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वीसीबी का “दिल”: वैक्यूम इंटरप्टर (VI) मध्यम-वोल्टेज स्विचिंग के लिए वैश्विक रूप से स्वीकृत मानक है, जो का उपयोग करता है धातु वाष्प आर्क विलुप्ति एक उच्च-शून्य कक्ष में (< 10⁻⁵ Pa) विशाल फॉल्ट धाराओं को विराम देने के लिए।.
चयन निर्णय: IEC-अनुपालक स्थायित्व (क्लास E2/M2) की आवश्यकता वाले OEMs के लिए, एक्सबीआरईएलई वैक्यूम इंटरप्टर्स SF6 का एक श्रेष्ठ, पर्यावरण-अनुकूल विकल्प प्रदान करते हैं, जो 12kV–40.5kV ग्रिडों के लिए फैक्ट्री-प्रत्यक्ष सटीकता प्रदान करते हैं।.
मध्यम वोल्टेज (MV) और उच्च वोल्टेज (HV) बिजली वितरण की महत्वपूर्ण अवसंरचना में, पूरे सुरक्षा तंत्र की विश्वसनीयता अक्सर एक ही घटक पर निर्भर करती है: स्विच। जबकि बाहरी संचालन तंत्र आवश्यक गतिज ऊर्जा प्रदान करता है और रिले लॉजिक मस्तिष्क के रूप में कार्य करता है, विशाल दोष धाराओं को अलग करने का वास्तविक भौतिक कार्य एक हर्मेटिक रूप से सीलबंद सिरेमिक कक्ष के भीतर होता है— वैक्यूम इंटरप्टर (VI).
अक्सर एक के “दिल” या “बोतल” के रूप में संदर्भित किया जाता है वैक्यूम सर्किट ब्रेकर, VI एक अभियांत्रिकी चमत्कार है। यह 630A के नाममात्र लोड धाराओं से लेकर 63 kA से अधिक शॉर्ट-सर्किट दोष धाराओं तक की धाराओं को चालू और बंद करने के लिए जिम्मेदार है।.
तेल जैसी पुरानी तकनीकों के विपरीत या एसएफ6 (सल्फर हेक्साफ्लोराइड), वैक्यूम तकनीक 12kV–40.5kV अनुप्रयोगों के लिए प्रमुख मानक बन गई है।.
OEM खरीदारों और स्विचगियर डिजाइनरों के लिए, VIs की सतही समझ अब पर्याप्त नहीं रही। एक प्रीमियम VI और एक विश्वसनीय विफलता के बीच का अंतर सूक्ष्म विवरणों में निहित है: तांबे में गैस की मात्रा, चुंबकीय क्षेत्र की ज्यामिति, और ब्रेज़िंग की अखंडता। यह लेख गुणवत्ता का मूल्यांकन करने में आपकी सहायता के लिए एक प्रामाणिक स्तर का विश्लेषण प्रदान करता है।.
तकनीकी रूप से परिभाषित, एक वैक्यूम इंटरप्टर एक विशेषीकृत स्विचगियर घटक जो उच्च-शून्य वातावरण का उपयोग करता है (आमतौर पर 10⁻⁵ पास्कल या बेहतर) आर्क बुझाने और इन्सुलेशन के लिए डाइइलेक्ट्रिक माध्यम के रूप में।.
क्योंकि एक “परिपूर्ण” निर्वात में कोई आयनीकरण योग्य गैस अणु नहीं होते, इसलिए तुलनीय गैपों पर इसकी डाइइलेक्ट्रिक मजबूती हवा या SF6 की तुलना में काफी अधिक होती है। इससे संपर्क गैप असाधारण रूप से छोटा हो सकता है—अक्सर केवल 6 मिमी से 20 मिमी—जिसके परिणामस्वरूप एक संकुचित, कम-ऊर्जा संचालन तंत्र बनता है।.
त्वरित संदर्भ के लिए, यहाँ वे मानक पैरामीटर दिए गए हैं जिनका सामना इंजीनियर आमतौर पर करते हैं:
| पैरामीटर | आम मान / विशेषता |
|---|---|
| निर्दिष्ट वोल्टेज | 1.14 kV से 40.5 kV (एकल ब्रेक के लिए 72.5 kV तक) |
| मूल्यांकित धारा | 630 A से 5000 A तक |
| शॉर्ट सर्किट ब्रेकिंग करंट | 16 kA से 63 kA (आमतौर पर 80 kA तक) |
| संपर्क गैप | 6 मिमी (12kV) से 20 मिमी (40.5kV) |
| यांत्रिक जीवन | 10,000 से 30,000 संचालन (क्लास M2) |
| विद्युत जीवन (शॉर्ट सर्किट) | 30 से 100 संचालन (क्लास E2) |
| आंतरिक दबाव | < 1.33 × 10⁻³ पास्कल (शेल्फ जीवन के अंत में) |
समझने के लिए क्यों वैक्यूम इतना प्रभावी है कि इंजीनियर इसे पाशेन का नियम. कानून ब्रेकडाउन वोल्टेज को दबाव के फलन के रूप में वर्णित करता है (p) और गैप दूरी (d).
