EE 50031 Switchgear and Protection Unit 2 Notes in hindi

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2. सर्किट इंटरप्शन डिवाइस (Circuit Interruption Devices)

2.1 आइसोलेटर (Isolators)

आइसोलेटर एक विद्युत यंत्र है, जो विद्युत सर्किट में से आंशिक या पूरी तरह से विद्युत प्रवाह को निकलने या बंद करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह मुख्यतः सर्किट को मेंटेनेंस या रिपेयर करने के दौरान उपयोग किया जाता है। आइसोलेटर ऑनलाइन स्थित होते हुए भी सर्किट को अलग करते हैं, और यह लोड करंट को नहीं काट सकते।

2.1.1 वर्टिकल ब्रेक आइसोलेटर (Vertical Break Isolator)

• निर्माण: यह आइसोलेटर वर्टिकल (ऊर्ध्वाधर) दिशा में टूटता है। इस प्रकार के आइसोलेटर का मुख्य उद्देश्य सर्किट के ऊर्ध्वाधर संपर्क को तोड़ना है।
• प्रयोग: अधिकतर मध्यम व उच्च वोल्टेज नेटवर्क में इनका उपयोग होता है।

2.1.2 होरिजेंटल ब्रेक आइसोलेटर (Horizontal Break Isolator)

• निर्माण: इस प्रकार के आइसोलेटर में संपर्क क्षैतिज दिशा में टूटते हैं। यह संरचनात्मक रूप से वर्टिकल ब्रेक आइसोलेटर से अलग होता है।
• प्रयोग: ये भी उच्च वोल्टेज प्रणालियों में अधिक उपयोग होते हैं।

2.1.3 पैंटोग्राफ़ प्रकार आइसोलेटर (Pantograph Type Isolator)

• निर्माण: पैंटोग्राफ़ आइसोलेटर का डिज़ाइन पैंटोग्राफ़ (जो रेलवे में प्रयुक्त होता है) जैसा होता है, यह स्केलेबल आइसोलेटर होता है, जिसे अधिक ऊंचाई पर इन्सुलेटेड बूम की आवश्यकता होती है।
• प्रयोग: इनका उपयोग खासकर हाई टेंशन (HT) लाइन में किया जाता है, जहाँ आइसोलेटर को उच्च दबाव वाले वोल्टेज से बचाने की आवश्यकता होती है।

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2.2 एचआरसी फ्यूज (HRC Fuses) – निर्माण, कार्य, विशेषताएँ और अनुप्रयोग

एचआरसी फ्यूज (High Rupturing Capacity Fuses) ऐसे फ्यूज़ होते हैं जिनकी क्षमता बहुत उच्च होती है, अर्थात ये उच्च करंट के टूटने (rupturing) को सहन कर सकते हैं।

• निर्माण: एचआरसी फ्यूज में एक फ्यूज़ लिंक होता है जो चांदी या कॉपर की बनी होती है। इसके अंदर एक वर्धित रेजिन होता है जो अत्यधिक गर्मी को सोखता है और आर्क को समाप्त करता है।
• कार्य: जब करंट निर्धारित सीमा से अधिक होता है, तो फ्यूज़ लिंक पिघलकर सर्किट को काट देता है।
• विशेषताएँ:
  • उच्च करंट सहनशीलता
  • अधिक स्थायित्व
  • तेज़ प्रतिक्रिया
  • छोटी कास्ट और अधिक सुरक्षा
• अनुप्रयोग: इनका उपयोग मोटर, वायरिंग सिस्टम, और वोल्टेज सर्किट में ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट से सुरक्षा के रूप में किया जाता है।

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2.3 आर्क निर्माण प्रक्रिया (Arc Formation Process)

आर्क एक विद्युत सर्किट की बिजली को तोड़ने की प्रक्रिया में उत्पन्न होता है। जब सर्किट बंद किया जाता है और करंट द्रुत गति से प्रवाहित होता है, तो एक इलेक्ट्रिक आर्क उत्पन्न होता है। इस दौरान, आर्क में उच्च तापमान उत्पन्न होता है, जिससे संपर्क बिंदुओं के बीच हवा को आयनित किया जाता है, और करंट का प्रवाह जारी रहता है।

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2.4 आर्क समाप्ति विधियाँ (Methods of Arc Extinction)

आर्क को समाप्त करने के दो प्रमुख तरीके होते हैं:

1. उच्च प्रतिरोध विधि (High Resistance Method):
   • इस विधि में आर्क के दौरान उत्पन्न उच्च तापमान को अवशोषित करने के लिए आर्क के बीच उच्च प्रतिरोध पैदा किया जाता है।
   • यह विधि हवा द्वारा ठंडा करने का काम करती है।
2. निम्न प्रतिरोध विधि (Low Resistance Method):
   • इस विधि में, आर्क को समाप्त करने के लिए इसे सिरियल रूप से बहुत कम प्रतिरोध से जोड़ा जाता है, ताकि इसे जल्दी से खींचा और समाप्त किया जा सके।

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2.5 आर्क वोल्टेज, रिकवरी वोल्टेज, री-स्ट्राइकिंग वोल्टेज, RRRV

