नमस्कार दोस्तों इस लेख मे हम जानेंगे कि सर्किट ब्रेकरों (Circuit Breaker) कितने प्रकार के होते हैं? तथा इससे जुड़े हुए अनेक तथ्यों के बारे में जानेंगे।
सर्किट ब्रेकर | Circuit Breaker
सर्किट ब्रेकरों को वर्गीकृत करने के कई तरीके हैं। हालांकि, वर्गीकरण का सबसे सामान्य तरीका विलुप्त होने के लिए उपयोग किए जाने वाले माध्यम के आधार पर है। विलुप्त होने के लिए उपयोग किया जाने वाला माध्यम आमतौर पर तेल, वायु, सल्फर हेक्साफ्लोराइड (एसएफ) या वैक्यूम होता है। तदनुसार,
सर्किट ब्रेकरों को वर्गीकृत किया जा सकता है:-
- तेल सर्किट ब्रेकर जो कुछ इन्सुलेट तेल (जैसे, ट्रांसफार्मर तेल) को नियोजित करते हैं, विलुप्त हो रहे हैं।
- वायु-विस्फोट सर्किट ब्रेकर जिसमें चाप को बुझाने के लिए उच्च दाब वायु-विस्फोट का उपयोग किया जाता है।
- सल्फर हेक्साफ्लोराइड सर्किट ब्रेकर जिसमें सल्फर हेक्साफ्लोराइड (एसएफ) गैस का उपयोग किया जाता है, विलुप्त हो रहे हैं।
- वैक्यूम सर्किट ब्रेकर जिसमें आर्क विलुप्त होने के लिए वैक्यूम का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक प्रकार के सर्किट ब्रेकर के अपने फायदे और नुकसान होते हैं। निम्नलिखित खंडों में, हम इन सर्किट ब्रेकरों पर विशेष जोर देने के साथ चर्चा करेंगे कि जिस तरह से चाप विलुप्त होने की सुविधा है।
ऑयल सर्किट ब्रेकर | Oil Circuit Breaker
ऐसे सर्किट ब्रेकरों में, कुछ इन्सुलेट तेल (जैसे, ट्रांसफार्मर तेल) का उपयोग चाप शमन माध्यम के रूप में किया जाता है। संपर्क तेल के नीचे खोले जाते हैं और उनके बीच एक मारा जाता है। चाप की गर्मी आसपास के तेल को वाष्पित कर देती है और उच्च दबाव पर गैसीय हाइड्रोजन की पर्याप्त मात्रा में इसे अलग कर देती है। हाइड्रोजन गैस विघटित तेल के आयतन से लगभग एक हजार गुना अधिक मात्रा में रहती है।
इसलिए, तेल चाप से दूर धकेल दिया जाता है और एक विस्तारित हाइड्रोजन गैस बुलबुला क्षेत्र और संपर्कों के आस-पास के हिस्सों को घेर लेता है (चित्र 30.6 देखें)। विलुप्त होने को मुख्य रूप से दो प्रक्रियाओं द्वारा सुगम बनाया गया है। सबसे पहले, हाइड्रोजन गैस में उच्च तापीय चालकता होती है और चाप को ठंडा करती है,
इस प्रकार संपर्कों के बीच माध्यम के विआयनीकरण में सहायता करती है। दूसरे, गैस तेल में अशांति पैदा करती है और इसे संपर्कों के बीच की जगह में ले जाती है, इस प्रकार चाप पथ से आने वाले उत्पादों को समाप्त कर देती है। परिणाम यह होता है कि चाप बुझ जाता है और सर्किट करंट बाधित हो जाता है।
वायु-विस्फोट सर्किट ब्रेकर | Air-Blast Circuit Breaker
ये ब्रेकर शमन माध्यम के रूप में उच्च दाब वाले वायु-विस्फोट का उपयोग करते हैं। संपर्क ब्लास्ट वाल्व के खुलने से स्थापित वायु-विस्फोट के प्रवाह में खुलते हैं। वायु-विस्फोट चाप को ठंडा करता है और उत्सर्जक उत्पादों को परमाणुमंडल में बहा देता है। यह संपर्कों के बीच माध्यम की ढांकता हुआ ताकत को तेजी से बढ़ाता है और फिर से स्थापित होने से रोकता है। नतीजतन, हैं बुझ जाते हैं और करंट का प्रवाह बाधित होता है।
सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF6) सर्किट ब्रेकर | Sulphur Hexaflouride Circuit Breaker
ऐसे सर्किट ब्रेकर में, सल्फर हेक्सा फ्लोराइड (SF6) गैस का उपयोग चाप शमन माध्यम के रूप में किया जाता है। SF6 एक इलेक्ट्रो-नेगेटिव गैस है और इसमें मुक्त इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित करने की एक मजबूत प्रवृत्ति है। संपर्क ब्रेकर के SF6 के उच्च दबाव प्रवाह में खोले जाते हैं, गैस और उनके बीच एक मारा जाता है।
चाप में मुक्त इलेक्ट्रॉनों का संचालन अपेक्षाकृत स्थिर नकारात्मक आयनों को बनाने के लिए गैस द्वारा तेजी से कब्जा कर लिया जाता है। इलेक्ट्रॉनों के संचालन का यह नुकसान है चाप को बुझाने के लिए जल्दी से पर्याप्त इन्सुलेशन शक्ति बनाता है। SF6 सर्किट ब्रेकर उच्च शक्ति और उच्च वोल्टेज सेवा के लिए बहुत प्रभावी पाए गए हैं।
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर (VCB) | Vacum Circuit Breaker
ऐसे ब्रेकरों में, वैक्यूम (वैक्यूम की डिग्री) 107 से 105 टोर्र की सीमा में होने के कारण) चाप शमन माध्यम के रूप में प्रयोग किया जाता है। चूंकि वैक्यूम उच्चतम इन्सुलेट शक्ति प्रदान करता है, यह किसी भी अन्य माध्यम की तुलना में शमन गुणों से कहीं बेहतर है।
उदाहरण के लिए, जब संपर्क एक ब्रेकर के निर्वात में खोले जाते हैं, रुकावट पहले धारा शून्य पर होती है, जो अन्य सर्किट ब्रेकरों की तुलना में हजारों गुना अधिक दर से निर्माण करने वाले संपर्कों के बीच ढांकता हुआ ताकत के साथ होती है।
सिद्धांत | Principle
वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में उत्पादन होता है और इसके विलुप्त होने को निम्नानुसार समझाया जा सकता है: जब ब्रेकर के संपर्क वैक्यूम (107 से 105 टोर्र) में खोले जाते हैं, तो संपर्कों के धातु वाष्प के आयनीकरण द्वारा संपर्कों के बीच एक चाप उत्पन्न होता है। हालांकि, चाप जल्दी से बुझ जाता है क्योंकि धातु के वाष्प, इलेक्ट्रॉन और आयन सर्किट ब्रेकर संपर्कों की सतहों पर तेजी से संघनित होते हैं,
जिसके परिणामस्वरूप ढांकता हुआ ताकत की त्वरित वसूली होती है। पाठक एक चाप शमन माध्यम के रूप में निर्वात की मुख्य विशेषता को नोट कर सकता है। जैसे ही चाप निर्वात में उत्पन्न होता है, निर्वात में ढांकता हुआ ताकत की वसूली की तेज दर के कारण इसे जल्दी से बुझा दिया जाता है।