একটি একটিতে চাপ সার্কিট ব্রেকার এটি একটি আলোকিত বৈদ্যুতিক নিঃসরণ—একটি প্লাজমা চ্যানেল যা 20,000°C (36,000°F) তাপমাত্রায় পৌঁছায়—যা ব্রেকার লোডের অধীনে কারেন্ট বন্ধ করার সময় পৃথক হওয়া কন্টাক্টগুলির মধ্যে গঠিত হয়। এই আর্ক বৈদ্যুতিক প্রকৌশলের সবচেয়ে হিংস্র এবং শক্তি-নিবিড় ঘটনাগুলির মধ্যে একটি, যা কন্টাক্ট ধ্বংস করতে, আগুন জ্বালাতে এবং বিশেষায়িত মাধ্যমে সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ না করা হলে বিপর্যয়কর সরঞ্জাম ব্যর্থতার কারণ হতে পারে। আর্কিং কন্টাক্ট এবং আর্ক নির্বাপণ সিস্টেম।.
VIOX Electric-এ, আমাদের প্রকৌশল দল প্রতিদিন সার্কিট ব্রেকার ডিজাইন এবং পরীক্ষা করে, বিভিন্ন ব্রেকার প্রকারের মধ্যে আর্কের আচরণ সরাসরি দেখে— আবাসিক ক্ষুদ্র সার্কিট ব্রেকার (MCB) থেকে শুরু করে শিল্পখাতে ব্যবহৃত মোল্ডেড-কেস সার্কিট ব্রেকার (MCCB) এবং উচ্চ-ক্ষমতার এয়ার সার্কিট ব্রেকার (ACB). আর্ক গঠন, প্রাথমিক কন্টাক্ট সুরক্ষায় আর্কিং কন্টাক্টের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা এবং আর্ক নির্বাপণকে নিয়ন্ত্রণকারী পদার্থবিদ্যা বোঝা বৈদ্যুতিক প্রকৌশলী, সুবিধা ব্যবস্থাপক এবং সার্কিট সুরক্ষা সরঞ্জাম নির্দিষ্ট বা রক্ষণাবেক্ষণের জন্য দায়বদ্ধ যে কারও জন্য অপরিহার্য।.
এই বিস্তৃত গাইডটি VIOX-এর উত্পাদন দৃষ্টিকোণ থেকে আর্ক ঘটনাটি ব্যাখ্যা করে, আর্কের পদার্থবিদ্যা (ক্যাথোড স্পট, অ্যানোড ঘটনা, প্লাজমা গতিবিদ্যা), কীভাবে আর্কিং কন্টাক্টগুলি প্রধান কন্টাক্টগুলিকে রক্ষা করতে নিজেদের উৎসর্গ করে, আর্কের ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য, ব্রেকার প্রকারের মধ্যে নির্বাপণ পদ্ধতি এবং আর্ক ফল্ট সুরক্ষার জন্য ব্যবহারিক নির্বাচনের মানদণ্ড আলোচনা করে।.
সার্কিট ব্রেকারে আর্ক বলতে কী বোঝায়?
বৈদ্যুতিক আর্কিংয়ের প্রযুক্তিগত সংজ্ঞা
সার্কিট ব্রেকারে একটি বৈদ্যুতিক আর্ক হল একটি আয়নিত বাতাসের মাধ্যমে একটানা বৈদ্যুতিক নিঃসরণ (প্লাজমা) যা লোডের অধীনে কন্টাক্টগুলি আলাদা হওয়ার সময় ঘটে। একটি সংক্ষিপ্ত স্পার্কের বিপরীতে, একটি আর্ক হল একটি অবিচ্ছিন্ন, স্ব-টেকসই প্লাজমা চ্যানেল যা একটি অন্তরক বায়ু ফাঁক দিয়ে সম্পূর্ণ সার্কিট কারেন্ট বহন করে।.
আর্ক গঠিত হয় কারণ কারেন্ট তার পথ বজায় রাখতে চায় এমনকি যখন যান্ত্রিক শক্তি কন্টাক্টগুলিকে আলাদা করে। যখন কন্টাক্ট পৃথকীকরণ একটি বায়ু ফাঁক তৈরি করে, তখন তীব্র বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (প্রায়শই প্রাথমিক পৃথকীকরণে প্রতি মিটারে 3 মিলিয়ন ভোল্ট ছাড়িয়ে যায়) বাতাসের অণুগুলিকে আয়নিত করে, সেগুলোকে মুক্ত ইলেকট্রন এবং ধনাত্মক আয়নে বিভক্ত করে। এই আয়নিত গ্যাস—প্লাজমা—বৈদ্যুতিকভাবে পরিবাহী হয়ে ওঠে, যা একটি উজ্জ্বল সাদা-নীল আর্ক হিসাবে ফাঁকের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হতে দেয়।.
VIOX পরীক্ষার ডেটা অনুসারে, 600V MCCB-তে 10,000 অ্যাম্পিয়ার বাধা দেওয়া একটি সাধারণ আর্ক নিম্নলিখিত মানে পৌঁছায়:
- মূল তাপমাত্রা: 15,000-20,000°C (সূর্যের পৃষ্ঠের চেয়েও গরম, যা 5,500°C)
- আর্ক ভোল্টেজ: 20-60 ভোল্ট (আর্কের দৈর্ঘ্য এবং কারেন্টের পরিমাণের সাথে পরিবর্তিত হয়)
- বর্তমান ঘনত্ব: ক্যাথোড স্পটে 10^6 A/cm² পর্যন্ত
- প্লাজমা বেগ: চৌম্বকীয়ভাবে চালিত হলে 100-1,000 মিটার প্রতি সেকেন্ড
- শক্তি অপচয়: উচ্চ-কারেন্ট ফল্টের জন্য 200-600 জুল প্রতি মিলিসেকেন্ড
এই চরম শক্তি ঘনত্ব সার্কিট ব্রেকার প্রকৌশলে আর্ক নিয়ন্ত্রণকে একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ করে তোলে।.
কেন আর্ক তৈরি হয়: কন্টাক্ট পৃথকীকরণের পেছনের পদার্থবিদ্যা
কারেন্ট বহনকারী সার্কিট খোলার অনিবার্য পরিণতি হল আর্ক। আর্ক গঠনের প্রক্রিয়াটি নিম্নলিখিত মৌলিক পদার্থবিদ্যা নীতিগুলি অনুসরণ করে:
1. কারেন্ট ধারাবাহিকতা নীতি: একটি ইন্ডাকটিভ সার্কিটের (যার মধ্যে কার্যত সমস্ত বাস্তব-বিশ্বের বৈদ্যুতিক সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত) মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বৈদ্যুতিক কারেন্ট তাৎক্ষণিকভাবে শূন্যে নেমে যেতে পারে না। যখন কন্টাক্টগুলি আলাদা হতে শুরু করে, তখন কারেন্টকে একটি পথ খুঁজে নিতে হবে—আর্ক সেই পথ সরবরাহ করে।.
2. কন্টাক্ট সংকোচন এবং স্থানীয়ভাবে উত্তাপ: এমনকি যখন কন্টাক্টগুলি তাদের পুরো পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল জুড়ে স্পর্শ করে বলে মনে হয়, তখন প্রকৃত কারেন্ট পরিবাহিতা ঘটে মাইক্রোস্কোপিক কন্টাক্ট পয়েন্টগুলির (অ্যাসপারিটিস) মাধ্যমে যেখানে পৃষ্ঠের অনিয়মগুলি যোগাযোগ তৈরি করে। এই পয়েন্টগুলিতে কারেন্ট ঘনত্ব অত্যন্ত বেশি, যা স্থানীয়ভাবে উত্তাপ এবং মাইক্রো-ওয়েল্ডিং ঘটায়।.
3. ফিল্ড এমিশন এবং প্রাথমিক আয়নকরণ: কন্টাক্টগুলি আলাদা হওয়ার সাথে সাথে (সাধারণত সার্কিট ব্রেকারে 0.5-2 মিটার প্রতি সেকেন্ডে), হ্রাসকৃত কন্টাক্ট ক্ষেত্রফল কারেন্ট ঘনত্বকে বাড়িয়ে তোলে। এটি অবশিষ্ট কন্টাক্ট পয়েন্টগুলিকে 2,000-4,000°C পর্যন্ত উত্তপ্ত করে, কন্টাক্ট উপাদানকে বাষ্পীভূত করে। একই সাথে, প্রশস্ত হওয়া ফাঁক তীব্র বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে যা ধাতব বাষ্প এবং আশেপাশের বাতাসকে আয়নিত করে।.
4. প্লাজমা চ্যানেল গঠন: একবার একটি পরিবাহী প্লাজমা চ্যানেল গঠিত হলে, এটি তাপীয় আয়নকরণের মাধ্যমে স্ব-টেকসই হয়ে ওঠে। প্লাজমার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট এটিকে আরও উত্তপ্ত করে (জুল হিটিং: I²R), যা আয়নকরণ বাড়ায়, যা পরিবাহিতা বাড়ায়, যা কারেন্টকে টিকিয়ে রাখে। এই ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া লুপটি বাহ্যিক শীতলীকরণ এবং দীর্ঘায়িতকরণ এটিকে নিভিয়ে না দেওয়া পর্যন্ত আর্কটিকে বজায় রাখে।.
