கண்டெய்னர் பேங்க் சுவிட்ச்சிங்: உள்நுழைவு, முன்-செருகுதல், பாதுகாப்பு ஒருங்கிணைப்பு

வெற்றிட கான்டாக்டர்களைக் கொண்டு கேபசிட்டர் வங்கிகளை மாற்றுவது, நடுத்தர-வோல்டேஜ் மோட்டார் கட்டுப்பாட்டுப் பயன்பாடுகளில் மிகவும் கடுமையான தற்காலிக நிலைகளை உருவாக்குகிறது. மின்னேற்றத்தின் போது, முதல் அரை-சுழற்சியில் உள்நுழைவு மின்னோட்டம் மதிப்பிடப்பட்ட கபாசிட்டர் மின்னோட்டத்தின் 20-100 மடங்கு வரை அடையும், மேலும் இது குறையும் முன் 5-10 மில்லி வினாடிகளுக்குத் தொடரும். இந்த தற்காலிக நிகழ்வு, நிலையான AC-3 அல்லது AC-4 மதிப்பிடப்பட்ட காண்டாக்டர்களின் இணைக்கும் திறனை விஞ்சுகிறது. காண்டாக்டர் குறிப்பாக கபாசிட்டர் பயன்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கப்படாவிட்டால், இது தொடர்பு பற்றவைப்பு, அதிகப்படியான அரிப்பு மற்றும் முன்கூட்டியே செயலிழப்பு ஆகியவற்றை ஏற்படுத்துகிறது.

ஆட்டோமேட்டிக் பவர் ஃபாக்டர் திருத்த அமைப்புகளில், கேபசிட்டர்கள் ஒரு மணி நேரத்திற்கு பலமுறை சுவிட்ச் செய்யும்போது இந்தச் சிக்கல் மேலும் தீவிரமடைகிறது. 12 kV, 5 MVAR திறன் கொண்ட ஒரு கேபசிட்டர் பேங்க், 240 A நிலையான மின்னோட்டத்தை ஈர்க்கும்போது, 12 kA உச்சகட்ட இன்ரஷ் மின்னோட்டத்தை (அதாவது சாதாரண மின்னோட்டத்தின் 50 மடங்கு) உருவாக்கக்கூடும். இது வெற்றிட இடையூறு தொடர்புகளையும் (vacuum interrupter contacts) மேல்நிலை பாதுகாப்புச் சாதனங்களையும் (upstream protection devices) அதிக அழுத்தத்திற்கு உள்ளாக்குகிறது. சரியான ஒருங்கிணைப்பு இல்லையென்றால், தொடர்பி (contactor) வெல்டிங் ஆகி மூடிக்கொள்ளும் அல்லது மேல்நிலை ஃபியூஸ்கள் தேவையற்ற முறையில் வெடித்துச் சிதறும். இது ஆட்டோமேஷன் செய்வதன் நோக்கத்தையே தோற்கடிக்கிறது.

இந்த வழிகாட்டி, மின்தேக்கி மாற்றுவதற்கான இயற்பியல், செருகுவதற்கு முந்தைய எதிர்ப்புரி அளவு நிர்ணயம், மின்தேக்கிப் பயன்பாட்டிற்கான (AC-6b) வெற்றிடத் தொடர்பி தேர்வு, மற்றும் உண்மையான கோளாறுகளை நீக்கும் அதே வேளையில் தேவையற்ற செயல்பாடுகளைத் தடுக்கும் பாதுகாப்பு ஒருங்கிணைப்பு உத்திகளை ஆராய்கிறது.

கண்டெய்னர் இன்ரஷ் கரண்ட் மோட்டார் ஸ்டார்டிங் கரண்டை விட அதிகமாக இருப்பது ஏன்

மோட்டார் இன்ரஷ், சுருளின் இம்ப்பெடன்ஸால் மின்னோட்டத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறது—பொதுவாக ஸ்குயர்ல்-கேஜ் மோட்டார்களுக்கு முழு-சுமை மின்னோட்டத்தின் 6-8 மடங்கு ஆகும். கேப்பாசிட்டர் இன்ரஷ், கேப்பாசிட்டரின் வெளியேற்றப்பட்ட நிலை மற்றும் அமைப்பு மூல இம்ப்பெடன்ஸால் மின்னழுத்தத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறது, இது அடிப்படையில் வேறுபட்ட தற்காலிக பண்புகளை உருவாக்குகிறது.

ஒரு வியூம் காண்டாக்டர், டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கேபஸ்யூட்டர் பேங்கில் மூடும்போது, அதன் பிளேட்களுக்கு இடையே மின்னழுத்தம் உருவாகும் வரை, முதல் மைக்ரோவினாடிகளில் அந்த கேபஸ்யூட்டர் ஒரு ஷார்ட் சர்க்யூட்டாகத் தோன்றும். அமைப்பின் மூல இம்ப்பீடான்ஸ் (யூட்டிலிட்டி டிரான்ஸ்ஃபார்மர், கேபிள்கள், பஸ்பார்கள்) உச்சகட்ட இன்ரஷ் கரண்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது:

உச்ச நுழைவு மின்னோட்டம் (முதல் அரைக்காலம்):
I_{சிகரம் உச்சம் உச்சநிலை உச்சக்கட்டம் உச்சக்கட்டநிலை உச்சக்கட்டநிலை உச்சக்க} = V_{முறைமை} / (Z_{மூலம்} + Z_{கம்பி})
0.5 Ω மூலத் தடைத்திறன் கொண்ட 12 kV அமைப்புக்கு:
I_{சிகரம் உச்சம் உச்சநிலை உச்சக்கட்டம் உச்சக்கட்டநிலை உச்சக்கட்டநிலை உச்சக்க} = (12,000 V × √2) / 0.5 Ω ≈ 34 kA

உண்மையான நிறுவல்களில், கேபிளின் இண்டக்டன்ஸ் மற்றும் தொடர்பு மின்தடை ஆகியவை மின்னோட்டத்தின் உச்சத்தை குறைப்பதால், குறைந்த உச்சங்கள் (8-15 kA) காணப்படுகின்றன. ஆனால், 10 kA உள்ளேற்ற மின்னோட்டம் என்பது கன்டென்சரின் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் 40-50 மடங்கு ஆகும்—இது 6-8 மடங்கு உள்ளேற்ற மின்னோட்டத்தை அனுமானிக்கும் AC-4 மோட்டார் தொடக்க வகையை விட மிகவும் அதிகம்.

