इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के क्षेत्र में प्रमुख अवधारणाओं में से एक चयनात्मकता है। यह कोई रहस्य नहीं है कि विद्युत नेटवर्क के संचालन की सुरक्षा अत्यंत महत्वपूर्ण है, और इसे कई तरीकों से सुनिश्चित किया जा सकता है। चयनात्मकता - यह रिले सुरक्षा का एक विशेष कार्य है, जिसकी बदौलत उपकरणों को नुकसान से बचाना और उनकी सेवा जीवन को बढ़ाना संभव है।
विषय
चयनात्मकता की सामान्य अवधारणा
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, चयनात्मकता को रिले सुरक्षा की एक विशेषता के रूप में समझा जाता है। यह पूरे विद्युत नेटवर्क में एक दोषपूर्ण तत्व की तलाश करने और आपातकालीन खंड को बंद करने की क्षमता से निर्धारित होता है, न कि पूरे सिस्टम से।
चयनात्मक सुरक्षा पूर्ण और सापेक्ष हो सकती है।
- निरपेक्ष सुरक्षा में नेटवर्क के उस भाग में फ़्यूज़ का सटीक संचालन शामिल होता है जहाँ शॉर्ट सर्किट या ब्रेकडाउन हुआ था।
- सापेक्ष चयनात्मकता ऑटोमेटा के बंद होने का कारण बनती है, जो कि ब्रेकडाउन साइट के पास भी स्थित हैं, अगर उन क्षेत्रों में सुरक्षा काम नहीं करती है।
मुख्य कार्य
चयनात्मक सुरक्षा के प्रमुख कार्य विद्युत प्रणाली के निर्बाध संचालन को सुनिश्चित करना और खतरों के प्रकट होने पर जलने वाले तंत्र की अयोग्यता सुनिश्चित करना है। इस प्रकार की सुरक्षा के सही संचालन के लिए एकमात्र शर्त सुरक्षात्मक इकाइयों की एक दूसरे के साथ संगति है।
जैसे ही कोई आपातकालीन स्थिति उत्पन्न होती है, क्षतिग्रस्त खंड की तुरंत पहचान की जाती है और चयनात्मक सुरक्षा की मदद से इसे बंद कर दिया जाता है। उसी समय, सेवा योग्य स्थान काम करना जारी रखते हैं, और विकलांग इसमें किसी भी तरह से हस्तक्षेप नहीं करते हैं। चयनात्मकता विद्युत प्रतिष्ठानों पर भार को काफी कम कर देती है।
इस प्रकार की सुरक्षा की व्यवस्था करने का मूल सिद्धांत स्वचालित मशीनों के उपकरण में एक रेटेड वर्तमान के साथ है जो इनपुट पर डिवाइस की तुलना में कम है। संक्षेप में, वे समूह मशीन के अंकित मूल्य से अधिक हो सकते हैं, लेकिन व्यक्तिगत रूप से - कभी नहीं। उदाहरण के लिए, 50 ए के इनपुट डिवाइस को स्थापित करते समय, अगले डिवाइस की रेटिंग 40 ए से अधिक नहीं होनी चाहिए। आपातकालीन स्थान के जितना करीब हो सके इकाई हमेशा पहले काम करेगी।
टिप्पणी! पूर्ण चयनात्मकता के साथ सुरक्षा के लिए स्वचालित उपकरणों की पसंद, उनकी रेटिंग और संचालन विशेषताओं पर निर्भर करती है, जिन्हें बी, सी और डी नामित किया जाता है। अक्सर, विद्युत प्रणाली की रक्षा करने वाले उपकरण विभिन्न प्रकार के स्वचालित उपकरण, फ़्यूज़ होते हैं, आरसीडी.