মোল্ডেড-কেস সার্কিট ব্রেকারে আর্কিংয়ের VIOX-এর হাই-স্পিড ক্যামেরা সমীক্ষায়, আমরা কন্টাক্ট পৃথকীকরণের 0.1-0.5 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে আর্ক প্রতিষ্ঠা ঘটতে দেখি, এবং আর্কটি অবিলম্বে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির অধীনে আর্ক চুট এবং নির্বাপণ চেম্বারের দিকে যেতে শুরু করে।.
আর্ক বনাম স্পার্ক: পার্থক্য বোঝা
বৈদ্যুতিক পেশাদাররা কখনও কখনও আর্ক এবং স্পার্ককে বিভ্রান্ত করেন, তবে এগুলি মূলত ভিন্ন ঘটনা:
| বৈশিষ্ট্য | স্পার্ক | আর্ক |
| সময়কাল | ক্ষণস্থায়ী (মাইক্রোসেকেন্ড থেকে মিলিসেকেন্ড) | একটানা (মিলিসেকেন্ড থেকে সেকেন্ড বা তার বেশি) |
| শক্তি | নিম্ন শক্তি নিঃসরণ | উচ্চ একটানা শক্তি |
| বর্তমান প্রবাহ | সংক্ষিপ্ত পালস, সাধারণত <1 অ্যাম্পিয়ার | একটানা, সম্পূর্ণ সার্কিট কারেন্ট বহন করে (শত থেকে হাজার অ্যাম্পিয়ার) |
| তাপমাত্রা | গরম কিন্তু সংক্ষিপ্ত | অত্যন্ত গরম (15,000-20,000°C) |
| স্ব-টেকসই | না—অবিলম্বে ভেঙে যায় | হ্যাঁ—বাহ্যিক বাধা না দেওয়া পর্যন্ত চলতে থাকে |
| ক্ষতির সম্ভাবনা | ন্যূনতম পৃষ্ঠ ক্ষয় | গুরুতর কন্টাক্ট ক্ষয়, সরঞ্জামের ক্ষতি, আগুনের ঝুঁকি |
| উদাহরণ | স্ট্যাটিক বিদ্যুতের নিঃসরণ, হালকা লোডে সুইচ খোলা | সার্কিট ব্রেকার ফল্ট কারেন্ট বাধা দিচ্ছে |
পার্থক্য গুরুত্বপূর্ণ কারণ স্পার্ক দমন (যেমন রিলে কন্টাক্ট জুড়ে RC স্নাবার) এবং আর্ক নির্বাপণ (যেমন সার্কিট ব্রেকারে) এর জন্য সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রকৌশল পদ্ধতির প্রয়োজন।.
আর্কিং কন্টাক্ট বনাম প্রধান কন্টাক্ট: সুরক্ষা প্রক্রিয়া
One of the most important but least understood components in modern circuit breakers is the arcing contact—a specialized contact designed to protect the breaker’s primary (main) current-carrying contacts from arc damage.
What Are Arcing Contacts?
Arcing contacts (also called arc horns or arc runners in larger breakers) are secondary electrical contacts specifically engineered to:
- Bear the arc first when contacts open under load
- Draw the arc away from main contacts through mechanical and electromagnetic means
- Withstand erosion from repeated arcing through specialized refractory materials
- Guide the arc toward extinction chambers and arc chutes
In a circuit breaker contact system, you have two distinct contact pairs:
Main Contacts (Primary Contacts):
- Large contact surface area optimized for low resistance during normal current carrying
- Materials selected for electrical conductivity and mechanical durability (typically silver-cadmium oxide, silver-tungsten, or silver-nickel alloys)
- Designed to carry rated current continuously without overheating
- Close first when breaker closes; open last when breaker opens under no-load or low-current conditions
- Expensive and difficult to replace if damaged
Arcing Contacts (Secondary Contacts):
- Smaller contact area sufficient for brief arc-carrying duty
- Materials selected for high-temperature resistance and arc erosion resistance (copper-tungsten, tungsten-carbide, or specialized arc-resistant alloys)
- Designed to withstand intense, short-duration arcing
- Open first when breaker trips under load, initiating the arc away from main contacts
- Often integrated with arc runners that physically move the arc toward extinction zones
- Considered sacrificial—designed to erode gradually and be replaced during major maintenance
How Arcing Contacts Protect the Breaker
The protection mechanism works through carefully timed sequential operation. In VIOX MCCB designs, the contact sequence follows this pattern:
Closing Sequence (Energizing the Circuit):
- Main contacts close first, establishing the current path
- Arcing contacts close afterward (they make-last)
- During normal operation, both contact sets carry current, but main contacts carry the majority due to their lower resistance
Opening Sequence Under Load (Interrupting Current):
- Trip mechanism activates
- Arcing contacts begin to separate first (they break-first), while main contacts remain closed
- As arcing contact gap widens, an arc forms between them—but the main contacts are still closed, carrying current through the metallic path
- Main contacts open immediately after, but by this time, the arc is already established on the arcing contacts, not the main contacts
- Arcing contacts continue separating, lengthening the arc
- Electromagnetic forces (Lorentz force from arc’s own magnetic field) push the arc onto arc runners
- Arc moves into arc chutes or extinction chambers where it is cooled, lengthened, and extinguished
- Main contacts remain undamaged because they never experienced arcing
This break-first/make-last operation means main contacts only handle normal load current and open under arc-free conditions, while arcing contacts absorb all the destructive energy of arc formation and interruption.
Real-World Impact: VIOX Field Experience
In VIOX’s analysis of returned breakers that failed to interrupt faults properly, we find that roughly 60% of catastrophic failures involve either:
- Missing or severely eroded arcing contacts allowing arcs to strike main contacts directly
- Misaligned arcing contact mechanisms causing main contacts to separate before arcing contacts
- Wrong material specifications where arcing contacts used standard silver alloys instead of arc-resistant tungsten compositions
Proper arcing contact design and maintenance extends circuit breaker operational life by 3-5x in high-duty applications. In critical facilities like data centers and hospitals where our breakers protect life-safety circuits, we specify enhanced arcing contact systems with thicker tungsten layers and more frequent inspection cycles (annually instead of every 3-5 years).
The Physics of Arc Formation: Cathode Spots, Anode Phenomena, and Plasma Dynamics
To truly understand how circuit breakers control arcs, we must examine the fundamental physics governing arc behavior. This section explores arc physics at a level beyond what competitors typically cover—giving electrical engineers the deep technical knowledge to specify and troubleshoot arc-related issues.
Cathode Phenomena: The Arc’s Power Source
দ্য cathode (negative electrode) is where electrons originate in an electrical arc. Unlike steady-state conduction where current flows uniformly, arc cathodes concentrate enormous current density into tiny active regions called cathode spots.
Cathode Spot Characteristics (ভিওএক্স পরীক্ষাগার পরিমাপ থেকে):
- আকার: 10-100 মাইক্রোমিটার ব্যাস
- বর্তমান ঘনত্ব: 10^6 থেকে 10^9 A/cm² (মিলিয়ন থেকে বিলিয়ন অ্যাম্পিয়ার প্রতি বর্গ সেন্টিমিটার)
- তাপমাত্রা: ক্যাথোড পৃষ্ঠে 3,000-4,000°C
- জীবনকাল: মাইক্রোসেকেন্ড—স্পটগুলি দ্রুত নিভে যায় এবং পুনরায় গঠিত হয়, যা আর্ককে তার বৈশিষ্ট্যযুক্ত মিটমিট করা চেহারা দেয়
- উপাদান নিঃসরণ: ক্যাথোড স্পট ইলেক্ট্রোড উপাদানকে বাষ্পীভূত করে, ধাতব বাষ্প, আয়ন এবং মাইক্রোড্রপলেটগুলিকে আর্ক কলামে নির্গত করে
ক্যাথোড স্পট এর মাধ্যমে কাজ করে থার্মিওনিক নিঃসরণ এবং ফিল্ড নিঃসরণ:
- থার্মিওনিক নিঃসরণ: মাইক্রোস্কোপিক কন্টাক্ট পয়েন্টগুলিতে তীব্র উত্তাপ ধাতুর পৃষ্ঠ থেকে ইলেকট্রনকে মুক্ত করার জন্য তাপীয় শক্তি সরবরাহ করে, যা ওয়ার্ক ফাংশনকে (বাইন্ডিং এনার্জি) অতিক্রম করে। কপার কন্টাক্টের জন্য, ওয়ার্ক ফাংশন ≈ 4.5 eV, উল্লেখযোগ্য নিঃসরণের জন্য >2,000 K তাপমাত্রা প্রয়োজন।.
- ফিল্ড নিঃসরণ: ক্যাথোড পৃষ্ঠে তীব্র বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (10^8 থেকে 10^9 V/m) কোয়ান্টাম টানেলিংয়ের মাধ্যমে ধাতু থেকে আক্ষরিক অর্থে ইলেকট্রনকে টেনে বের করে, এমনকি কম তাপমাত্রায়ও। ভ্যাকুয়াম এবং SF6 ব্রেকারে ফিল্ড নিঃসরণ প্রধান, যেখানে উচ্চ ক্ষেত্র শক্তি বজায় রাখা যায়।.