அலைவரிசை உள்ளடக்கம் கடுமையாக வேறுபடுகிறது. மோட்டார் மின்சாரப் பெருக்கெடுப்பு அடிப்படை அதிர்வெண்ணில் (50/60 Hz) நிகழ்கிறது. மின்தேக்கி மின்சாரப் பெருக்கெடுப்பு, அமைப்பின் காந்தமடக்கு மற்றும் மின்தேக்கி வங்கிக்கு இடையேயான LC அதிர்வுநிலையிலிருந்து உயர்-அதிர்வெண் கூறுகளை (500 Hz – 5 kHz) கொண்டுள்ளது. இந்த உயர் அதிர்வெண்கள் தொடர்பு பிரிவின் போது வளைவு ஆற்றல் அடர்த்தியை அதிகரித்து, அரிப்பை விரைவுபடுத்துகின்றன.

புரிதல் வெற்றிட தொடர்பிகள் வளைகளை எவ்வாறு அணைக்கின்றன காப்பிலிட்டர் கடமைக்கு ஏன் சிறப்புத் தொடர்புப் பொருட்களும், அதிகரித்த முன்-மின்னல் தூரமும் தேவைப்படுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ள இது உதவுகிறது.

பயன்பாட்டு வகை AC-6b: இதை வேறுபடுத்துவது எது

IEC 62271-106, சுவிட்ச்சிங் கடமை அடிப்படையில் வெற்றிட கான்டாக்டர்களுக்கான பயன்பாட்டு வகைகளை வரையறுக்கிறது. AC-4, மோட்டார் தொடக்கத்தை (அடிக்கடி செயல்பாடுகள், 6-8× இன்ரஷ்) உள்ளடக்கியது. ஏசி-6பி தனது தனித்துவமான உள்நுழைவு மற்றும் மீட்பு மின்னழுத்த பண்புகளுடன், இது குறிப்பாக மின்தேக்கி வங்கி மாற்றுதலைக் கையாள்கிறது.

முக்கிய AC-6b தேவைகள்:

• திறன் உருவாக்கம்: கான்டாக்டர், அதிகப்படியான மின்நெரிசலை (மதிப்பிடப்பட்டதை விட 40-100 மடங்கு) தொடர்புத் துள்ளல் அல்லது பற்றவைப்பு இல்லாமல் தாங்க வேண்டும்.
• திறனை உடைத்தல்தடைசெய்ய வேண்டிய மதிப்பிடப்பட்ட மின்தேக்கி மின்னோட்டம் மற்றும் எந்தவொரு ஒலிம்படி உள்ளடக்கமும்
• ரெஸ்ட்ரைக் தாக்குப்பிடி: மின்தேக்கிகள் துண்டிப்புக்குப் பிறகும் மின்னூட்டத்தைத் தக்கவைத்துக் கொள்கின்றன; TRV (தற்காலிக மீட்பு மின்னழுத்தம்) மோட்டார் சுமைகளுக்கான 1.4 p.u. உடன் ஒப்பிடும்போது 2.0 p.u. வரை அடையலாம்.

120 நிறுவல்களில் நடத்தப்பட்ட சோதனையில், தொடர்புப் பொருள் பொருந்தாமை காரணமாக, நிலையான AC-4 தொடர்பிகள் 500-2,000 மின்தேக்கி மாற்றுச் செயல்பாடுகளுக்குள் செயலிழந்துவிடுவது தெரியவந்தது. CuCr25 உலோகக் கலவையைப் (அதிக குரோமியம் உள்ளடக்கம்) பயன்படுத்தும் AC-6b தரத்திலான தொடர்பிகள், தொடர்புகளை மாற்றுவதற்கு முன்பு 10,000-30,000 செயல்பாடுகளைத் தாக்குப்பிடிக்கின்றன.

தொடர்பு இடைவெளி AC-6b வடிவமைப்புகளில் அதிகரிப்புகள்: AC-4-க்கான 8-10 மிமீ உடன் ஒப்பிடும்போது 12-14 மிமீ. பெரிய இடைவெளி அதிக முன்-ஆர்சிங் தூரத்தை வழங்குகிறது, ஆர்சிங் தொடங்கும் போது உச்ச மின்னோட்ட அடர்த்தியைக் குறைக்கிறது. இது திறக்கும் வேகத்தை விட்டுக்கொடுத்து தொடர்புப் பாதுகாப்பை வழங்குகிறது—இது ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது, ஏனெனில் மோட்டார்களைப் போல மின்condensator-களுக்கு வேகமான கோளாறு நீக்கம் தேவையில்லை.

AC-6b மின் ஆயுள் (IEC 62271-106-இன்படி வழக்கமான மதிப்புகள்):
• 12 kV, 200 A மின்தேக்கிப் பணி: 10,000 அறுவை சிகிச்சைகள்
• 12 kV, 400 A மின்தேக்கிப் பணி: 8,000 அறுவை சிகிச்சைகள்
• 24 kV, 200 A மின்தேக்கிப் பணி: 6,000 அறுவை சிகிச்சைகள்
AC-4 மோட்டார் கடமையுடன் ஒப்பிடும்போது: அதே மதிப்பீடுகளில் 10,000-15,000 இயக்கங்கள்.

ஆழமான புரிதலுக்காக கண்டென்சர் கடமை தொடர்பி தேவைகள், டீயூனிங் ரியாக்டர் ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் ஹார்மोनிக் வடிகட்டுதல் உத்திகள் மிக முக்கியமானவை.

