहां तक ​​कि संपर्क भी वेल्ड और अटक जाएंगे, जिससे विद्युत जीवन कम हो जाएगा चाप बुझाने वाले कक्ष की। हालाँकि, यदि गति बहुत अधिक है, तो क्लोजिंग बाउंस आसानी से हो जाएगा, और ऑपरेटिंग तंत्र की आउटपुट पावर भी बढ़ जाएगी, जिसका चाप बुझाने वाले कक्ष और पूरी मशीन पर एक बड़ा यांत्रिक प्रभाव पड़ेगा, और विश्वसनीयता और यांत्रिकता को प्रभावित करेगा। उत्पाद का जीवन। औसत समापन गति आमतौर पर लगभग 0.6m/s होती है।
5. औसत उद्घाटन गति सर्किट ब्रेकर की उद्घाटन गति आम तौर पर जितनी जल्दी हो सके उतनी तेज होती है, ताकि पहले उद्घाटन चरण वर्तमान 0 तक पहुंचने से पहले गलती वर्तमान 2 ~ 3ms तोड़ सके; अन्यथा, पहला उद्घाटन चरण खोला नहीं जा सकता है और अगले चरण के लिए जारी है, मूल पहला उद्घाटन चरण अंतिम उद्घाटन चरण बन जाता है, आर्किंग समय लंबा हो जाता है, तोड़ने की कठिनाई बढ़ जाती है, और यहां तक ​​कि तोड़ने में विफल रहता है। हालाँकि, यदि उद्घाटन की गति बहुत तेज़ है, तो उद्घाटन का पलटाव भी बड़ा है। यदि पलटाव बहुत बड़ा है और कंपन बहुत गंभीर है, तो फिर से प्रज्वलित होना आसान है, इसलिए उद्घाटन की गति को भी इस पहलू पर विचार करना चाहिए। उद्घाटन की गति मुख्य रूप से चलती संपर्क वसंत के ऊर्जा भंडारण और बंद होने पर उद्घाटन वसंत पर निर्भर करती है। उद्घाटन की गति को बढ़ाने के लिए, उद्घाटन वसंत का ऊर्जा भंडारण बढ़ाया जा सकता है, और समापन वसंत का संपीड़न भी बढ़ाया जा सकता है। यह तकनीकी और आर्थिक संकेतकों को कम करते हुए अनिवार्य रूप से ऑपरेटिंग तंत्र की उत्पादन शक्ति और पूरी मशीन की यांत्रिक शक्ति को बढ़ाएगा। वर्षों के परीक्षणों के बाद, यह माना जाता है कि 10kV वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की औसत उद्घाटन गति 0.95-1.2m/s होने की गारंटी दी जा सकती है।
6. क्लोजिंग बाउंस टाइम क्लोजिंग बाउंस टाइम वह समय होता है जब सर्किट ब्रेकर शोर करता है, जब संपर्क पहले छूता है, और फिर अलग हो जाता है, छू सकता है और फिर से निकल सकता है, और अपने स्थिर संपर्क तक पहुंच सकता है।
यह पैरामीटर स्पष्ट रूप से विदेशी मानकों में निर्धारित नहीं है। 1989 के अंत में, ऊर्जा मंत्रालय के इलेक्ट्रिक पावर विभाग ने प्रस्तावित किया कि वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों का समापन बाउंस समय 2ms से कम होना चाहिए। क्लोजिंग बाउंस टाइम 2ms से कम क्यों है? मुख्य कारण यह है कि बंद होने और उछलने का क्षण बिजली व्यवस्था या उपकरण में एलसी उच्च आवृत्ति दोलन का कारण होगा, और दोलन द्वारा उत्पन्न ओवरवॉल्टेज बिजली के उपकरणों के इन्सुलेशन को नुकसान या यहां तक ​​कि नुकसान पहुंचा सकता है। जब समापन उछाल 2ms से कम होता है, तो कोई बड़ा ओवरवॉल्टेज उत्पन्न नहीं होगा, उपकरण का इन्सुलेशन क्षतिग्रस्त नहीं होगा, और बंद होने पर चलती और स्थिर संपर्कों के बीच कोई वेल्डिंग नहीं होगी।
7. अतुल्यकालिकता को बंद करना और खोलना यदि समापन की अतुल्यकालिकता बहुत बड़ी है, तो यह आसानी से समापन की उछाल का कारण होगा, क्योंकि तंत्र द्वारा आंदोलन आवेग उत्पादन केवल पहले समापन चरण के संपर्क द्वारा वहन किया जाता है। यदि उद्घाटन की अतुल्यकालिकता बहुत बड़ी है, तो पोस्ट-ओपनिंग फेज ट्यूब का आर्किंग समय लम्बा हो जाएगा और ब्रेकिंग क्षमता कम हो जाएगी।