উপাদান নির্বাচন প্রভাব: আর্ক কন্টাক্টের জন্য ক্যাথোড ক্ষয় হল প্রাথমিক পরিধান প্রক্রিয়া। ভিওএক্স নির্দিষ্ট করে টাংস্টেন-কপার কম্পোজিট (সাধারণত 75% টাংস্টেন, 25% কপার) আর্ক কন্টাক্টের জন্য কারণ:
- টাংস্টেনের উচ্চ গলনাঙ্ক (3,422°C) বাষ্পীভবনের হার কমায়
- টাংস্টেনের উচ্চ ওয়ার্ক ফাংশন (4.5 eV) থার্মিওনিক নিঃসরণ কমায়, ক্যাথোড স্পটকে স্থিতিশীল করে
- কপার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং তাপ পরিবাহিতা সরবরাহ করে তাপ অপচয় করতে
- কম্পোজিট বিশুদ্ধ কপার বা সিলভার কন্টাক্টের চেয়ে 3-5 গুণ ভাল ক্ষয় প্রতিরোধ করে
অ্যানোড ঘটনা: তাপ অপচয় এবং উপাদান স্থানান্তর
দ্য অ্যানোড (পজিটিভ ইলেক্ট্রোড) ক্যাথোড থেকে ইলেকট্রন প্রবাহ গ্রহণ করে। অ্যানোডের আচরণ ক্যাথোডের আচরণ থেকে মৌলিকভাবে ভিন্ন:
অ্যানোড বৈশিষ্ট্য:
- গরম করার প্রক্রিয়া: ক্যাথোড থেকে উচ্চ-গতির ইলেকট্রন দ্বারা বোমাবর্ষণ, যা আঘাতের পরে গতিশক্তিকে তাপে রূপান্তরিত করে
- তাপমাত্রা: অ্যানোড স্পটগুলি সাধারণত ক্যাথোড স্পটের চেয়ে 500-1,000°C শীতল হয়
- বর্তমান ঘনত্ব: ক্যাথোডের চেয়ে বেশি বিক্ষিপ্ত—বৃহত্তর অঞ্চল জুড়ে বিস্তৃত
- উপাদান স্থানান্তর: ডিসি আর্কে, ক্যাথোড থেকে উপাদান ক্ষয় হয় এবং অ্যানোডে জমা হয়, যা আর্ক-ক্ষতিগ্রস্ত কন্টাক্টগুলিতে “স্থানান্তরিত ধাতু” তৈরি করে
ভিতরে এসি সার্কিট (বেশিরভাগ সার্কিট ব্রেকার অ্যাপ্লিকেশন), পোলারিটি প্রতি সেকেন্ডে 50-60 বার বিপরীত হয়, তাই প্রতিটি কন্টাক্ট ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে পরিবর্তিত হয়। এই বিকল্প পোলারিটি ব্যাখ্যা করে কেন এসি সার্কিট ব্রেকার কন্টাক্টগুলি ডিসি ব্রেকারের তুলনায় আরও অভিন্ন ক্ষয় প্যাটার্ন দেখায় যেখানে ক্যাথোড ক্ষয় প্রধান।.
আর্ক কলাম: অ্যাকশনে প্লাজমা ফিজিক্স
দ্য আর্ক কলাম ক্যাথোড এবং অ্যানোডকে সংযুক্তকারী আলোকিত প্লাজমা চ্যানেল। এখানেই আর্কের বেশিরভাগ শক্তি অপচয় হয়।.
প্লাজমা বৈশিষ্ট্য:
- গঠন: ইলেক্ট্রোড ক্ষয় থেকে আয়নিত ধাতব বাষ্প + আয়নিত বাতাস (নাইট্রোজেন, অক্সিজেন N+, O+ আয়নে পরিণত হয় এবং বিনামূল্যে ইলেকট্রন)
- তাপমাত্রা প্রোফাইল: মূল অংশে 15,000-20,000°C, প্রান্তের দিকে রেডিয়ালি হ্রাস পায়
- বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা: 10^3 থেকে 10^4 সিমেন্স/মিটার—অত্যন্ত পরিবাহী, দুর্বল ধাতুর সাথে তুলনীয়
- তাপ পরিবাহিতা: উচ্চ—প্লাজমা দক্ষতার সাথে আশেপাশের বাতাসে তাপ স্থানান্তর করে
- অপটিক্যাল নিঃসরণ: ইলেকট্রনিক উত্তেজনা এবং পুনর্মিলন থেকে তীব্র সাদা-নীল আলো (ইলেকট্রন গ্রাউন্ড স্টেটে ফিরে আসার সময় ফোটন নির্গত হয়)
আর্ক কলামে শক্তি ভারসাম্য:
আর্ক কলামকে শক্তি ইনপুট (জুল হিটিং: V_arc × I) এবং শক্তি হ্রাস (বিকিরণ, পরিচলন, পরিবহন) এর মধ্যে তাপীয় ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে:
- শক্তি ইনপুট: P_in = V_arc × I (সাধারণত 20-60V × 1,000-50,000A = 20 kW থেকে 3 MW)
- বিকিরণ হ্রাস: উচ্চ-তাপমাত্রার প্লাজমা UV এবং দৃশ্যমান আলো বিকিরণ করে (স্টিফান-বোল্টজমান: P ∝ T^4)
- পরিচলন হ্রাস: প্লাজমা উচ্ছ্বাসের কারণে (গরম গ্যাস) উপরে উঠে এবং চৌম্বকীয় শক্তি দ্বারা প্রবাহিত হয়
- পরিবহন হ্রাস: ইলেক্ট্রোড, আর্ক চেম্বারের দেয়াল এবং আশেপাশের গ্যাসে তাপ পরিবাহিত হয়
যখন শক্তি হ্রাস শক্তি ইনপুটকে ছাড়িয়ে যায় (যেমন যখন আর্ক দ্রুত দীর্ঘায়িত বা ঠান্ডা করা হয়), তখন প্লাজমার তাপমাত্রা হ্রাস পায়, আয়নকরণ হ্রাস পায়, প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং আর্ক নিভে যায়।.
আর্ক ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য: কারেন্ট সীমাবদ্ধ করার মূল চাবিকাঠি
সার্কিট ব্রেকারের কর্মক্ষমতার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ আর্ক প্যারামিটারগুলির মধ্যে একটি হল আর্ক ভোল্টেজ—ক্যাথোড থেকে অ্যানোড পর্যন্ত আর্কের ভোল্টেজ ড্রপ।.
আর্ক ভোল্টেজ উপাদান:
V_arc = V_cathode + V_column + V_anode
কোথায়:
- V_cathode: ক্যাথোড ভোল্টেজ ড্রপ (সাধারণত ১০-২০V)—ক্যাথোড থেকে ইলেকট্রন নিষ্কাশনের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি
- V_column: কলাম ভোল্টেজ ড্রপ (আর্কের দৈর্ঘ্যের সাথে পরিবর্তিত হয়: আর্কের দৈর্ঘ্যের প্রতি সেমি-তে ~10-50V)
- V_anode: অ্যানোড ভোল্টেজ ড্রপ (সাধারণত ৫-১০V)—অ্যানোডকে প্রভাবিত করার সাথে সাথে ইলেকট্রন দ্বারা নির্গত শক্তি
মোট আর্ক ভোল্টেজ ফল্ট ইন্টারাপশনের সময় VIOX সার্কিট ব্রেকারে:
| ব্রেকার টাইপ | প্রাথমিক আর্ক গ্যাপ | ব্লোআউটের পরে আর্কের দৈর্ঘ্য | সাধারণ আর্ক ভোল্টেজ |
| MCB (মিনিয়াচার) | ২-৪ মিমি | ২০-৪০ মিমি (আর্ক চুটে) | ৩০-৮০V |
| MCCB (মোল্ডেড কেস) | ৫-১০ মিমি | ৫০-১২০ মিমি (আর্ক চুটে) | ৬০-১৫০V |
| ACB (এয়ার সার্কিট ব্রেকার) | ১০-২০ মিমি | ১৫০-৩০০ মিমি (এক্সটেন্ডেড আর্ক হর্ন) | ১০০-২০০V |
| VCB (ভ্যাকুয়াম) | ৫-১৫ মিমি | দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি নয় (ভ্যাকুয়াম) | ২০-৫০V (স্বল্প সময়ের কারণে কম) |
আর্ক ভোল্টেজ এবং কারেন্ট লিমিটেশন:
আর্ক ভোল্টেজ হল সেই প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে কারেন্ট-লিমিটিং সার্কিট ব্রেকার সম্ভাব্য স্তরের নিচে ফল্ট কারেন্ট হ্রাস করে। সিস্টেমটিকে এভাবে মডেল করা যেতে পারে:
V_system = I × Z_system + V_arc
পুনর্বিন্যাস করে:
I = (V_system – V_arc) / Z_system
দ্রুত উচ্চ আর্ক ভোল্টেজ তৈরি করে (আর্ক দীর্ঘায়িতকরণ, শীতলীকরণ এবং স্প্লিটার প্লেট ইন্টারঅ্যাকশনের মাধ্যমে), ব্রেকার নেট ড্রাইভিং ভোল্টেজ হ্রাস করে, যার ফলে কারেন্ট সীমিত হয়। VIOX-এর কারেন্ট-লিমিটিং MCCB ২-৩ মিলিসেকেন্ডের মধ্যে ১২০-১৮০V এর আর্ক ভোল্টেজ তৈরি করে, যা সম্ভাব্য মানের ৩০-৪০% এ পিক ফল্ট কারেন্ট হ্রাস করে।.