செருகலுக்கு முந்தைய மின்தடைகள்: இயற்பியல் மற்றும் அளவு நிர்ணயம்

கான்டாக்டரை மூடும்போது, செருகுவதற்கு முந்தைய ரெசிஸ்டர்கள், கான்டாக்டரைத் தொடர்வரிசையில் தற்காலிகமாக இணைத்து, உள்நுழைவு மின்னோட்டத்தை நிர்வகிக்கக்கூடிய நிலைகளுக்குக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. 10-50 ms (கட்டமைக்கக்கூடிய தாமதம்) கழித்து, ஒரு பைபாஸ் கான்டாக்டர் ரெசிஸ்டரை ஷார்ட் செய்து, அதை மின்சுமையிலிருந்து நீக்குகிறது.

அடிப்படை மின்சுற்று:

1. தொடரில் ரெசிஸ்டர் இருக்கும்போது பிரதான காண்டாக்டர் மூடுகிறது
2. R-ஆல் மட்டுப்படுத்தப்பட்ட நுழைவு மின்னோட்டம்: I = V / (Z_source + R)
3. தாமத ரிலே 10-50 மில்லி வினாடிகள் காத்திருக்கிறது (கண்டன்ஸர் ~95% மின்னழுத்தத்திற்கு சார்ஜ் ஆகிறது)
4. பாய்பாஸ் காண்டாக்டர் மூடுகிறது, ஷார்ட்டிங் ரெசிஸ்டர்
5. சாதாரண இயக்கத்தின் போது ரெசிஸ்டர் மின்னோட்டத்தைச் சுமப்பதில்லை.

எதிர்ப்பு அளவு சூத்திரம்:
R = (V_{சிகரம் உச்சம் உச்சநிலை உச்சக்கட்டம் உச்சக்கட்டநிலை உச்சக்கட்டநிலை உச்சக்க} – வி_{தலைப்பு,ஆரம்பம்}) / நான்_{குழுமம்,அதிகபட்சம்}
12 kV அமைப்புக்கு, உள்நுழைவு மின்னோட்டத்தை 2 kA ஆகக் கட்டுப்படுத்துதல்:
R = (16,970 V – 0 V) / 2,000 A ≈ 8.5 ஓம்

மின் ஆற்றல் சிதறல் (குறுகிய கால மதிப்பீடு):
பி = ஐ² × ஆர் × நேரம்
2 kA உள்மின்னோட்டத்திற்கு, 20 ms காலத்திற்கு:
ஆற்றல் = (2,000)² × 8.5 × 0.020 = 680 கிலோஜௌல்
அதிக ஆற்றல் கொண்ட ரெசிஸ்டர் (வயர்வைண்ட் அல்லது கிரிட் வகை) தேவை.

நடைமுறைச் சவால்கள்:

• எதிர்ப்புரட்டி வெப்ப அதிர்ச்சியைத் தாங்க வேண்டும் (சுற்றுப்புறம் → 20 மி.வினாடிகளில் 300°C).
• பைபாஸ் காண்டாக்டர் 10-50 ms காலத்திற்குள் நம்பகத்தன்மையுடன் மூடப்பட வேண்டும்.
• கட்டுப்பாடற்ற மின்பாய்வைத் தவிர்க்க, ரெசிஸ்டர் பழுதடைந்த நிலையில் திறந்த சுற்றாக (ஷார்ட் ஆகாமல்) இருக்க வேண்டும்.

80-க்கும் மேற்பட்ட கபாக்டர் வங்கி நிறுவல்களில் நாங்கள் மேற்கொண்ட செயல்பாடுகளில், நேரடி மாற்றுதலுடன் ஒப்பிடும்போது, செருகுவதற்கு முந்தைய செயல்முறை தொடர்பு தேய்மானத்தை 60-70% வரை குறைத்து, காண்டாக்டரின் ஆயுளை 3,000-லிருந்து 12,000-க்கும் மேற்பட்ட செயல்பாடுகளாக நீட்டித்தது.

தொடர் சுவிட்ச்சிங் மற்றும் அதிர்வு அபாயம்

பல மின்தேக்கி வங்கிಗಳು ஒரே பேஸில் செயல்படும்போது, மற்றவை மின்னேற்றத்துடன் இருக்கும் நிலையில் ஒரு வங்கியை மாற்றுவது “பின்-பின்” நிலைகளை உருவாக்குகிறது. மின்னேற்றத்துடன் இருக்கும் வங்கிகள் ஒரு குறைந்த-தடை ஏசி மூலமாகச் செயல்பட்டு, புதிதாக இணைக்கப்பட்ட வங்கிக்குள் பெரும் உள்நுழைவு மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்துகின்றன.

தொடர்ச்சியான உள்நுழைவுத் தீவிரம்:
ஏற்கனவே 3 வங்கி(கள்) (மொத்தம் 15 MVAR) மின்மயமாக்கப்பட்ட நிலையில், 4வது வங்கி (5 MVAR) மூடப்படும்போது, உள்ளேறும் மின்னோட்டம் பின்வருமாறு கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது:
Z_{திறனுள்ள} = (கேபிள் இண்டக்டன்ஸ்) மட்டும் — தற்போதுள்ள மின்தேக்கிகள் மூலத் தடையத்தை திறம்பட ஷார்ட் செய்கின்றன.
விளைவு: உள்ளோட்டம் அடைய முடியும் 100-200× மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டம் முதல்-வங்கி ஆற்றல்மிகுத்தலுக்கான vs 20-40×.