समापन और उद्घाटन की अतुल्यकालिकता आम तौर पर एक ही समय में मौजूद होती है, इसलिए समापन की अतुल्यकालिकता को समायोजित किया जाता है, और उद्घाटन की अतुल्यकालिकता की गारंटी दी जाती है। उत्पाद के लिए आवश्यक है कि बंद करने और खोलने की अतुल्यकालिकता 2ms से कम हो।
8. बंद करने और खोलने का समय
खुलने और बंद होने का समय उस समय की अवधि को संदर्भित करता है जब ऑपरेटिंग कॉइल का टर्मिनल उस समय तक सक्रिय होता है जब तीन-ध्रुव संपर्क सभी बंद या अलग हो जाते हैं।
क्लोजिंग और ओपनिंग कॉइल को शॉर्ट-टाइम वर्क के लिए डिजाइन किया गया है। क्लोजिंग कॉइल का पावर-ऑन टाइम 100ms से कम है, और ओपनिंग कॉइल का 60ms से कम है। जब सर्किट ब्रेकर कारखाने से बाहर निकलता है, तो खुलने और बंद होने का समय आमतौर पर समायोजित किया जाता है, और इसे फिर से स्थानांतरित करने की कोई आवश्यकता नहीं होती है।
जब बिजली उत्पादन प्रणाली में सर्किट ब्रेकर का उपयोग किया जाता है और बिजली की आपूर्ति के पास शॉर्ट-सर्किट किया जाता है, तो फॉल्ट करंट धीरे-धीरे कम हो जाता है। यदि उद्घाटन का समय बहुत कम है, तो सर्किट ब्रेकर द्वारा टूटा हुआ फॉल्ट करंट में एक बड़ा डीसी घटक हो सकता है, और ब्रेकिंग की स्थिति और भी खराब होती है। , जो सर्किट ब्रेकर के खुलने के लिए बहुत हानिकारक है। इसलिए, बिजली उत्पादन प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के शुरुआती समय को यथासंभव लंबे समय तक डिजाइन करने की सलाह दी जाती है।
9. लूप प्रतिरोध
लूप प्रतिरोध मान एक पैरामीटर है जो यह दर्शाता है कि क्या प्रवाहकीय लूप का कनेक्शन अच्छा है, और विभिन्न प्रकार के उत्पादों में एक निश्चित सीमा के भीतर निर्दिष्ट मान हैं। यदि लूप प्रतिरोध निर्दिष्ट मान से अधिक है, तो संभावना है कि प्रवाहकीय लूप का कनेक्शन खराब संपर्क में है। उच्च वर्तमान संचालन के दौरान, खराब संपर्क पर स्थानीय तापमान में वृद्धि होगी, और गंभीर मामलों में, यह एक दुष्चक्र भी पैदा करेगा और ऑक्सीकरण और जलने का कारण होगा। विशेष रूप से उच्च वर्तमान संचालन के लिए उपयोग किए जाने वाले सर्किट ब्रेकरों के लिए, अतिरिक्त ध्यान दिया जाना चाहिए। लूप प्रतिरोध को मापने के लिए पुल विधि का उपयोग करने की अनुमति नहीं है, लेकिन GB763 में निर्धारित डीसी वोल्टेज ड्रॉप विधि का उपयोग किया जाना चाहिए।
10. संपर्क प्रणाली
के संपर्कवैक्यूम सर्किट तोड़ने वालेअक्सर बट-प्रकार के संपर्क अपनाते हैं।
चूंकि प्रारंभिक स्थिति में सामान्य वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के चलने और स्थिर संपर्कों के बीच की दूरी केवल 16 मिमी है, इसलिए अन्य आकृतियों की संपर्क सतहों को बनाना मुश्किल है, और फ्लैट संपर्क सतह पर तात्कालिक क्रिया चाप का नुकसान भी छोटा है . वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के फायदों में से एक इसका छोटा आकार है, और चलने वाले और स्थिर संपर्कों को पूर्ण वैक्यूम स्पेस में काम करना चाहिए। यदि इसे अन्य डॉकिंग विधियों में बनाया जाता है, तो सर्किट ब्रेकर का आयतन स्वयं बढ़ जाएगा और सर्किट ब्रेकर छोटा हो जाएगा।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के फायदों में से एक इसका छोटा आकार है, और चलने वाले और स्थिर संपर्कों को पूर्ण वैक्यूम स्पेस में काम करना चाहिए। यदि इसे अन्य डॉकिंग विधियों में बनाया जाता है, तो यह सर्किट ब्रेकर की मात्रा को भी बढ़ा देगा!