আর্ক ভোল্টেজ পরিমাপ: VIOX-এর ৬৫ kA ল্যাবরেটরিতে শর্ট-সার্কিট পরীক্ষার সময়, আমরা উচ্চ-ভোল্টেজ ডিফারেনশিয়াল প্রোব এবং উচ্চ-গতির ডেটা অধিগ্রহণ (1 MHz স্যাম্পলিং রেট) ব্যবহার করে আর্ক ভোল্টেজ পরিমাপ করি। আর্ক ভোল্টেজ ওয়েভফর্মগুলি কন্টাক্ট আলাদা হওয়ার সাথে সাথে দ্রুত বৃদ্ধি দেখায়, তারপরে আর্ক চুটের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে বৈশিষ্ট্যগত ওঠানামা দেখায়, তারপর কারেন্ট শূন্যে পৌঁছালে আকস্মিকভাবে শূন্যে নেমে আসে যখন আর্ক নির্বাপিত হয়।.
সার্কিট ব্রেকার প্রকারভেদে আর্ক নির্বাপণ পদ্ধতি
বিভিন্ন সার্কিট ব্রেকার প্রযুক্তি বিভিন্ন আর্ক নির্বাপণ কৌশল ব্যবহার করে, প্রতিটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ শ্রেণী, কারেন্ট রেটিং এবং অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তার জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে।.
এয়ার সার্কিট ব্রেকার (ACB): ম্যাগনেটিক ব্লোআউট এবং আর্ক চুট
এয়ার সার্কিট ব্রেকার বৃহৎ শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ঐতিহ্যবাহী প্রধান উপাদান (৮০০-৬৩০০A ফ্রেম সাইজ, ১০০ kA পর্যন্ত ইন্টারাপ্টিং ক্ষমতা)। তারা যান্ত্রিক এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তি ব্যবহার করে খোলা বাতাসে আর্ক নির্বাপণ করে।.
আর্ক নির্বাপণ প্রক্রিয়া:
- চৌম্বকীয় ব্লোআউট: স্থায়ী চুম্বক বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কয়েলগুলি আর্কের পথের সাথে লম্বভাবে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। আর্ক কারেন্ট এই ক্ষেত্রের সাথে взаимодейিত হয়, একটি লরেন্টজ বল তৈরি করে: F = I × L × B
- বলের দিক: কারেন্ট এবং চৌম্বক ক্ষেত্র উভয়ের সাথে লম্ব (ডান হাতের নিয়ম)
- মাত্রা: আর্ক কারেন্টের সমানুপাতিক—উচ্চ ফল্ট কারেন্ট দ্রুত প্রবাহিত হয়
- প্রভাব: ৫০-২০০ মি/সেকেন্ড গতিতে কন্টাক্ট থেকে উপরের দিকে এবং দূরে আর্ককে চালিত করে
- আর্ক রানার: আর্ককে প্রসারিত তামা বা ইস্পাত রানারের উপর ঠেলে দেওয়া হয় যা আর্কের পথকে দীর্ঘ করে, আর্ক ভোল্টেজ এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়।.
- আর্ক চুট (আর্ক স্প্লিটার): আর্ক একটি চেম্বারে প্রবেশ করে যেখানে একাধিক সমান্তরাল ধাতব প্লেট থাকে (সাধারণত ২-৮ মিমি ব্যবধানে ১০-৩০টি প্লেট)। আর্কটি:
- বিভক্ত একাধিক সিরিজ আর্কে বিভক্ত (প্রতিটি প্লেটের জোড়ার মধ্যে একটি)
- শীতলীকৃত ধাতব প্লেটের সাথে তাপীয় সংস্পর্শের মাধ্যমে
- দীর্ঘায়িত প্লেটের পৃষ্ঠের উপর ছড়িয়ে পড়ার সাথে সাথে
- প্রতিটি গ্যাপ আর্ক ভোল্টেজে ~20-40V যোগ করে, তাই ২০টি প্লেট = 400-800V মোট আর্ক ভোল্টেজ
- ডি-আয়নাইজেশন: শীতলীকরণ এবং কারেন্ট শূন্য ক্রসিংয়ের সংমিশ্রণ (এসি সিস্টেমে) বাতাসকে ডি-আয়নাইজ করতে দেয়, যা আর্ক পুনরায় আঘাত করা প্রতিরোধ করে।.
VIOX ACB ডিজাইন: আমাদের VAB-সিরিজ ACবিগুলিতে অপ্টিমাইজড আর্ক চ্যুট জ্যামিতি ব্যবহার করা হয়, যেখানে টাইটলি স্পেসড স্প্লিটার প্লেট (3-5 মিমি) এবং উচ্চ-শক্তির স্থায়ী চুম্বকগুলি 0.3-0.8 টেসলা ফিল্ড শক্তি তৈরি করে। এই ডিজাইনটি নির্ভরযোগ্যভাবে 12-18 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে 100 kA পর্যন্ত আর্ক নির্বাপণ করে।.
মোল্ডেড-কেস সার্কিট ব্রেকার (MCCB): কম্প্যাক্ট আর্ক চ্যুট
এমসিসিবি সবচেয়ে সাধারণ শিল্প সার্কিট ব্রেকার (16-1600A), যার জন্য আবদ্ধ মোল্ডেড কেসের জন্য উপযুক্ত কম্প্যাক্ট আর্ক নির্বাপণ সিস্টেম প্রয়োজন।.
আর্ক নির্বাপণ কৌশল:
MCCবিগুলি ACবি-এর অনুরূপ নীতি ব্যবহার করে তবে ক্ষুদ্রায়িত, অপ্টিমাইজড আর্ক চেম্বারে:
- আর্ক চেম্বার ডিজাইন: ইন্টিগ্রাল মোল্ডেড আর্ক-প্রতিরোধী হাউজিং (প্রায়শই গ্লাস-পলিয়েস্টার কম্পোজিট) যা আর্ককে ধারণ করে এবং গ্যাসকে পরিচালিত করে
- চৌম্বকীয় ব্লোআউট: ছোট স্থায়ী চুম্বক বা কারেন্ট-ক্যারিং ব্লোআউট কয়েল
- কম্প্যাক্ট আর্ক চ্যুট: একটি সীমাবদ্ধ ভলিউমে 8-20 স্প্লিটার প্লেট
- গ্যাস প্রেসার ভেন্টিং: নিয়ন্ত্রিত ভেন্টিং বাহ্যিক শিখা প্রতিরোধ করার সময় চাপ উপশম করতে দেয়
কারেন্ট-লিমিটিং MCCB: VIOX-এর CLM সিরিজ একটি উন্নত আর্ক চেম্বার ডিজাইন ব্যবহার করে:
- টাইট স্পেসিং: স্প্লিটার প্লেটগুলি 2-3 মিমি (স্ট্যান্ডার্ড MCCবিগুলিতে 4-6 মিমি এর বিপরীতে) ব্যবধানে অবস্থিত
- প্রসারিত পথ: আর্ককে সর্পিল আর্ক চ্যুটের মাধ্যমে 80-120 মিমি ভ্রমণ করতে বাধ্য করা হয়
- দ্রুত ভোল্টেজ বিকাশ: আর্ক ভোল্টেজ 2ms এর মধ্যে 120-180V এ পৌঁছায়
- লেট-থ্রু শক্তি: সম্ভাব্য I²t এর 20-30% এ হ্রাস করা হয়েছে
এই কারেন্ট-লিমিটিং ডিজাইনগুলি সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলিকে রক্ষা করে, আর্ক ফ্ল্যাশ বিপদ হ্রাস করে এবং বাস বার এবং সুইচগিয়ারের উপর যান্ত্রিক চাপ কমিয়ে দেয়।.
মিনিয়েচার সার্কিট ব্রেকার (MCB): থার্মাল এবং ম্যাগনেটিক আর্ক কন্ট্রোল
এমসিবি (6-125A আবাসিক/বাণিজ্যিক ব্রেকার) কম ফল্ট কারেন্ট এবং কম্প্যাক্ট সিঙ্গেল-পোল নির্মাণের জন্য উপযুক্ত সরলীকৃত আর্ক নির্বাপণ ব্যবহার করে।.
আর্ক নির্বাপণ বৈশিষ্ট্য:
- আর্ক চুট: একটি কম্প্যাক্ট মোল্ডেড চেম্বারে 6-12 স্প্লিটার প্লেট
- চৌম্বকীয় ব্লোআউট: ছোট স্থায়ী চুম্বক বা ফেরোম্যাগনেটিক আর্ক রানার
- গ্যাস বিবর্তন: আর্কের তাপ ফাইবার বা পলিমার আর্ক চ্যুট উপাদানকে বাষ্পীভূত করে, ডিওনাইজিং গ্যাস (পলিমার পচন থেকে হাইড্রোজেন) তৈরি করে যা আর্ককে শীতল এবং নির্বাপণে সহায়তা করে
VIOX MCB ডিজাইন (VOB4/VOB5 সিরিজ):
- IEC 60898-1 অনুযায়ী আর্ক চ্যুটগুলি 10,000 ইন্টারাপ্টিং অপারেশনে পরীক্ষিত
- রেটেড ফল্ট কারেন্টের জন্য (6 kA বা 10 kA) 8-15 ms এর মধ্যে আর্ক নির্বাপিত হয়
- বাহ্যিক শিখা প্রতিরোধ করতে অভ্যন্তরীণ আর্ক কন্টেইনমেন্ট যাচাই করা হয়েছে
ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার (VCB): ভ্যাকুয়ামে দ্রুত আর্ক নির্বাপণ
ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার একটি ভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে: মাধ্যমটিকে সম্পূর্ণরূপে সরিয়ে দিন। কন্টাক্টগুলি একটি সিল করা ভ্যাকুয়াম বোতলে কাজ করে (10^-6 থেকে 10^-7 Torr চাপ)।.