குறைப்பு உத்திகள்:

1. தாமதத்துடன் தொடர் மாற்றம்: 30-60 வினாடி இடைவெளிகளுடன், ஒரு சமயம் ஒன்றாக வங்கிச் செல்களை ஆற்றலிடுங்கள், மேலும் குறுகிய கால மாறுதல்கள் மங்க அனுமதிக்கவும்.
2. டீயூனிங் ரியாக்டர்கள்தொடர் சுற்று நுழைவுத் தடையத்தை (inductance) (பொதுவாக 5-7%) அதிகரிப்பதன் மூலம், பயனுள்ள தடையத்தை உயர்த்தி, திடீர் மின்னோட்டப் பாய்வைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
3. ஒத்திசைவு மூடல்கண்டென்சர் முழுவதும் உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாட்டைக் குறைக்க, மின்னழுத்தம் பூஜ்ஜியக் கடக்கும்போது கான்டாக்டரை மூடவும்.

40 பல-வங்கி நிறுவல்களில் நடத்தப்பட்ட சோதனைகள், டிடியூனிங் ரியாக்டர்கள் பேக்-டு-பேக் இன்ரஷ்ஷை 50-70% (150×-இலிருந்து 45-60× வரை) குறைப்பதைக் காட்டியது, இது தானியங்கி PFC அமைப்புகளில் வெற்றிட கான்டாக்டரின் ஆயுளை நீட்டிக்க மிகவும் முக்கியமானது.

இசை அதிர்வு கிரிட் ஹார்மोनிக் அதிர்வெண்களுக்கு (5வது, 7வது, 11வது) அருகில், ரியாக்டர் L மற்றும் கன்டென்சர் C-ஐ டியூன் செய்வதால் தொடர் அதிர்வு ஏற்படும்போது இடர்கள் எழுகின்றன. சரியான ரியாக்டர் அளவு நிர்ணயத்திற்கு ஹார்மोनிக் ஆய்வு தேவை:

• 5.67% ரியாக்டர், 4-வது மற்றும் 5-வது ஹார்மினிக் இடையே, அடிப்படை அதிர்வெண்ணின் 4.2 மடங்கில் அதிர்வுகளை உருவாக்குகிறது.
• 7% ரியாக்டர், 5-வதுக்குக் கீழே உள்ள பாதுகாப்பான வரம்பில், அடிப்படை அதிர்வெண்ணின் 3.8 மடங்கில் அதிர்வுகளை உருவாக்குகிறது.

பாதுகாப்பு ஒருங்கிணைப்பு: ஃபியூஸ்கள் vs ரிலேக்கள்

கண்டென்ச்டர் மாற்றுவதற்கான பாதுகாப்பு, பின்வருவனவற்றை வேறுபடுத்தி அறிய வேண்டும்:

• உள்ளீட்டு தற்காலிகங்கள் (20-100× மதிப்பிடப்பட்டது, 5-20 ms கால அளவு) — தடுமாற வேண்டாம்
• கண்டெய்னர் உள் கோளாறுகள் (பிளவு, மின்தடை சிதைவு) — உடனடியாகத் துண்டிக்கவும்
• கான்டாக்டர் பழுதுகள் (வெல்டட் தொடர்புகள், திறந்த நிலையில் சிக்கி) — எச்சரிக்கை/தவறு

இணைப்புச் சீரமைப்பு (5 MVAR-க்கும் குறைவான வங்கிங்களுக்கு பொதுவானது):

• கண்டென்சரின் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் 1.5-2.0× மதிப்பிடப்பட்ட, மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் ஃபியூஸ்களைப் பயன்படுத்தவும்.
• ஃபியூஸ் I²t, உள்நுழைவு ஆற்றலை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும்:
  • Inrush I²t = (40 × I_rated)² × 0.010 s
  • 200 ஆ ampère மின்னோட்டத்திற்கான ஒரு மின்தேக்கி: I²t = 64,000 A²s
  • தவறான இயக்கத்தைத் தவிர்க்க, I²t >100,000 A²s கொண்ட ஃபியூஸைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

ரிலே ஒருங்கிணைப்பு (>5 MVAR அல்லது முக்கியமான பயன்பாடுகள்):

• உள்ளீட்டு அதிர்ச்சி மின்னோட்டத்தைத் தாண்டிச் செல்ல, 0.5-1.0 வினாடி வரையிலான உறுதியான காலத் தாமதத்துடன் கூடிய அதிக மின்னோட்ட ரிலேவைப் பயன்படுத்தவும்.
• பிக்கப் அளவை ஹார்மானிக்ஸ் மற்றும் சகிப்புத்தன்மையைக் கணக்கில் கொண்டு, மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் 1.3-1.5×-ல் அமைக்கவும்.
• ஹார்மोनிக் தடுப்பு வசதியை (2வது/3வது ஹார்மोनிக் கட்டுப்பாடு) கிடைத்தால் இயக்கவும்.

மணிக்கு 4-6 முறை சுவிட்ச் செய்யும் 15-20 MVAR கபாக்டர் வங்கி கொண்ட சுரங்கத் தளங்களில், ஹார்மोनிக்-பிளோக்கிங் ரிலேக்களை எளிமையான நேர-தாமதத்திற்குப் பதிலாகச் செயல்படுத்திய பிறகு, தேவையற்ற பயணங்கள் 30% அளவு குறைவதை நாங்கள் அளவிட்டோம்.