• आर्क वोल्टेज (Arc Voltage): यह वह वोल्टेज है जो आर्क को बनाए रखने के लिए आवश्यक होता है। यह एक स्थिर स्थिति के दौरान होता है और उच्च होता है।
• रिकवरी वोल्टेज (Recovery Voltage): जब सर्किट में आर्क समाप्त हो जाता है, तब इस समय रिकवरी वोल्टेज उत्पन्न होता है, जिसे सिस्टम फिर से संचालित करने के लिए सहन करता है।
• री-स्ट्राइकिंग वोल्टेज (Re-striking Voltage): यह वह वोल्टेज है जो आर्क के पुनर्निर्माण के बाद उत्पन्न होता है।
• आरआरआरवी (Rate of Rise of Re-striking Voltage): यह उस गति को व्यक्त करता है जिस पर वोल्टेज पुनः बढ़ता है, और यह उस समय के लिए महत्वपूर्ण होता है जब किसी सर्किट को फिर से चालू किया जाता है।

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2.6 एचटी सर्किट ब्रेकर का कार्य और अनुप्रयोग (Working and Applications of HT Circuit Breakers)

एचटी (हाई टेंशन) सर्किट ब्रेकर उच्च वोल्टेज प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं। इनका काम विद्युत सर्किट में वर्तमान को रोकना और ओवरलोड या शॉर्ट सर्किट की स्थिति में सर्किट को कट करना होता है।

2.6.1 एसएफ6 सर्किट ब्रेकर (SF6 Circuit Breaker)

• कार्य: एसएफ6 (Sulphur Hexafluoride) गैस का उपयोग उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर में आर्क को बुझाने के लिए किया जाता है। एसएफ6 गैस की आइसोलेशन गुणधर्म इसे उच्च वोल्टेज के लिए उपयुक्त बनाती है।
• अनुप्रयोग: बड़े विद्युत संयंत्रों में उच्च वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए एसएफ6 ब्रेकर का उपयोग किया जाता है।

2.6.2 वैक्यूम सर्किट ब्रेकर (Vacuum Circuit Breaker)

• कार्य: वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में आर्क को वैक्यूम के अंदर बुझाया जाता है। यह आर्क को रोकने के लिए उच्च वोल्टेज की आवश्यकता नहीं होती, जिससे इसे छोटे स्थानों में भी लगाया जा सकता है।
• अनुप्रयोग: यह छोटे और मध्यम वोल्टेज सर्किट के लिए आदर्श है।

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2.7 एलटी सर्किट ब्रेकर का कार्य और अनुप्रयोग (Working and Applications of LT Circuit Breakers)

एलटी (लो टेंशन) सर्किट ब्रेकर का उपयोग निम्न वोल्टेज सर्किट में किया जाता है। इनमें विभिन्न प्रकार के ब्रेकर होते हैं जो छोटी और बड़ी लोड क्षमता के अनुसार चुने जाते हैं।

2.7.1 एयर सर्किट ब्रेकर (ACB)

• कार्य: एयर सर्किट ब्रेकर में आर्क को बुझाने के लिए हवा का उपयोग किया जाता है।
• अनुप्रयोग: यह बड़े औद्योगिक सेटअप्स और विद्युत उपकरणों में उपयोग किया जाता है।

2.7.2 मिनिएचर सर्किट ब्रेकर (MCB)

• कार्य: छोटे लोड वाले सर्किट के लिए उपयोग होता है, और यह आटोमैटिक ट्रिप करता है जब ओवरलोड या शॉर्ट सर्किट होता है।
• अनुप्रयोग: घरेलू उपकरणों और छोटे कमर्शियल सेटअप्स में।

2.7.3 मोल्डेड केस सर्किट ब्रेकर (MCCB)

• कार्य: यह अधिक लोड और शॉर्ट सर्किट से सुरक्षा प्रदान करता है। यह सेटिंग्स को एडजस्ट करने की सुविधा प्रदान करता है।
• अनुप्रयोग: उद्योगों में उपयोग किया जाता है जहाँ बड़े लोड को सुरक्षा की आवश्यकता होती है।

2.7.4 अर्थ लीकज सर्किट ब्रेकर (ELCB)

• कार्य: यह अर्थ लीकज को पहचानता है और सर्किट को ट्रिप करता है।
• अनुप्रयोग: घरों और कार्यालयों में, जहां लिकेज करंट से मानव सुरक्षा को खतरा हो सकता है।

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2.8 एलटी और एचटी सर्किट ब्रेकर का चयन (Selection of LT and HT Circuit Breakers)

• एलटी सर्किट ब्रेकर के चयन में कंटिन्युअस करंट, ब्रेकिंग क्षमता, और लेबल वोल्टेज ध्यान में रखना चाहिए।
• एचटी सर्किट ब्रेकर का चयन वोल्टेज रेटिंग, करंट रेटिंग और ब्रेकिंग टाइम के आधार पर किया जाता है।

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2.9 मोटर्स के लिए MCCB का चयन (Selection of MCCB for Motors)

मोटर्स के लिए MCCB का चयन करते समय, निम्नलिखित बातों का ध्यान रखना जरूरी है:

• मोटर की फुल-लोड करंट।
• स्टार्टिंग करंट।
• ब्रेकिंग कैपेसिटी।
• ऑपरेशनल वैरिएबिलिटी।