इस प्रकार, चयनात्मक सुरक्षा के मुख्य कार्यों में शामिल हैं:
- बिजली के उपकरणों और श्रमिकों की सुरक्षा सुनिश्चित करना;
- विद्युत प्रणाली के क्षेत्र की त्वरित पहचान और शटडाउन जहां ब्रेकडाउन हुआ (उसी समय, कार्य क्षेत्र काम करना बंद नहीं करते हैं);
- इलेक्ट्रोमैकेनिज्म के काम करने वाले हिस्सों के लिए नकारात्मक परिणामों में कमी;
- घटक तंत्र पर भार को कम करना, दोषपूर्ण क्षेत्र में टूटने को रोकना;
- निर्बाध कार्य प्रक्रिया और उच्च स्तर की निरंतर बिजली आपूर्ति की गारंटी।
- किसी विशेष स्थापना के इष्टतम संचालन के लिए समर्थन।
चयनात्मक सुरक्षा के प्रकार
पूर्ण और आंशिक
उपकरणों के सीरियल कनेक्शन के लिए पूर्ण सुरक्षा का इरादा है। दुर्घटना की स्थिति में, विफलता की जगह के सबसे करीब सुरक्षात्मक इकाई जितनी जल्दी हो सके काम करेगी। आंशिक चयनात्मक संरक्षण कई मायनों में पूर्ण के समान है, लेकिन केवल एक निश्चित वर्तमान मूल्य तक ही कार्य करता है।
समय और समय वर्तमान
समय की चयनात्मकता तब होती है जब समान वर्तमान विशेषताओं के साथ श्रृंखला में जुड़े उपकरणों में एक अलग ऑपरेटिंग समय विलंब होता है (समस्या क्षेत्र से शक्ति स्रोत तक क्रमिक वृद्धि के साथ)। अस्थायी सुरक्षा का उपयोग किया जाता है ताकि विफलता की स्थिति में मशीनें एक दूसरे का बीमा कर सकें। उदाहरण के लिए, पहले वाले को 0.1 सेकंड के बाद काम करना चाहिए, यदि यह दोषपूर्ण है, तो 0.5 सेकंड के बाद दूसरा चलन में आता है, और यदि आवश्यक हो, तो तीसरा 1 सेकंड के बाद काम करेगा।
समय-वर्तमान चयनात्मकता को यथासंभव कठिन माना जाता है। इसके लिए, 4 समूहों के उपकरण का उपयोग किया जाता है - ए, बी, सी और डी। उनमें से प्रत्येक की विद्युत प्रवाह की व्यक्तिगत प्रतिक्रिया होती है और सही समय पर बंद हो जाती है। समूह ए में सबसे अच्छी सुरक्षा प्राप्त की जाती है, जिसका मुख्य रूप से विद्युत सर्किट के लिए उपयोग किया जाता है। सबसे लोकप्रिय प्रकार की इकाइयाँ C हैं, लेकिन विशेषज्ञ उन्हें हर जगह और बिना सोचे-समझे स्थापित करने की सलाह नहीं देते हैं।
वर्तमान चयनात्मकता
यह किस्म अपने संचालन के तरीके में पहले के समान है, लेकिन अंतर यह है कि मुख्य मानदंड वर्तमान चिह्न का अधिकतम मूल्य है। वर्तमान मूल्यों को शक्ति स्रोत से लोड वस्तुओं तक अवरोही क्रम में व्यवस्थित किया जाता है।
यदि स्विच ए के पास शॉर्ट सर्किट होता है, तो एंड बी की सुरक्षा काम नहीं करनी चाहिए, और स्विच को डिवाइस से वोल्टेज को हटाना चाहिए। कुल चयनात्मकता की गारंटी के लिए वर्तमान चयनात्मकता के लिए, दोनों स्विच के बीच एक उच्च प्रतिरोध की आवश्यकता होगी। इसके साथ प्राप्त किया जाता है:
- विस्तारित बिजली लाइनें;
- ट्रांसफार्मर घुमावदार आवेषण;
- एक छोटे क्रॉस सेक्शन वाले तार के अंतराल में शामिल करना।
ऊर्जा
इस योजना का तात्पर्य ऑटोस्विच की चयनात्मकता की गति से है। जिसमें शॉर्ट सर्किट धाराएं (केजेड) अपने अधिकतम मूल्यों तक नहीं पहुंच पा रहे हैं।
ये "क्विक-फायर" ऑटोमेटा सचमुच कुछ मिलीसेकंड के लिए काम करते हैं। भार की उच्च गतिशीलता के कारण, सुरक्षा के वास्तविक समय-वर्तमान मापदंडों का समन्वय करना अत्यंत कठिन है।
औसत उपयोगकर्ता के पास इस प्रकार की चयनात्मकता की विशेषताओं को ट्रैक करने की क्षमता नहीं होती है। निर्माता उन्हें रेखांकन और तालिकाओं के रूप में प्रदान करने के लिए बाध्य है।