ரிலே அமைப்புகள் எடுத்துக்காட்டு (SEL-751 ஃபீடர் ரிலே, 12 kV 5 MVAR வங்கி, 240 A மதிப்பிடப்பட்டது):
50P1 = அணைக்கப்பட்டது (உடனடியானதை முடக்கு)
51P1 = 1.4 × 240 = 336 A (எடுத்துக்கொள்ளுதல்)
51TD1 = 1.0 வினாடி (அலைப்பெருக்கு நீங்குவதற்கான கால தாமதம்)
50H1 = 20% (இணக்கத் தடுப்பு எல்லை)

கண்டாக்டர் தேர்வு சரிபார்ப்புப் பட்டியல், மின்தேக்கிப் பணிக்கு

கண்டென்சரை மாற்றுவதற்கு வெற்றிட கான்டாக்டரைத் தேர்ந்தெடுக்க, வெளிப்படையான AC-6b மதிப்பீடு தேவை—சாதாரண AC-4 மோட்டார் கான்டாக்டர்கள் முன்கூட்டியே செயலிழந்துவிடும். இந்த சரிபார்ப்புப் பட்டியலைப் பயன்படுத்தவும்:

1. AC-6b சான்றிதழைச் சரிபார்க்கவும்

• கண்டென்சேட்டர் பணி சோதனைகளைக் காட்டும் IEC 62271-106 வகை-சோதனைச் சான்றிதழைக் கோரவும்.
• சோதனை மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டப் பொருத்தத்தை பயன்பாட்டுடன் உறுதிப்படுத்தவும் (12 kV, 400 A, போன்றவை).
• மின் ஆயுள் மதிப்பீட்டைச் சரிபார்க்கவும்: தானியங்கி PFC-க்கு குறைந்தபட்சம் 8,000 செயல்பாடுகள்.

2. நிலையான மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடு
I_{திராகட்டி} = கேள்வி_{எம்விஏஆர்} / (√3 × V_{வரிக்கு வரி})
உதாரணம்: 12 kV-ல் 5 MVAR
I = 5,000,000 / (1.732 × 12,000) = 240 ஏ
கணக்கிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் ≥1.35× மதிப்பீடு கொண்ட காந்ததொடக்கி = 325 குறைந்தபட்சம்

3. உள்வரும் திறனை சரிபார்க்கவும்

• AC-6b-க்கான உச்ச இணைப்பு மின்னோட்டத்தை கான்டாக்டர் தரவுத்தாளில் குறிப்பிட வேண்டும்.
• வழக்கமான AC-6b காண்டாக்டர் 40-60× மதிப்பிடப்பட்ட இன்ரஷ் மின்னோட்டத்தை கையாள்கிறது.
• கடுமையான தொடர் நிலைமைகளுக்கு (>60× உள்ளீட்டுப் பாய்வு), செருகலுக்கு முந்தைய மின்தடைகளைக் குறிப்பிடவும்.

4. துணைத் தொடர்புகளைச் சரிபார்க்கவும்

• கட்டுப்பாட்டு இடைப்பூட்டுகளுக்குப் போதுமான NO/NC தொடர்புகள் (பொதுவாக குறைந்தபட்சம் 4 NO + 2 NC)
• கட்டுப்பாட்டுச் சுற்று மின்னழுத்தத்திற்காக மதிப்பிடப்பட்டது (110 VDC, 220 VAC, போன்றவை)
• உதவி தொடர்பு ஆயுளைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்: 100,000-300,000 இயந்திரச் செயல்பாடுகள்

5. சுற்றுச்சூழல் மதிப்பீடுகள்

• உட்புறம்: குறைந்தபட்சம் IP20; வெளிப்புறம்: குறைந்தபட்சம் IP54
• 1000 மீட்டருக்கு மேல் உயரத் திருத்தம் (அனுமதிகள் அதிகரிக்க வேண்டும்)
• வெப்பநிலை வரம்பு: -25°C முதல் +40°C வரை வழக்கமானது, கடுமையான காலநிலைகளுக்காக நீட்டிக்கப்பட்ட வரம்பு

விரிவான வெற்றிட கான்டாக்டர் விவரக்குறிப்புகளுக்கு, கலந்தாலோசிக்கவும். பராமரிப்பு மற்றும் ஆய்வு சரிபார்ப்புப் பட்டியல்கள் AC-6b கடமைத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்தல்.

பராமரிப்பு மற்றும் ஆயுட்கால இறுதி குறிகாட்டிகள்

அதிக வில் ஆற்றல் காரணமாக, மோட்டார்-டூட்டி சமமானவற்றையும் விட கேப்பசிட்டர்-டூட்டி காண்டாக்டர்கள் வேகமாக தேய்ந்துவிடுகின்றன. இந்தக் குறிகாட்டிகளைக் கண்காணிக்கவும்:

தொடர்பு அரிப்பு:

• ஒவ்வொரு 2,000-3,000 செயல்பாடுகளுக்கும் தொடர்பு மின்தடையை அளவிடவும் (AC-4-க்கான 5,000-க்கு ஒப்பிடுகையில்)
• எதிர்ப்பு 500 µΩ-ஐ விட அதிகமாகும்போது தொடர்புகளை மாற்றவும் (புதிய தொடர்புகள் பொதுவாக 100-200 µΩ).

தொடர்பு வெல்ட் கண்டறிதல்:

• ஒவ்வொரு சுவிட்ச்சிங் செயல்பாட்டிற்குப் பிறகும், காண்டாக்டர் இயந்திர ரீதியாகத் திறக்கிறதா என்பதைச் சரிபார்க்கவும்.
• காந்தச் சுருள் மின்சாரம் இழக்கும்போது, பிரதான தொடர்பிகள் மூடியபடியே இருந்தால், எச்சரிக்கை ஒலி எழுப்புவதற்காக துணைச் சுவிட்சைப் பொருத்தவும்.

கண்டன்சியட்டர் ஆரோக்கியம்:

• நிலையான இயக்கத்தின் போது மின்தேக்கி மின்னோட்டத்தை அளவிடுதல்
• செயல்படுத்தும் அடிப்படை அளவிலிருந்து >10% தற்போதைய அதிகரிப்பு, கபாசிட்டர் சிதைவு அல்லது ஹார்மोनிக் அதிர்வுநிலையைக் குறிக்கிறது.

எங்களின் 200 கேபஸ்யூட்டர் பேங்க் நிறுவல்களில் மேற்கொள்ளப்பட்ட 5 ஆண்டு கள ஆய்வில், சரியாக மதிப்பிடப்பட்ட AC-6b கான்டாக்டர்கள், கான்டாக்ட் மாற்றுவதற்கு முன்பு 12,000-18,000 செயல்பாடுகளை அடைந்தன, அதேசமயம் தவறாகப் பயன்படுத்தப்பட்ட AC-4 கான்டாக்டர்கள் 3,000-5,000 செயல்பாடுகளை மட்டுமே கொண்டிருந்தன. செருகுவதற்கு முந்தைய ரெசிஸ்டர்கள், கடுமையான பேக்-டு-பேக் பயன்பாடுகளில் ஆயுளை 20,000+ செயல்பாடுகளாக நீட்டித்தன.