আর্ক নির্বাপণ প্রক্রিয়া:
ভ্যাকুয়ামে, আয়নিত করার জন্য কোনও গ্যাস নেই। যখন কন্টাক্টগুলি আলাদা হয়:
- মেটাল ভেপার আর্ক: প্রাথমিক আর্ক সম্পূর্ণরূপে কন্টাক্ট পৃষ্ঠ থেকে আয়নিত ধাতব বাষ্প নিয়ে গঠিত
- দ্রুত সম্প্রসারণ: ধাতব বাষ্প ভ্যাকুয়ামে প্রসারিত হয় এবং ঠান্ডা পৃষ্ঠে (শিল্ড এবং কন্টাক্ট) ঘনীভূত হয়
- দ্রুত ডিওনাইজেশন: কারেন্ট শূন্যে, অবশিষ্ট আয়ন এবং ইলেকট্রন মাইক্রোসেকেন্ডের মধ্যে পুনরায় মিলিত হয় বা জমা হয়
- উচ্চ ডাইলেক্ট্রিক পুনরুদ্ধার: ভ্যাকুয়াম গ্যাপ প্রায় সঙ্গে সঙ্গেই সম্পূর্ণ ডাইলেক্ট্রিক শক্তি ফিরে পায়
- আর্ক বিলুপ্তি: সাধারণত 3-8 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে (50/60 Hz এ 1/2 থেকে 1 চক্র)
VCB এর সুবিধা:
- ন্যূনতম কন্টাক্ট ক্ষয় (শুধুমাত্র ধাতব বাষ্প, কোনও গ্যাস প্রতিক্রিয়া নয়)
- খুব দ্রুত ইন্টারাপশন (3-8 ms)
- দীর্ঘ কন্টাক্ট জীবন (100,000+ অপারেশন)
- কোনও রক্ষণাবেক্ষণ নেই (জীবনের জন্য সিল করা)
- কমপ্যাক্ট আকার
সীমাবদ্ধতা:
- এয়ার ব্রেকারের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল
- ভোল্টেজ সীমিত (সাধারণত 1-38 kV; কম-ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত নয়)
- কিছু অ্যাপ্লিকেশনে ওভারভোল্টেজের সম্ভাবনা (কারেন্ট চপিং)
VIOX মাঝারি-ভোল্টেজ মোটর কন্ট্রোল এবং ক্যাপাসিটর স্যুইচিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য VCB (VVB-সিরিজ ভ্যাকুয়াম কন্টাক্টর) তৈরি করে যেখানে তাদের দীর্ঘ জীবন এবং ন্যূনতম রক্ষণাবেক্ষণ খরচের প্রিমিয়ামকে সমর্থন করে।.
SF6 সার্কিট ব্রেকার: উচ্চ-চাপ আর্ক কোয়েনচিং
SF6 ব্রেকার সালফার হেক্সাফ্লোরাইড গ্যাস ব্যবহার করে, যার ব্যতিক্রমী আর্ক-কোয়েনচিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে:
- অস্তরক শক্তি: একই চাপে বাতাসের চেয়ে 2-3 গুণ বেশি
- ইলেক্ট্রনগেটিভিটি: SF6 মুক্ত ইলেকট্রন ক্যাপচার করে, দ্রুত আর্ককে ডিওনাইজ করে
- তাপ পরিবাহিতা: দক্ষতার সাথে আর্ক প্লাজমা শীতল করে
আর্ক বিলুপ্তি:
চাপযুক্ত SF6 (2-6 বার) এ আর্ক গঠিত হয়। কারেন্ট শূন্যে, SF6 দ্রুত তাপ অপসারণ করে এবং ইলেকট্রন ক্যাপচার করে, যা মাইক্রোসেকেন্ডের মধ্যে ডাইলেক্ট্রিক পুনরুদ্ধারের অনুমতি দেয়। প্রাথমিকভাবে উচ্চ-ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশন (>72 kV) এবং কিছু মাঝারি-ভোল্টেজ ব্রেকারে ব্যবহৃত হয়।.
পরিবেশগত বিবেচনা: SF6 একটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস (100 বছরে CO2-এর তুলনায় 23,500 গুণ বেশি), যা শিল্পকে ভ্যাকুয়াম এবং বায়ু-নিরোধক বিকল্পের দিকে পরিচালিত করে। VIOX SF6 ব্রেকার তৈরি করে না, পরিবর্তে পরিবেশ-বান্ধব বায়ু এবং ভ্যাকুয়াম প্রযুক্তির উপর মনোযোগ দেয়।.
সার্কিট ব্রেকারের আর্ক রেটিং এবং স্ট্যান্ডার্ড
সার্কিট ব্রেকার নির্বাচন করার জন্য স্ট্যান্ডার্ডাইজড আর্ক-সম্পর্কিত রেটিংগুলি বোঝা দরকার যা ফল্ট কারেন্টকে নিরাপদে বাধা দেওয়ার ব্রেকারের ক্ষমতাকে সংজ্ঞায়িত করে। এই রেটিংগুলি অঞ্চল এবং স্ট্যান্ডার্ড সংস্থাগুলির মধ্যে পরিবর্তিত হয়, তবে সমস্ত একই মৌলিক প্রশ্নের সমাধান করে: এই ব্রেকারটি সর্বাধিক উপলব্ধ ফল্ট কারেন্টকে বাধা দেওয়ার সময় নিরাপদে আর্ক নির্বাপণ করতে পারে?
ইন্টারাপ্টিং ক্যাপাসিটি (ব্রেকিং ক্যাপাসিটি)
বাধা দেওয়ার ক্ষমতা : এটি হল সর্বাধিক ফল্ট কারেন্ট যা একটি সার্কিট ব্রেকার ক্ষতি বা ব্যর্থতা ছাড়াই নিরাপদে বাধা দিতে পারে। এই রেটিংটি সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতি উপস্থাপন করে: ব্রেকার টার্মিনালে একটি ডেড শর্ট সার্কিট (শূন্য ইম্পিডেন্স ফল্ট) ঘটছে।.
IEC স্ট্যান্ডার্ড (MCCB-এর জন্য IEC 60947-2):
- Icu (আল্টিমেট শর্ট-সার্কিট ব্রেকিং ক্যাপাসিটি): ব্রেকারটি একবার যে সর্বাধিক ফল্ট কারেন্টকে বাধা দিতে পারে। Icu ইন্টারাপশনের পরে, ব্রেকারটিকে পরিদর্শন বা প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হতে পারে। kA (কিলোঅ্যাম্পিয়ার)-এ প্রকাশিত।.
- Ics (সার্ভিস শর্ট-সার্কিট ব্রেকিং ক্যাপাসিটি): ব্রেকারটি একাধিকবার (সাধারণত 3টি অপারেশন) যে ফল্ট কারেন্টকে বাধা দিতে পারে এবং স্বাভাবিকভাবে কাজ চালিয়ে যেতে পারে। সাধারণত Icu-এর 25%, 50%, 75% বা 100%।.
UL/ANSI স্ট্যান্ডার্ড (MCCB-এর জন্য UL 489):
- ইন্টারাপ্টিং রেটিং (IR বা AIC): অ্যাম্পিয়ারে প্রকাশিত একক রেটিং (যেমন, 65,000 A বা “65kA”)। ব্রেকারকে অবশ্যই এই কারেন্ট লেভেলকে বাধা দিতে হবে এবং ব্যর্থতা ছাড়াই পরবর্তী পরীক্ষাগুলি পাস করতে হবে। সাধারণত IEC Icu-এর সাথে তুলনীয়।.
VIOX প্রোডাক্ট রেঞ্জ:
| ব্রেকার টাইপ | সাধারণ ফ্রেম সাইজ | VIOX ইন্টারাপ্টিং ক্যাপাসিটি রেঞ্জ | স্ট্যান্ডার্ড সম্মতি |
| MCB | 6-63A | 6 kA, 10 kA | IEC 60898-1, EN 60898-1 |
| MCCB | 16-1600A | 35 kA, 50 kA, 65 kA, 85 kA | IEC 60947-2, UL 489 |
| এসিবি | 800-6300A | 50 kA, 65 kA, 80 kA, 100 kA | IEC 60947-2, UL 857 |
সিলেকশন গাইডেন্স: ব্রেকারের ইন্টারাপ্টিং ক্যাপাসিটি অবশ্যই বেশি হতে হবে উপলব্ধ ফল্ট কারেন্ট (যাকে সম্ভাব্য শর্ট-সার্কিট কারেন্টও বলা হয়) ইনস্টলেশন পয়েন্টে। এই ফল্ট কারেন্ট ইউটিলিটি ট্রান্সফরমারের ক্ষমতা, তারের ইম্পিডেন্স এবং উৎস ইম্পিডেন্সের উপর ভিত্তি করে গণনা করা হয়। অপর্যাপ্ত ইন্টারাপ্টিং ক্যাপাসিটি সহ একটি ব্রেকার ইনস্টল করলে ফল্টের সময় মারাত্মক ব্যর্থতা ঘটে—আর্ক নির্বাপণ করা যায় না, ব্রেকার বিস্ফোরিত হয় এবং আগুন/আঘাত লাগে।.
