TD12-40.5/1250A वैक्यूम आर्क चैंबर 35KV वैक्यूम ट्यूब

ZN12, ZW7 और ZN23 के लिए वैक्यूम आर्क नियंत्रक, जिसे वैक्यूम स्विच ट्यूब भी कहा जाता है, मध्यम और उच्च वोल्टेज विद्युत स्विच उपकरणों का मुख्य घटक है। इसका मुख्य कार्य उच्च इन्सुलेशन माध्यम का उपयोग करके वैक्यूम के माहौल में सर्किट को चालू और बंद करना है और करंट के शून्य होने पर तुरंत आर्क को बुझा देना है, जिससे विद्युत लाइनों को सुरक्षित और विश्वसनीय रूप से बांध दिया जा सके।

प्रथम: मूल संरचना और घटक

वैक्यूम आर्क नियंत्रक एक सीलबंद विद्युत वैक्यूम उपकरण है, इसकी विशिष्ट संरचना मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रणालियों को शामिल करती है:

गैसलेस इन्सुलेशन आवरण: आमतौर पर ग्लास या सिरेमिक से बना होता है, जिसका उपयोग आंतरिक उच्च वैक्यूम स्थिति को बनाए रखने (वैक्यूम स्तर आमतौर पर 10 Pa से नीचे होता है) और मुख्य इन्सुलेशन प्रदान करने के लिए किया जाता है।

चालक प्रणाली: स्थिर चालक छड़, स्थिर संपर्क, चल संपर्क, चल चालक छड़ आदि से मिलकर बनती है। चल संपर्क चल चालक छड़ के माध्यम से बाहरी ऑपरेटिंग संगठन से जुड़ता है, जिससे फेंट और बंद करने का ऑपरेशन किया जा सके।

संपर्क प्रणाली: आर्क को उत्पन्न करने और बुझाने का महत्वपूर्ण स्थान है। ब्रेकर के लिए वैक्यूम आर्क नियंत्रक की संपर्क सामग्री आमतौर पर कॉपर-क्रोमियम मिश्र धातु (कॉपर और क्रोमियम लगभग 50-50 का अनुपात में) का उपयोग किया जाता है, इस सामग्री में उच्च विद्युत विच्छेदन क्षमता, उच्च विद्युत-संबंधी संक्षारण प्रतिरोध और अच्छा पिघलने-संयोजन प्रतिरोध होता है। प्रारंभिक संपर्क संरचना सरल बेलनाकार थी, आधुनिक समय में आमतौर पर अनुप्रस्थ चुंबकीय क्षेत्र वाले कपाकार संरचना का उपयोग किया जाता है, जिससे बड़े करंट को विच्छेदित करने की क्षमता बढ़ाई जा सके।

पर्दा प्रणाली: मुख्य रूप से संपर्क को घेरे हुए पर्दा आवरण (बेलन) से मिलकर बनती है। इसके कार्यों में शामिल हैं: ज्वाला निकलने से निकलने वाली धातु की भाप से इन्सुलेशन आवरण की भीतरी दीवार को दूषित होने से बचाना; आर्क नियंत्रक के अंदर के विद्युत क्षेत्र के वितरण को बेहतर बनाना; कुछ आर्क ऊर्जा को अवशोषित करना, जिससे आर्क के उत्पादों को संघनित करने में मदद मिलती है और इस प्रकार विच्छेदन क्षमता बढ़ती है

कंबागती: स्टेनलेस स्टील से बना पतली दीवार वाला लचीला घटक, जो चल चालक छड़ और आवरण के बीच में वेल्ड किया जाता है। इसका मुख्य कार्य यह है कि न केवल आर्क नियंत्रक के अंदर का वैक्यूम सील बनाए रखा जा सके, बल्कि चल संपर्क को फेंट और बंद करने की प्रक्रिया में सीधी गति करने की अनुमति भी दी जा सके, यह उच्च यांत्रिक आयु प्राप्त करने का महत्वपूर्ण घटक है।

द्वितीय: कार्य सिद्धांत

वैक्यूम आर्क नियंत्रक का कार्य सिद्धांत उच्च वैक्यूम माध्यम की उत्कृष्ट इन्सुलेशन और आर्क नियंत्रण क्षमता पर आधारित है:

सर्किट चालू करना: ऑपरेटिंग संगठन चल चालक छड़ को आगे धकेलता है, जिससे चल और स्थिर संपर्क बंद हो जाते हैं और सर्किट सक्रिय हो जाता है।

आर्क का उत्पादन: जब संपर्क चालू होने से अलग होते हैं, तो संपर्क का बिंदु तेजी से संकुचित हो जाता है, करंट का घनत्व तेजी से बढ़ जाता है, जिससे धातु की सामग्री पिघलकर धातु की भाप में बदल जाती है। प्रबल विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, धातु की भाप आयनित हो जाती है और वैक्यूम आर्क का निर्माण होता है।

आर्क का बुझाना: वैक्यूम आर्क संपर्क की सामग्री से वाष्पित धातु की भाप से बनाए रखा जाता है। जब प्रत्यावर्ती करंट स्वयं ही शून्य हो जाता है, तो आर्क अस्थायी रूप से बुझ जाता है, धातु की भाप के कण तेजी से फैलकर पर्दा आवरण पर संघनित हो जाते हैं। साथ ही, संपर्क का दूरी बढ़ जाता है, अंतराल की माध्यम की शक्ति तेजी से पुनर्स्थापित हो जाती है, जिससे आर्क के फिर से जलने को रोका जा सके और सर्किट को पूरी तरह से बांध दिया जा सके।

तृतीय: मुख्य विशेषताएं और लाभ

वैक्यूम आर्क नियंत्रक प्रौद्योगिकी के निम्नलिखित प्रमुख लाभ हैं:

सुरक्षित और पर्यावरण-संप्रेमक: वैक्यूम का उपयोग आर्क नियंत्रण माध्यम के रूप में किया जाता है, जिसमें आग लगने या विस्फोट का कोई खतरा नहीं होता, यह कोई विषैली या हानिकारक गैसें नहीं निकालता है और संचालन में कोई प्रदूषण नहीं होता है।

उत्कृष्ट प्रदर्शन: आर्क को बुझाने की गति तेज है, विच्छेदन क्षमता उच्च है, विद्युतीय आयु और यांत्रिक आयु लंबी होती है।

रखरखाव में आसान: आकार छोटा, वजन हल्का, संरचना संक्षिप्त, मूल रूप से रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती, संचालन विश्वसनीय रहता है।

ऊर्जा और सामग्री की बचत: ऊर्जा की खपत कम है, ऑपरेशन के लिए आवश्यक ऊर्जा कम है, सामग्री की खपत कम है।

चतुर्थ: अनुप्रयोग क्षेत्र

वैक्यूम आर्क नियंत्रक एक मुख्य घटक के रूप में निम्नलिखित क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

विद्युत प्रणाली: मुख्य रूप से सबस्टेशन और ग्रिड सुविधाओं के वैक्यूम ब्रेकर में, और ग्रिड के अंतिम उपयोगकर्ताओं के वैक्यूम लोड स्विच में उपयोग किया जाता है, जो 10kV, 35kV और इससे भी उच्च वोल्टेज स्तरों को कवर करता है।

औद्योगिक क्षेत्र: व्यापक रूप से धातु उत्पादन, खान, पेट्रोलियम, रसायन, रेलवे जैसे उद्योगों के वितरण प्रणाली और मोटर नियंत्रण उपकरणों में उपयोग किया जाता है।