जोन चयनात्मकता
ऐसी योजनाओं का उपयोग अक्सर औद्योगिक सुविधाओं में किया जाता है। यह न केवल बहुत जटिल है, बल्कि सुरक्षा का एक अत्यंत महंगा तरीका भी है। ज़ोन चयनात्मकता का उपयोग करने के लिए, आपको विशेष ट्रैकिंग उपकरण खरीदने होंगे।
उपकरणों के संचालन के दौरान प्राप्त सभी डेटा नियंत्रण केंद्र में केंद्रित होते हैं। यह निर्धारित करता है कि इसे निष्क्रिय करने के लिए किस मशीन का उपयोग किया जाना चाहिए।
ये उपकरण इलेक्ट्रॉनिक रिलीज़ का उपयोग करते हैं। उनकी कार्य योजना इस प्रकार है: जब कोई आपात स्थिति होती है, तो निचला उपकरण ऊपर वाले को एक संकेत भेजता है। यदि 1 सेकंड के बाद निचला उपकरण काम नहीं करता है, तो दूसरा उपकरण कार्यभार ग्रहण कर लेता है।
ऑटोमेटा की चयनात्मकता की गणना
सुरक्षा उपकरण ज्यादातर मामलों में कुछ मुश्किल उपकरण नहीं होते हैं, लेकिन मानक और प्रसिद्ध ऑटो स्विच होते हैं। उन्हें सही चयनात्मकता प्रदान करने के लिए, आपको बस सही पैरामीटर सेटिंग्स चुनने की आवश्यकता है। ऐसी इकाइयों का संचालन निम्नलिखित शर्तों पर आधारित है:
Ic.o.last ≥ Kn.o.* I k.prev., कहा पे:
- Iс.о.posled - वर्तमान जिस पर सुरक्षा कार्य करना शुरू करती है;
- मैं के.पिछला - सुरक्षात्मक क्षेत्र के अंत में शॉर्ट-सर्किट करंट;
- Kn.o. - विश्वसनीयता गुणांक, जो कई सेटिंग्स पर निर्भर करता है।
निम्नलिखित योजना का उपयोग करके उपकरणों के समय नियंत्रण में चयनात्मकता की गणना करना संभव है:
tс.о.last tк.prev.+ t, जहां:
- tс.о.last और tк.prev। - समय अंतराल जिसके माध्यम से बिजली स्रोत से निकटता के क्रम में ऑटोमेटा के कटऑफ ट्रिगर होते हैं;
- t चयनात्मकता का समय चरण है।
चयनात्मकता मानचित्र
सर्किट ब्रेकर सुरक्षा के उच्चतम संभव स्तर को सुनिश्चित करने के लिए, एक चयनात्मकता मानचित्र या इसके दृश्य प्रतिनिधित्व की आवश्यकता होती है। नक्शा एक प्रकार की योजना है जो पावर ग्रिड में वर्तमान मापदंडों के सभी परिसरों को प्रदर्शित करता है।
एक सही चयनात्मकता मानचित्र बनाने के लिए, आपको निम्नलिखित प्रावधानों का पालन करना होगा:
- विद्युत प्रतिष्ठानों को एकल शक्ति स्रोत से जोड़ा जाना चाहिए;
- पैमाने को सही ढंग से चुनना आवश्यक है ताकि सभी गणना किए गए बिंदु उस पर फिट हों;
- ऑटोमेटा के गुणों के अतिरिक्त, सिस्टम के बिंदुओं पर अधिकतम और न्यूनतम शॉर्ट सर्किट मान निर्दिष्ट करना आवश्यक है।
इकाइयों के मापदंडों को बदले में मानचित्र पर प्लॉट किया जाता है, जो उनके कनेक्शन के क्रम से निर्धारित होता है। आरेखों को सही ढंग से बनाने के लिए, आपको मुख्य संकेतकों के साथ कुल्हाड़ियों का उपयोग करने की आवश्यकता है। एक ठीक से मैप किया गया सुरक्षा उपकरण मापदंडों और समग्र चयनात्मकता की आसान तुलना की कुंजी है।
टिप्पणी! मानचित्र को तेज़ बनाने के लिए, आपको एक विशेष कार्यक्रम का उपयोग करना चाहिए। इसे वर्ल्ड वाइड वेब पर आसानी से पाया जा सकता है।
निष्कर्ष
अक्सर घरेलू विद्युत नेटवर्क में वर्तमान या समय की चयनात्मकता का उपयोग किया जाता है। ऐसा करने का सबसे अच्छा तरीका है आरसीडी स्थापनाजब एक सामान्य स्विच होता है, और कई अन्य लूप पर स्थित होते हैं। चयनात्मक सुरक्षा उपकरण के सही और निर्बाध संचालन में योगदान करती है।
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