VIOX নিরাপত্তার মার্জিনের সুপারিশ করে: ইউটিলিটি সিস্টেমের পরিবর্তন এবং গণনার অনিশ্চয়তাগুলির জন্য হিসাব করার জন্য গণনা করা উপলব্ধ ফল্ট কারেন্টের কমপক্ষে 125% রেটিংযুক্ত ব্রেকার নির্দিষ্ট করুন।.
শর্ট-টাইম উইথস্ট্যান্ড কারেন্ট রেটিং
ক্লাস II দাহ্য ধুলো সিলেক্টিভ কোঅর্ডিনেশন ক্যাস্কেডেড সুরক্ষা সিস্টেমে, কিছু ব্রেকারে (বিশেষত ACBs এবং ইলেকট্রনিক-ট্রিপ MCCB) শর্ট-টাইম ডিলে সেটিংস অন্তর্ভুক্ত থাকে যা ইচ্ছাকৃতভাবে স্বল্প সময়ের জন্য (0.1-1.0 সেকেন্ড) ফল্ট কারেন্ট সহ্য করে যাতে ডাউনস্ট্রিম ব্রেকারগুলি প্রথমে ট্রিপ করতে পারে।.
Icw (IEC 60947-2): শর্ট-টাইম উইথস্ট্যান্ড কারেন্ট রেটিং। ব্রেকারটি একটি নির্দিষ্ট সময়কালের জন্য (যেমন, 1 সেকেন্ড) ট্রিপ বা ক্ষতি ছাড়াই এই ফল্ট কারেন্ট বহন করতে পারে, যা ডাউনস্ট্রিম ডিভাইসগুলির সাথে সমন্বয় করতে দেয়।.
LSI (লং-টাইম, শর্ট-টাইম, ইনস্ট্যান্টেনিয়াস) ট্রিপ ইউনিট সহ VIOX ACB মডেলগুলি সামঞ্জস্যযোগ্য শর্ট-টাইম সেটিংস (0.1-0.4s) এবং 30-85 kA এর Icw রেটিং প্রদান করে, যা শিল্প বিতরণ সিস্টেমে সিলেক্টিভ কোঅর্ডিনেশন সক্ষম করে।.
আর্ক ফ্ল্যাশ ইন্সিডেন্ট এনার্জি এবং লেবেল
ব্রেকারের নিজস্ব রেটিং ছাড়াও, আর্ক ফ্ল্যাশ হ্যাজার্ড লেবেলিং প্রয়োজনীয়তা (NEC 110.16, NFPA 70E, এবং IEEE 1584 অনুযায়ী) বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলিতে প্রদর্শনের নির্দেশ দেয় উপলব্ধ ফল্ট কারেন্ট এবং ক্লিয়ারিং টাইম আর্ক ফ্ল্যাশ বাউন্ডারি এবং ইন্সিডেন্ট এনার্জি গণনার জন্য সক্ষম করতে।.
VIOX আর্ক ফ্ল্যাশ লেবেলিং সমর্থন করার জন্য ডকুমেন্টেশন সহ সমস্ত ব্রেকার সরবরাহ করে:
- সর্বাধিক উপলব্ধ ফল্ট কারেন্ট রেটিং
- বিভিন্ন ফল্ট কারেন্ট স্তরে সাধারণ ক্লিয়ারিং টাইম (টাইম-কারেন্ট কার্ভ থেকে)
- কারেন্ট-লিমিটিং ব্রেকারের জন্য লেট-থ্রু I²t মান
বৈদ্যুতিক ঠিকাদার এবং প্রকৌশলীরা ইন্সিডেন্ট এনার্জি (cal/cm²) নির্ধারণ করতে এবং নিরাপদ কাজের দূরত্ব এবং PPE প্রয়োজনীয়তা প্রতিষ্ঠা করতে আর্ক ফ্ল্যাশ গণনা সফ্টওয়্যার সহ এই ডেটা ব্যবহার করেন।.
পরীক্ষা এবং সার্টিফিকেশন
সমস্ত VIOX সার্কিট ব্রেকার আর্ক ইন্টারাপশন কর্মক্ষমতা যাচাই করার জন্য তৃতীয় পক্ষের পরীক্ষা এবং সার্টিফিকেশন করা হয়:
টাইপ টেস্টিং (IEC 60947-2 এবং UL 489 অনুযায়ী):
- শর্ট-সার্কিট টেস্ট সিকোয়েন্স: ব্রেকারগুলি রেটেড ফল্ট কারেন্টকে একাধিকবার বাধা দেয় (“O-t-CO” সিকোয়েন্স: ওপেন, টাইম ডিলে, ক্লোজ-ওপেন) আর্কিং কন্টাক্ট এবং আর্ক চেম্বারের স্থায়িত্ব যাচাই করতে
- তাপমাত্রা বৃদ্ধি পরীক্ষা: নিশ্চিত করে যে আর্কিং কন্টাক্ট এবং আর্ক চেম্বার স্বাভাবিক অপারেশনের সময় অতিরিক্ত গরম হয় না
- এন্ডুরেন্স টেস্ট: 4,000-10,000 যান্ত্রিক অপারেশন এবং রেটেড বৈদ্যুতিক অপারেশন কন্টাক্টের জীবন যাচাই করে
- ডাইইলেকট্রিক টেস্ট: উচ্চ-ভোল্টেজ টেস্টিং নিশ্চিত করে যে আর্ক-ক্ষতিগ্রস্ত ইনসুলেশন ক্লিয়ারেন্স বজায় রাখে
রুটিন টেস্টিং (প্রতিটি প্রোডাকশন ইউনিটে):
- ট্রিপ কারেন্ট যাচাইকরণ
- যোগাযোগ প্রতিরোধের পরিমাপ
- আর্কিং কন্টাক্ট এবং আর্ক চুটের ভিজ্যুয়াল পরিদর্শন
- হাই-পোট ডাইইলেকট্রিক টেস্টিং
VIOX-এর কোয়ালিটি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (ISO 9001:2015 সার্টিফাইড) IEC 60947-2 Annex B অনুযায়ী ব্যাচ স্যাম্পলিং এবং টেস্টিং প্রয়োজন, আর্ক চেম্বার উপাদান থেকে শুরু করে চূড়ান্ত সমাবেশ পর্যন্ত সম্পূর্ণ ট্রেসেবিলিটি সহ।.
আর্ক পারফরম্যান্স এবং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সার্কিট ব্রেকার নির্বাচন করা
আর্ক আচরণ বিবেচনা করে সঠিক সার্কিট ব্রেকার নির্বাচন ইনস্টলেশনের জীবনকাল জুড়ে নিরাপদ, নির্ভরযোগ্য ইন্টারাপশন নিশ্চিত করে। এই নিয়মতান্ত্রিক পদ্ধতি অনুসরণ করুন:
ধাপ 1: উপলব্ধ ফল্ট কারেন্ট নির্ধারণ করুন
ব্রেকার ইনস্টলেশন পয়েন্টে সম্ভাব্য শর্ট-সার্কিট কারেন্ট গণনা বা পরিমাপ করুন। পদ্ধতি:
গণনা পদ্ধতি:
- ইউটিলিটি ট্রান্সফরমারের kVA রেটিং এবং ইম্পিডেন্স পান (সাধারণত 4-8%)
- ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি ফল্ট কারেন্ট গণনা করুন: I_fault = kVA / (√3 × V × Z%)
- ট্রান্সফরমার থেকে ব্রেকার লোকেশন পর্যন্ত তারের ইম্পিডেন্স যোগ করুন
- প্যারালাল উৎসগুলোর (জেনারেটর, অন্যান্য ফিডার) হিসাব করুন
পরিমাপ পদ্ধতি:
ইনস্টলেশন পয়েন্টে একটি ফল্ট কারেন্ট বিশ্লেষক বা সম্ভাব্য শর্ট-সার্কিট কারেন্ট টেস্টার ব্যবহার করুন (ডি-এনার্জাইজড টেস্টিং বা বিশেষ লাইভ সরঞ্জামের প্রয়োজন)।.
ইউটিলিটি ডেটা পদ্ধতি:
সার্ভিস এন্ট্রান্সের জন্য বৈদ্যুতিক ইউটিলিটি থেকে উপলব্ধ ফল্ট কারেন্টের ডেটা অনুরোধ করুন।.
সাধারণ VIOX গ্রাহক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য:
- আবাসিক: 10-22 kA সাধারণ
- বাণিজ্যিক ভবন: 25-42 kA সাধারণ
- শিল্প সুবিধা: 35-100 kA (বড় ট্রান্সফরমারের কাছাকাছি 200 kA পর্যন্ত)
ধাপ 2: সুরক্ষা মার্জিন সহ ইন্টারাপ্টিং ক্যাপাসিটি নির্বাচন করুন
ব্রেকারের Icu/AIC রেটিং ≥ 1.25 × উপলব্ধ ফল্ট কারেন্ট নির্বাচন করুন।.
উদাহরণ: উপলব্ধ ফল্ট কারেন্ট = 38 kA → ≥ 48 kA রেটিং-এর ব্রেকার নির্দিষ্ট করুন → VIOX VPM1 সিরিজের MCCB 50 kA রেটিং উপযুক্ত।.