वैक्यूम इंटरप्टर उच्च-शुद्धता वाली सामग्रियों का एक जटिल संयोजन है, जिसे उन्नत वैक्यूम फर्नेस ब्रेज़िंग द्वारा जोड़ा गया है।.
संपर्क सबसे महत्वपूर्ण घटक हैं। इन्हें गर्मी को कुशलतापूर्वक संचारित करना चाहिए, आर्क क्षरण का सामना करना चाहिए, और वेल्डिंग को रोकना चाहिए।.
बेलोज़ वैक्यूम आवरण का एकमात्र चलने वाला भाग है। यह चलने वाले संपर्क को हर्मेटिक सील टूटने के बिना यात्रा करने की अनुमति देता है।.
विकर्षण के दौरान उत्पन्न होने वाले विस्फोटक धातु वाष्प को रोकने के लिए आर्क गैप के चारों ओर घेरता है।.
विस्तृत विवरण के लिए, हमारी गाइड देखें। वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के पुर्जे.
VI की संरचनात्मक अखंडता इस बात पर निर्भर करती है कि ये घटक कैसे जुड़े हैं। XBRELE जैसे प्रीमियम निर्माता एक का उपयोग करते हैं। “एक-बार की ब्रेज़िंग” तकनीक। कई हीटिंग चक्रों के बजाय, जो सामग्रियों को कमजोर कर सकते हैं और तनाव उत्पन्न कर सकते हैं, सभी घटकों को एक ही उच्च-शून्य भट्टी में एक ही चक्र में असेंबल और ब्रेज़ किया जाता है। यह उत्तम अक्षीय संरेखण सुनिश्चित करता है और धातु संरचना में ताप-प्रभावित क्षेत्रों को न्यूनतम करता है।.
शून्य में आयनीकरण के लिए कोई गैस नहीं होती। आर्क एक है। धातु वाष्प आर्क, आयनों (वाष्पित Cu/Cr) और उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों द्वारा समर्थित कैथोड धब्बे (नकारात्मक संपर्क पर पिघले हुए धातु के सूक्ष्म गड्ढे)।.
वर्तमान शून्य (एसी चक्र) पर ऊर्जा इनपुट रुक जाता है। कैथोड स्पॉट्स बुझ जाते हैं। धातु वाष्प निर्वात में विस्फोटक रूप से फैलती है (लगभग 1000 मीटर प्रति सेकंड की गति से) और शील्ड्स तथा संपर्कों पर संघनित हो जाती है। डाइइलेक्ट्रिक शक्ति माइक्रोसेकंडों में पुनः स्थापित हो जाती है—उभरते अस्थायी पुनर्प्राप्ति वोल्टेज (TRV) से भी तेज़ी से, जिससे पुनः प्रज्वलन नहीं होता।.
उच्च दोष धाराओं (>10 kA) पर, आर्क का अपना चुंबकीय क्षेत्र इसे एक संकीर्ण, अत्यंत गर्म स्तंभ में संकुचित कर देता है जो संपर्कों को नष्ट कर सकता है। इंजीनियर इस पर नियंत्रण के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करते हैं।.
इंजीनियरिंग चयन टिप: जनरेटर सर्किट ब्रेकर्स या हैवी-ड्यूटी साइकिलों के लिए जहाँ संपर्क जीवन सर्वोपरि है, एएमएफ कम तापीय तनाव के कारण इसे प्राथमिकता दी जाती है। मानक वितरण नेटवर्क के लिए, आरएमएफ एक मजबूत और किफायती समाधान प्रदान करता है।.
एक वैक्यूम इंटरप्टर अलग-थलग काम नहीं करता; इसके लिए एक सटीक यांत्रिक संचालन तंत्र की आवश्यकता होती है। अपने ब्रेकर्स में VI को एकीकृत करने वाले OEM इंजीनियरों के लिए तीन पैरामीटर महत्वपूर्ण हैं:
चूंकि वैक्यूम संपर्क बट संपर्क होते हैं, वे कम प्रतिरोध बनाए रखने और शॉर्ट-सर्किट “मेक” संचालन के दौरान वेल्डिंग को रोकने के लिए बाहरी स्प्रिंग दबाव पर निर्भर करते हैं।.
संपर्कों के स्पर्श करने के बाद तंत्र को चलते रहना चाहिए। इससे संपर्क दबाव स्प्रिंग संकुचित हो जाती है।.
जब संपर्क जोर से बंद होते हैं, तो वे स्वाभाविक रूप से उछलते हैं।.
ऐतिहासिक रूप से, वीआईएस को इन्सुलेटिंग सिलेंडरों (इकट्ठे किए गए पोल) के अंदर लगाया जाता था। आधुनिक प्रवृत्ति है ठोस इन्सुलेशन में निहित खंभे.
प्रत्येक शॉर्ट सर्किट अपने जीवनकाल में लगभग 1–3 मिमी संपर्क सामग्री को वाष्पीकृत कर देता है। XBRELE VIs मानदंडों को पूरा करते हैं। वर्ग ई2 (IEC 62271-100), रखरखाव के बिना विस्तारित शॉर्ट-सर्किट संचालन में सक्षम।.