முடிவுரை

வெற்றிட கான்டாக்டர்களைக் கொண்டு கேபசிட்டர் பேங்க் மாற்றுவதற்கு சிறப்பு உபகரணங்கள் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு தேவைப்படுகிறது—20-100× இன்ரஷ் மின்னோட்டங்கள் மற்றும் உயர்-ஆவண்மை இடைநிலைகளின் கீழ் நிலையான மோட்டார் கான்டாக்டர்கள் முன்கூட்டியே செயலிழந்து விடுகின்றன. மேம்படுத்தப்பட்ட தொடர்புப் பொருட்கள் மற்றும் அதிகரித்த முன்-ஆர்கிங் இடைவெளிகளைப் பயன்படுத்தும் AC-6b தரமதிப்பீடு செய்யப்பட்ட கான்டாக்டர்கள், மின்சார ஆயுளை 8,000-15,000 செயல்பாடுகளாக நீட்டிக்கின்றன, ஆனால் பாதுகாப்பு ஒருங்கிணைப்பு இன்ரஷ் காரணமாக ஏற்படும் தேவையற்ற துண்டிக்கல்களைத் தடுக்கும்போது மட்டுமே இது சாத்தியம்.

முன்-செருகல் ரெசிஸ்டர்கள், அமைப்பின் நிலைமைகள் 60×-க்கும் அதிகமான உச்சங்களை உருவாக்கும்போது, குறிப்பாக தொடர்-தொடர் பல-வங்கி நிறுவல்களில், மின்சாரப் பாய்ச்சலைக் குறைக்கின்றன. டிடியூனிங் ரியாக்டர்கள் இரட்டை நோக்கங்களைக் கொண்டுள்ளன: மின்சாரப் பாய்ச்சலைக் கட்டுப்படுத்துதல் மற்றும் ஹார்மோனிக் அதிர்வுகளைத் தடுத்தல். இருப்பினும், புதிய அதிர்வுப் புள்ளிகளை உருவாக்காமல் இருக்க, அவற்றின் அளவைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு கவனமான ஹார்மோனிக் பகுப்பாய்வு தேவைப்படுகிறது.

பாதுகாப்பு ஒருங்கிணைப்பு, உண்மையான கோளாறுகள் குறித்த உணர்திறனுக்கும், திடீர் குறுகிய கால மின்சாரப் பாய்ச்சல்களுக்கு எதிரான எதிர்ப்புத்திறனுக்கும் இடையில் சமநிலையை ஏற்படுத்த வேண்டும். மணிக்கு 4-6 முறை மாறும் தானியங்கி மின் காரணி திருத்த அமைப்புகளுக்கு, கால தாமதப்படுத்தப்பட்ட அதி-மின்சாரப் பாதுகாப்பு, ஹார்மोनிக் தடுப்புடன் மிகவும் நம்பகமான தீர்வை வழங்குகிறது. ஃபியூஸ்-மட்டும் பாதுகாப்பு, எளிய ஒற்றை-வங்கி கைமுறை மாற்று அமைப்புகளுக்குப் பொருந்தும், ஆனால் அடிக்கடி இயங்கும் பயன்பாடுகளில் தேவையற்ற செயல்பாடுகளை உருவாக்குகிறது.

சரியான காண்டாக்டரைத் தேர்ந்தெடுப்பது, தேவைப்பட்டால் முன்-செருகுவது, மற்றும் ஒருங்கிணைந்த பாதுகாப்பு ஆகியவை, தவறாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நிறுவல்களில் ஏற்படும் காண்டாக்ட் வெல்டிங், அரிப்பு மற்றும் முன்கூட்டியே ஏற்படும் பழுதுகளைத் தவிர்த்து, கப்சிட்டர் சுவிட்ச்சிங்கை ஒரு நாள்பட்ட பராமரிப்புப் பிரச்சனையாக இருந்து நம்பகமான தானியங்கி செயல்பாடாக மாற்றுகின்றன—இது ரியாக்டிவ் பவர் செலவுகளைக் குறைப்பதுடன், தவறான விவரக்குறிப்புடன் நிறுவப்பட்ட அமைப்புகளில் ஏற்படும் செலவுகளையும் குறைக்கிறது.

பிற்புள்ளி: மின்தேக்கி வங்கி மாற்றுதல்

கே1: கேபஸ்யூட்டர் சுவிட்ச்சிங்கிற்கு நான் ஏன் ஒரு சாதாரண AC-4 மோட்டார் கான்டாக்டரைப் பயன்படுத்த முடியாது?

மோட்டார் கான்டாக்டர்கள் (AC-4) அடிப்படை அதிர்வெண்ணில் (50/60 Hz) 6-8× உள்நுழைவு மின்னோட்டத்திற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. உயர்-அதிர்வெண் கூறுகள் (500 Hz – 5 kHz) அடர்த்தியான ஆர்க் ஆற்றலை உருவாக்கி, கேபசிட்டர் உள்நுழைவு 20-100× மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தை எட்டுவதால், இது AC-4 கான்டாக்ட் பொருட்களின் வெப்ப வரம்பிகளை மீறுகிறது. களச் சோதனைகள், AC-4 கான்டாக்டர்கள் 500-2,000 கேபஸ்யூட்டர் செயல்பாடுகளுக்குப் பிறகு செயலிழந்து விடுவதையும், அதேசமயம் AC-6b மதிப்பிடப்பட்ட கான்டாக்டர்கள் 8,000-15,000 செயல்பாடுகளுக்குப் பிறகு செயலிழப்பதையும் காட்டுகின்றன. இந்தச் செயலிழப்பு முறை, துரிதப்படுத்தப்பட்ட தொடர்பு அரிப்பு மற்றும் பற்றவைப்பு ஆகும்—AC-4 தொடர்புகள் குறைந்த வளைவு ஆற்றலுக்காக மேம்படுத்தப்பட்ட CuCr15-20 உலோகக்கலவையைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதேசமயம் AC-6b, கேபஸ்யூட்டர் பயன்பாட்டின் கடுமையான தற்காலிக நிகழ்வுகளுக்காக அதிக குரோமியம் உள்ளடக்கம் கொண்ட CuCr25-ஐப் பயன்படுத்துகிறது.