ধাপ 3: আর্ক এনার্জি এবং কারেন্ট লিমিটেশন মূল্যায়ন করুন
সংবেদনশীল সরঞ্জাম সুরক্ষার জন্য (ইলেকট্রনিক্স, ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ, কন্ট্রোল সিস্টেম), বিবেচনা করুন কারেন্ট-লিমিটিং ব্রেকার যা লেট-থ্রু শক্তি হ্রাস করে:
কারেন্ট-লিমিটিং পারফরম্যান্স: কারেন্ট-লিমিটিং আর্ক চুট সহ VIOX CLM সিরিজের MCCBগুলি অর্জন করে:
- পিক লেট-থ্রু কারেন্ট: সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্টের 30-45%
- I²t লেট-থ্রু: সম্ভাব্য I²t শক্তির 15-25%
- প্রথম 2-5 ms এর মধ্যে লিমিটিং ঘটে (60 Hz এ 1/4 চক্রের কম)
এই নাটকীয় শক্তি হ্রাস ডাউনস্ট্রিম কেবল, বাস বার এবং সরঞ্জামকে তাপীয় এবং যান্ত্রিক চাপ থেকে রক্ষা করে।.
ধাপ 4: আর্ক ফ্ল্যাশ সুরক্ষা এবং অ্যাক্সেসযোগ্যতা বিবেচনা করুন
যে স্থানগুলোতে কর্মীদের এনার্জাইজড সরঞ্জাম অ্যাক্সেস করতে হয়:
- আর্ক-প্রতিরোধী ঘের বা রিমোট র্যাকিং মেকানিজম সহ ব্রেকার নির্দিষ্ট করুন
- দ্রুত ফল্ট ক্লিয়ারিংয়ের জন্য জোন-সিলেক্টিভ ইন্টারলকিং (ZSI) সহ ইলেকট্রনিক ট্রিপ ইউনিট ব্যবহার করুন
- আল্ট্রা-ফাস্ট ট্রিপিংয়ের জন্য (2-5 ms) অপটিক্যাল সনাক্তকরণ সহ আর্ক ফ্ল্যাশ রিলে বিবেচনা করুন
- NFPA 70E অনুযায়ী আর্ক ফ্ল্যাশ সতর্কতা লেবেল ইনস্টল করুন এবং সুরক্ষা পদ্ধতি স্থাপন করুন
ড্র-আউট মেকানিজম সহ VIOX ACB মডেলগুলি আর্ক চেম্বারের প্রান্তিককরণ এবং সুরক্ষা বজায় রাখার সময় ব্রেকার অপসারণের অনুমতি দেয়—উচ্চ-শক্তির সিস্টেমে রক্ষণাবেক্ষণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।.
ধাপ 5: আর্কিং কন্টাক্ট উপাদান এবং রক্ষণাবেক্ষণ ব্যবধান নির্দিষ্ট করুন
উচ্চ-ডিউটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য (ঘন ঘন স্যুইচিং, উচ্চ ফল্ট কারেন্ট পরিবেশ):
উন্নত আর্কিং কন্টাক্ট: বর্ধিত ভর সহ টাংস্টেন-কপার কম্পোজিশন নির্দিষ্ট করুন
পরিদর্শন ব্যবধান: অ্যাপ্লিকেশনের উপর ভিত্তি করে VIOX সুপারিশ:
| ডিউটি চক্র | প্রতি বছর পরিদর্শন | আর্কিং কন্টাক্টের প্রত্যাশিত জীবন |
| হালকা (আবাসিক, বাণিজ্যিক অফিস) | 0 (শুধুমাত্র চাক্ষুষ) | 20-30 বছর |
| মাঝারি (খুচরা, হালকা শিল্প) | প্রতি ৩-৫ বছর অন্তর | ১০-২০ বছর |
| ভারী (উৎপাদন, পুনরাবৃত্তিমূলক শুরু) | বার্ষিক | ৫-১০ বছর |
| মারাত্মক (প্রাথমিক সুইচগিয়ার, উচ্চ ফল্ট এক্সপোজার) | প্রতি 6 মাস | 2-5 বছর বা বড় ফল্টের পরে |
ধাপ 6: সমন্বয় এবং নির্বাচনীতা যাচাই করুন
সঠিক আর্ক-ফল্ট সমন্বয় নিশ্চিত করতে সময়-কারেন্ট কার্ভ প্লট করুন:
- ফল্টের সময় ডাউনস্ট্রিম ব্রেকারের আগে আপস্ট্রিম ব্রেকার ট্রিপ করা উচিত নয়
- কার্ভের মধ্যে পর্যাপ্ত সময়ের মার্জিন (সাধারণত 0.2-0.4 সেকেন্ড)
- ব্রেকার আর্কিং সময় এবং কারেন্ট-লিমিটিং প্রভাবের হিসাব করুন
VIOX নির্বাচনীতা বিশ্লেষণ সহজতর করার জন্য TCC (সময়-কারেন্ট কার্ভ) ডেটা এবং সমন্বয় সফ্টওয়্যার সরবরাহ করে।.
আর্ক-সম্পর্কিত রক্ষণাবেক্ষণ, পরিদর্শন এবং সমস্যা সমাধান
সঠিক রক্ষণাবেক্ষণ আর্কিং কন্টাক্টের জীবন বাড়ায়, ইন্টারাপ্টিং ক্ষমতা বজায় রাখে এবং আর্ক-সম্পর্কিত ব্যর্থতা প্রতিরোধ করে।.
আর্কিং কন্টাক্টের চাক্ষুষ পরিদর্শন
নির্ধারিত রক্ষণাবেক্ষণের সময় চাক্ষুষ পরিদর্শন করুন (ব্রেকার ডি-এনার্জাইজড এবং প্রত্যাহার করা হয়েছে):
কি দেখতে হবে:
- কন্টাক্ট ক্ষয় (Contact erosion): আর্কিং কন্টাক্ট টিপস থেকে উপাদানের ক্ষয়—যদি মূল উপাদানের <30% অবশিষ্ট থাকে তবে গ্রহণযোগ্য
- পিটিং এবং ক্রেটারিং (Pitting and cratering): গভীর ক্রেটারগুলি মারাত্মক আর্কিং নির্দেশ করে; ক্রেটারের গভীরতা >2 মিমি হলে প্রতিস্থাপন করুন
- বিবর্ণতা: নীল/কালো অক্সিডেশন স্বাভাবিক; সাদা/ধূসর জমা হওয়া অতিরিক্ত গরম হওয়ার ইঙ্গিত দেয়
- কার্বন ট্র্যাকিং (Carbon tracking): আর্ক প্লাজমা থেকে ইনসুলেটরগুলিতে পরিবাহী কার্বন পথ—আক্রান্ত অংশগুলি পরিষ্কার বা প্রতিস্থাপন করুন
- ওয়ারপিং বা গলানো (Warping or melting): অতিরিক্ত আর্ক শক্তি বা আর্ক নির্বাপনে ব্যর্থতা নির্দেশ করে—ব্রেকার প্রতিস্থাপন করুন
- আর্ক চ্যুট ক্ষতি (Arc chute damage): ভাঙা স্প্লিটার প্লেট, গলিত বাধা, বা সাট জমা হওয়া—আর্ক চেম্বার পরিষ্কার বা প্রতিস্থাপন করুন
VIOX পরিদর্শন সরঞ্জাম (VIOX inspection tools): ক্ষয় পরিমাণ করার জন্য সমস্ত MCCB/ACB মডেলের জন্য কন্টাক্ট বেধ পরিমাপক এবং পরিধান সীমা টেমপ্লেট উপলব্ধ।.
কন্টাক্ট রেজিস্ট্যান্স পরিমাপ (Contact Resistance Measurement)
মাইক্রো-ওহমিটার (ডিজিটাল লো-রেজিস্ট্যান্স ওহম মিটার) ব্যবহার করে প্রতিটি পোলের মধ্যে রেজিস্ট্যান্স পরিমাপ করুন:
গ্রহণযোগ্য মান (Acceptable values) (VIOX ব্রেকার, IEC 60947-2 অনুযায়ী):
| ব্রেকার ফ্রেম সাইজ (Breaker Frame Size) | নতুন কন্টাক্ট রেজিস্ট্যান্স (New Contact Resistance) | সর্বোচ্চ অনুমোদিত (Maximum Allowable) |
| MCB (6-63A) | 0.5-2 mΩ | 4 mΩ |
| MCCB (100-250A) | 0.1-0.5 mΩ | 1.5 mΩ |
| MCCB (400-800A) | 0.05-0.2 mΩ | 0.8 mΩ |
| MCCB (1000-1600A) | 0.02-0.1 mΩ | 0.4 mΩ |
| ACB (1600-3200A) | 0.01-0.05 mΩ | 0.2 mΩ |
ক্রমবর্ধমান কন্টাক্ট রেজিস্ট্যান্স নির্দেশ করে:
- আর্কিং কন্টাক্ট ক্ষয়
- প্রধান কন্টাক্ট দূষণ বা অক্সিডেশন
- হ্রাসকৃত কন্টাক্ট চাপ (ক্ষয়প্রাপ্ত স্প্রিং)
- ভুল সারিবদ্ধতা
যদি রেজিস্ট্যান্স সর্বোচ্চ অনুমোদিত অতিক্রম করে, তবে মডেল এবং মেরামতযোগ্যতার উপর নির্ভর করে আর্কিং কন্টাক্ট বা পুরো ব্রেকার প্রতিস্থাপন করুন।.