आप कैसे जानते हैं कि एक VI विफल हो गया है?
एक उच्च-गुणवत्ता वाले वैक्यूम इंटरप्टर में आमतौर पर एक होता है। 20 से 30 वर्ष का सेवा जीवन. यांत्रिक रूप से, मानक वीआई को क्लास M2 (10,000 से 30,000 संचालन). विद्युत रूप से, वे सहन कर सकते हैं क्लास E2 (100 पूर्ण शॉर्ट-सर्किट रुकावटों तक) संपर्क सामग्री और डिज़ाइन पर निर्भर करता है।.
मैदान में वैक्यूम की अखंडता का परीक्षण करने का एकमात्र विश्वसनीय तरीका है एक वैक्यूम बोतल परीक्षक (विडार परीक्षण). इसमें खुले संपर्कों पर उच्च DC या AC वोल्टेज (आमतौर पर रेटेड पावर फ्रिक्वेंसी सहनशील वोल्टेज का 75%) लागू करना शामिल है। यदि वैक्यूम अखंडित है, तो रिसाव धारा नगण्य होती है; यदि वैक्यूम क्षतिग्रस्त है, तो तुरंत फ्लैशओवर हो जाएगा।.
मुख्य नुकसान जोखिम का है वर्तमान कटाई छोटे प्रेरक धाराओं को स्विच करते समय, जो क्षणिक अधिवोल्टेज (V = L · di/dt) उत्पन्न कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, वैक्यूम इंटरप्टर बन जाते हैं अत्यधिक उच्च वोल्टेज पर कम किफायती (72.5 kV या 145 kV से ऊपर) जहाँ SF6 विकल्पों की तुलना में श्रृंखला में कई ब्रेक की आवश्यकता होती है।.
उद्योग मानक सामग्री है तांबा-क्रोमियम (CuCr), आमतौर पर 50/50 या 75/25 के अनुपात में। इस मिश्रधातु को इसलिए चुना जाता है क्योंकि तांबा उत्कृष्ट विद्युत चालकता प्रदान करता है, जबकि क्रोमियम उच्च गलनांक और अवशिष्ट गैसों को अवशोषित करने तथा निर्वात बनाए रखने की मजबूत “गेटरिंग” क्षमता प्रदान करता है।.
वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों को इसलिए प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि वे पर्यावरण के अनुकूल (शून्य हरितगृह गैस उत्सर्जन) और आवश्यकता लगभग कोई रखरखाव नहीं. जबकि SF6 एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है जिसे कड़े वैश्विक चरण-आउट नियमों का सामना करना पड़ता है, वैक्यूम तकनीक टिकाऊ है, उच्च यांत्रिक सहनशीलता प्रदान करती है, और गैस रिसाव के जोखिम को समाप्त करती है।.
निर्माण के दौरान, आंतरिक दबाव को से कम कर दिया जाता है 10⁻⁵ पास्कल. किसी वैक्यूम इंटरप्टर में अपने संपूर्ण जीवनकाल के दौरान अपनी विद्युत-रोधक क्षमता और आर्क-निष्कासन क्षमता बनाए रखने के लिए, आंतरिक दबाव को की महत्वपूर्ण सीमा से नीचे रखना आवश्यक है। 10⁻² पास्कल.
नहीं, वैक्यूम इंटरप्टर की मरम्मत नहीं की जा सकती।. यह एक हर्मेटिक रूप से सीलबंद इकाई है जिसमें सिरेमिक और धातु के बीच ब्रेज़ेड जोड़ होते हैं। एक बार जब वैक्यूम सील टूट जाती है या संपर्क अपनी सीमा से अधिक क्षयित हो जाते हैं, तो पूरे इंटरप्टर (या एम्बेडेड पोल) को बदलना आवश्यक होता है।.
वैक्यूम इंटरप्टर आधुनिक स्विचगियर का परिभाषित घटक है। हालांकि, आंतरिक गुणवत्ता भिन्न होती है। उत्कृष्ट ब्रेज़िंग, उच्च-शुद्धता वाले CuCr संपर्कों और सटीक AMF डिज़ाइन वाला प्रीमियम VI दशकों तक सुरक्षा सुनिश्चित करता है।.
अभियांत्रिकी उत्कृष्टता के साथ साझेदारी करें पर एक्सबीआरईएलई, हम सुरक्षा का अभियांत्रण करते हैं। हमारे वीआईएस पार कर जाते हैं आईईसी 62271-100 और एएनएसआई/आईईईई सी37.60 मानक। चाहे एकीकृत VCBs हों या OEM आपूर्ति, हम आपके ग्रिड को शक्ति प्रदान करते हैं।.
एमवी स्विचगियर के “हृदय” में गहन अन्वेषण। यह मार्गदर्शिका उच्च निर्वात में आर्क विलुप्ति भौतिकी, सिरेमिक-से-धातु ब्रेज़िंग तकनीक, और CuCr संपर्क सामग्री विज्ञान को कवर करती है।.
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