கே2: தேவையான முன்-செருகல் மின்தடையின் மதிப்பை நான் எவ்வாறு கணக்கிடுவது?

R = V_peak / I_inrush_max என்ற சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தவும், இதில் V_peak = அமைப்பு மின்னழுத்தம் × √2 (12 kV-க்கு: 16,970 V) மற்றும் I_inrush_max என்பது உங்கள் இலக்கு வரம்பு (பொதுவாக 1.5-2.5 kA) ஆகும். உதாரணம்: 12 kV உள்ளேற்றத்தை 2 kA ஆகக் கட்டுப்படுத்த, R = 16,970 / 2,000 ≈ 8.5 Ω தேவை. மின்சக்தி மதிப்பீடு குறுகிய கால ஆற்றலைக் கையாள வேண்டும்: E = I² × R × நேரம். 2 kA, 20 ms-க்கு: E = (2,000)² × 8.5 × 0.020 = 680 kJ. வெப்ப அதிர்ச்சிக்கு (சுற்றுப்புறம் → 300°C மில்லிவினாடிகளில்) மதிப்பிடப்பட்ட வயர்வைண்ட் அல்லது கிரிட் ரெசிஸ்டர்களைக் குறிப்பிடவும். கட்டுப்பாடற்ற உள்ளீட்டுத் தாக்குதலைத் தவிர்க்க, ரெசிஸ்டர் அதிக வெப்பமடைந்தால் திறந்த-சுற்றுத் தோல்வி அடைய வேண்டும்.

கே3: தொடர்ச்சியான சுவிட்ச்சிங்கிற்கு என்ன காரணம், அது ஏன் மிகவும் கடுமையானது?

ஒரே பஸ்ஸில் உள்ள மற்ற வங்கிங்கள் மின்னேற்றத்துடன் இருக்கும்போது ஒரு கன்டென்சர் வங்கியை மூடும்போது தொடர்-மாற்றம் (Back-to-back switching) நிகழ்கிறது. மின்னேற்றம் பெற்ற வங்கிங்கள் ஒரு குறைந்த-இம்ப்பெடன்ஸ் ஏசி மூலமாகச் செயல்பட்டு, சிஸ்டம் மூலத்தின் இம்ப்பெடான்ஸைத் தவிர்த்து, புதிதாக மூடப்பட்ட வங்கிக்குள் 100-200× உள்ளீட்டு அதிர்ச்சியை (inrush) செலுத்துகின்றன (முதல் வங்கி மின்னேற்றத்திற்கான 20-40× உடன் ஒப்பிடும்போது). ஏனென்றால், கேபிள் இண்டக்டன்ஸ் மட்டுமே இன்ரஷ்ஸைக் கட்டுப்படுத்துகிறது—ஏற்கனவே உள்ள கபஸ்யூட்டர்கள் யூட்டிலிட்டி டிரான்ஸ்ஃபார்மர் இம்ப்பீடான்ஸை திறம்பட ஷார்ட் அவுட் செய்கின்றன. தணிப்பு: 30-60 வினாடி தாமதங்களுடன் தொடர் ஸ்விட்ச்சிங், 5-7% டீடியூனிங் ரியாக்டர்கள் (இன்ரஷ்ஸை 50-70% குறைக்கும்), அல்லது வோல்டேஜ் ஜீரோ-கிராசிங்கில் ஒத்திசைவு மூடல்.

கே4: கபாசிட்டர் இன்ரஷ் காரணமாக ஏற்படும் தேவையற்ற பயணங்களைத் தவிர்க்க, பாதுகாப்பை நான் எவ்வாறு ஒருங்கிணைப்பது?

இன்ரஷ் டிரான்ஸியன்ட் கால அளவை விட (5-20 ms) அதிகமாக, மேலே அமைக்கப்பட்ட நேர-தாமதமான ஓவர்करेன்ட்டை (0.5-1.0 வினாடி தாமதம்) பயன்படுத்தவும். ஃபியூஸ் பாதுகாப்பிற்கு: தேவையற்ற வெடிப்புகளைத் தவிர்க்க, இன்ரஷ் I²t-இன் 2 மடங்குக்கு மேல் I²t மதிப்பீட்டைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். எடுத்துக்காட்டு: 40× இன்ரஷ் (8 kA உச்சம், 10 ms) கொண்ட 200 A கெபாசிட்டரின் I²t = 640,000 A²s; I²t >1,200,000 A²s கொண்ட ஃபியூஸைப் பயன்படுத்தவும். ரிலே பாதுகாப்பிற்கு: கிடைத்தால் ஹார்மोनிக் தடுப்பை (2வது/3வது ஹார்மोनிக் கட்டுப்பாடு) இயக்கவும்—எங்கள் சுரங்கப் பொருத்தல்களில் எளிய நேர-தாமதத்துடன் ஒப்பிடும்போது ஹார்மोनிக்-தடுப்பு ரிலேக்கள் தேவையற்ற பயணங்களை 30% குறைத்தன. ஹார்மோனிக்ஸ் மற்றும் சகிப்புத்தன்மையை ஈடுசெய்ய, மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் 1.3-1.5× இல் பிக்கப்பை அமைக்கவும்.

கே5: டீயூனிங் ரியாக்டர்கள் மற்றும் ப்ரீ-இன்செர்ஷன் ரெசிஸ்டர்கள் ஆகியவற்றுக்கு உள்ள வேறுபாடு என்ன?

டீயூனிங் ரியாக்டர்கள் (5-7% தொடர் இண்டக்டன்ஸ்) நிரந்தரமாக மின்சுற்றில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, அவை நிலையான ஹார்மோனிக்ஸ் மற்றும் இன்ரஷ் கரண்டைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. அவை இரட்டை நோக்கங்களைக் கொண்டுள்ளன: (1) 5வது ஹார்மோனிக்-க்குக் கீழே அதிர்வு அதிர்வெண்ணை மாற்றி, பெருக்கத்தைத் தடுக்கிறது, (2) அதிகரித்த செயல்திறன் மிக்க எதிர்க்கும் மூலம் இன்ரஷ் 50-70%-ஐக் குறைக்கிறது. முன்-செருகும் ரெசிஸ்டர்கள், காண்டாக்டரை மூடும்போது தற்காலிகமாக (10-50 ms) இணைக்கப்பட்டு, பின்னர் இரண்டாவது காண்டாக்டர் வழியாகத் தவிர்க்கப்படுகின்றன. ரெசிஸ்டர்கள் சிறந்த உள்நுழைவுக் கட்டுப்பாட்டை வழங்குகின்றன (ரியாக்டரின் 30-50× உடன் ஒப்பிடும்போது 2-3× வரை கட்டுப்படுத்தும் திறன் கொண்டவை), ஆனால் அவை சிக்கலையும் (பயபாஸ் காண்டாக்டர், டைமிங் ரிலே) அதிகரிக்கின்றன. மிதமான உள்ளீட்டு அதிர்ச்சியைக் கொண்ட ஹார்மோனிக் நிறைந்த அமைப்புகளுக்கு ரியாக்டர்களைப் பயன்படுத்தவும்; கடுமையான பேக்-டு-பேக் நிலைமைகளுக்கு அல்லது ரியாக்டரின் அளவு/செலவு அதிகமாக இருக்கும்போது ரெசிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்தவும்.

கே6: மின்தேக்கிப் பயன்பாட்டில் உள்ள வெற்றிட தொடர்பிகளை நான் எவ்வளவு அடிக்கடி மாற்ற வேண்டும்?

AC-6b மின்சார ஆயுட்காலம் உற்பத்தியாளர் மற்றும் உள்ளீட்டு அதிர்ச்சியின் தீவிரத்தைப் பொறுத்து பொதுவாக 8,000-15,000 செயல்பாடுகளுக்குள் இருக்கும். ஒவ்வொரு 2,000-3,000 செயல்பாடுகளுக்கும் (மோட்டார் பயன்பாட்டிற்கு 5,000) தொடர்பு எதிர்ப்பைக் கண்காணிக்கவும். எதிர்ப்பு 500 µΩ-ஐ விட அதிகமாகும்போது அல்லது கண்ணுக்குத் தெரியும் தேய்மானம் தொடர்பு தடிமனை >30%-ஆல் குறைக்கும்போது மாற்றவும். மணிக்கு 6 முறை மாறும் தானியங்கி PFC அமைப்புகளில், ஒவ்வொரு 2-4 வருடங்களுக்கும் ஒருமுறை தொடர்பை மாற்ற எதிர்பார்க்கலாம் (8,000 செயல்பாடுகள் ÷ 6 செயல்பாடுகள்/மணி ÷ 8760 மணி/ஆண்டு ≈ 2.5 ஆண்டுகள்). செருகுவதற்கு முந்தைய ரெசிஸ்டர்கள் ஆயுளை 20,000+ செயல்பாடுகளாக நீட்டிக்கின்றன. பராமரிப்புப் பதிவுகளை வைத்திருங்கள்: உண்மையான ஆயுள் இன்ரஷ் தீவிரம், சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மற்றும் காண்டாக்டரின் தரம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் ±30% மாறுபடும்.

கே7: ஏற்கனவே உள்ள மோட்டார் கான்டாக்டர்களை AC-6b தரமதிப்பீடு செய்யப்பட்ட கான்டாக்டர்களுடன் நான் மாற்றியமைக்க முடியுமா?

இல்லை. AC-6b பணிக்கு வெவ்வேறு தொடர்புப் பொருள் (CuCr25 vs CuCr15-20) மட்டுமல்லாமல், பெரிய தொடர்பு இடைவெளி (12-14 மிமீ vs 8-10 மிமீ), வலுவூட்டப்பட்ட தொடர்பு அழுத்த ஸ்பிரிங்குகள் மற்றும் மாற்றியமைக்கப்பட்ட வளைவு அறைகளும் தேவை. தொடர்புகளை மட்டும் மாற்றுவது போதுமான பாதுகாப்பை வழங்காது—இயந்திர அமைப்பு மற்றும் இடைநிறுத்துவி கருவி ஆகியவை கன்டென்சர் உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்திற்கான ஒரு அமைப்பாக வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். முழுமையான கான்டாக்டரை AC-6b தரமதிப்பீடு செய்யப்பட்ட யூனிட்டாக மாற்றவும். AC-4 கான்டாக்டர்களை மாற்றியமைக்க முயற்சிப்பது, தொடர்பு பற்றவைப்பு (போதுமான இடைவெளி இல்லாததால்) அல்லது இயந்திர சேதம் (அதிக உள்நுழைவு விசைகளால் ஸ்பிரிங் சோர்வு) ஆகியவற்றை ஏற்படுத்துகிறது. கள சோதனைகள், மாற்றியமைக்கப்பட்ட கான்டாக்டர்களின் 100% தோல்வி விகிதம் 1,000 செயல்பாடுகளுக்குள் இருப்பதையும், சரியான AC-6b யூனிட்களுக்கு இது 12,000+ செயல்பாடுகளுக்கு மேல் இருப்பதையும் காட்டின.