আর্ক-সম্পর্কিত সমস্যাগুলির সমস্যা সমাধান (Troubleshooting Arc-Related Problems)
সমস্যা: লোড চালু করার সাথে সাথেই ব্রেকার ট্রিপ করে (Problem: Breaker trips immediately when closing onto load)
- সম্ভাব্য কারণ: ডাউনস্ট্রিম শর্ট সার্কিট (মেগোহমিটার টেস্টিংয়ের মাধ্যমে যাচাই করুন), তাৎক্ষণিক ট্রিপ সেটিং খুব কম, জীর্ণ আর্কিং কন্টাক্টের কারণে উচ্চ প্রাথমিক রেজিস্ট্যান্স এবং ইনরাশ কারেন্ট
- সমাধান: ডাউনস্ট্রিম লোড বিচ্ছিন্ন করুন, সার্কিট ধারাবাহিকতা পরীক্ষা করুন, আর্কিং কন্টাক্টগুলি পরিদর্শন করুন
সমস্যা: স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময় দৃশ্যমান আর্কিং (Problem: Visible arcing during normal operation)
- সম্ভাব্য কারণ: প্রধান কন্টাক্টগুলি সঠিকভাবে বন্ধ হচ্ছে না (আর্কিং কন্টাক্টগুলি একটানা কারেন্ট বহন করছে), ব্রেকার টার্মিনালগুলিতে ঢিলে সংযোগ, কন্টাক্ট দূষণ পরিবাহিতা হ্রাস করছে, যান্ত্রিক ভুল সারিবদ্ধতা
- সমাধান: অবিলম্বে ডি-এনার্জাইজ করুন এবং পরিদর্শন করুন। স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময় আর্কিং আসন্ন ব্যর্থতা নির্দেশ করে—ব্রেকার প্রতিস্থাপন করুন।.
সমস্যা: ব্রেকার ফল্ট বাধা দিতে ব্যর্থ (Problem: Breaker fails to interrupt fault)
- সম্ভাব্য কারণ: ফল্ট কারেন্ট ইন্টারাপ্টিং রেটিং অতিক্রম করে (আর্ক নির্বাপণ করা যায় না), মারাত্মক আর্কিং কন্টাক্ট ক্ষয়, আর্ক চেম্বারের ক্ষতি বা ব্লকেজ, আর্ক চ্যুটে দূষণ (ধাতব কণা স্প্লিটার প্লেটগুলিকে শর্ট করছে)
- সমাধান: অবিলম্বে ব্রেকার প্রতিস্থাপন করুন। বাধা দিতে ব্যর্থতা গুরুতর সুরক্ষা বিপদ নির্দেশ করে।.
সমস্যা: ফল্ট ইন্টারাপশনের সময় ব্রেকার থেকে পোড়া গন্ধ বা ধোঁয়া (Problem: Burning smell or smoke from breaker during fault interruption)
- সম্ভাব্য কারণ: স্বাভাবিক আর্কের উপজাত (ওজোন, NOx) যদি ফল্ট ক্লিয়ারিংয়ের সময় একবার ঘটে, জৈব ইনসুলেশন পাইরোলাইসিস যদি আর্কের শক্তি অতিরিক্ত হয়, অভ্যন্তরীণ উপাদান অতিরিক্ত গরম হয়
- সমাধান: ফল্ট ক্লিয়ারিংয়ের সময় একক ঘটনা ঘটলে, IEC 60947-2 অনুযায়ী পোস্ট-ইন্টারাপশন পরিদর্শন করুন (ভিজ্যুয়াল, রেজিস্ট্যান্স, ডাইইলেকট্রিক)। যদি পুনরাবৃত্তি হয় বা স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময় ঘটে, তবে ব্রেকার প্রতিস্থাপন করুন।.
আর্ক এক্সপোজারের পরে কখন ব্রেকার প্রতিস্থাপন করতে হবে (When to Replace Breakers After Arc Exposure)
VIOX নিম্নলিখিত পরিস্থিতিতে ব্রেকার প্রতিস্থাপনের সুপারিশ করে:
- রেটেড Icu এর ≥80% এর বাধা (Interruption of ≥80% of rated Icu): ক্ষমতার কাছাকাছি একক বাধা মারাত্মক আর্কিং কন্টাক্ট ক্ষয় ঘটায়
- একাধিক বাধা ≥50% Icu (Multiple interruptions ≥50% Icu): ক্রমবর্ধমান ক্ষতি নকশা জীবন অতিক্রম করে
- দৃশ্যমান কন্টাক্ট ক্ষয় >30% (Visible contact erosion >30%): নির্ভরযোগ্য ভবিষ্যতের বাধার জন্য অপর্যাপ্ত উপাদান অবশিষ্ট
- কন্টাক্ট রেজিস্ট্যান্স সর্বোচ্চ অতিক্রম করে (Contact resistance exceeds maximum): অবনমিত কারেন্ট পথ নির্দেশ করে
- আর্ক চেম্বারের ক্ষতি: বিভাজক প্লেট ভাঙ্গা, উপাদান গলে যাওয়া
- কর্মজীবনে বয়স >20 বছর: ত্রুটি না থাকলেও, উপাদানের বার্ধক্য আর্ক নির্বাপণকে প্রভাবিত করে
বেশিরভাগ VIOX বাণিজ্যিক/শিল্প গ্রাহক প্রয়োগ করে 25-বছরের প্রতিস্থাপন চক্র দৃশ্যমান অবস্থা নির্বিশেষে সমালোচনামূলক MCCB-এর জন্য, প্রয়োজনে নির্ভরযোগ্য আর্ক ইন্টারাপশন নিশ্চিত করা।.
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন: সার্কিট ব্রেকারে আর্ক
সার্কিট ব্রেকারে আর্কগুলো এত বিপজ্জনক কেন?
সার্কিট ব্রেকারে আর্ক বিপজ্জনক কারণ তারা 20,000°C তাপমাত্রায় পৌঁছায়—যা সূর্যের পৃষ্ঠের চেয়েও উত্তপ্ত—যা চরম আগুন, বিস্ফোরণ এবং বিদ্যুৎস্পৃষ্টের ঝুঁকি তৈরি করে। আর্ক প্লাজমা তাৎক্ষণিকভাবে কাছাকাছি দাহ্য পদার্থে আগুন লাগাতে পারে, ধাতব উপাদানকে বাষ্পীভূত করতে পারে এবং 10 বার (145 psi) অতিক্রম করে এমন চাপের তরঙ্গ তৈরি করতে পারে যা ঘের ভেঙে দেয়। আর্ক ফ্ল্যাশ ঘটনা গুরুতর পোড়া, তীব্র UV আলো থেকে স্থায়ী অন্ধত্ব এবং বিস্ফোরক শব্দ (140+ ডিবি) থেকে শ্রবণ ক্ষতি করে। এছাড়াও, আর্ক ওজোন, নাইট্রোজেন অক্সাইড এবং কার্বন মনোক্সাইড সহ বিষাক্ত গ্যাস তৈরি করে। সঠিক আর্কিং কন্টাক্ট এবং আর্ক নির্বাপণ ব্যবস্থা ছাড়া, অনিয়ন্ত্রিত আর্ক বৈদ্যুতিক সিস্টেমের মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়তে পারে, যার ফলে ক্যাসকেডিং ব্যর্থতা এবং সুবিধা-ব্যাপী ক্ষতি হতে পারে।.
ফল্ট ইন্টাররাপশনের সময় একটি সার্কিট ব্রেকারে একটি আর্ক কতক্ষণ স্থায়ী হয়?
আধুনিক সার্কিট ব্রেকার AC সিস্টেমে 8-20 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে আর্ক নির্বাপণ করে (সাধারণত প্রথম বা দ্বিতীয় কারেন্ট জিরো ক্রসিং দ্বারা)। অপ্টিমাইজ করা আর্ক চুট সহ VIOX MCCB রেটেড ফল্ট কারেন্টে 10-16 ms-এ ইন্টারাপশন অর্জন করে। ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার দ্রুত (3-8 ms) কারণ ভ্যাকুয়ামে দ্রুত আর্ক নির্বাপণ হয়। যাইহোক, যদি ব্রেকারের ইন্টারাপ্টিং ক্ষমতা অতিক্রম করা হয় বা আর্ক চেম্বার ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তাহলে আর্ক শত শত মিলিসেকেন্ড বা তার বেশি সময় ধরে চলতে পারে, প্রচুর শক্তি নির্গত করে এবং বিপর্যয়কর ব্যর্থতা ঘটায়। আর্কের সময়কাল সরাসরি শক্তি নির্গমনের সাথে সম্পর্কিত: E = V × I × t, তাই দ্রুত নির্বাপণ উল্লেখযোগ্যভাবে ক্ষতি এবং ঝুঁকি হ্রাস করে।.
What is the difference between arcing contacts and main contacts in a circuit breaker?
আর্কিং কন্টাক্ট এবং প্রধান কন্টাক্ট সার্কিট ব্রেকারে স্বতন্ত্র ভূমিকা পালন করে।. প্রধান কন্টাক্ট হল বড়-এলাকার, কম-প্রতিরোধের কন্টাক্ট যা ন্যূনতম গরমের সাথে ক্রমাগত রেটেড কারেন্ট বহন করার জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে। তারা পরিবাহিতা এবং স্থায়িত্বের জন্য ব্যয়বহুল উপকরণ (রূপালী খাদ) ব্যবহার করে।. Arcing contacts হল ছোট, সেকেন্ডারি কন্টাক্ট যা আর্ক-প্রতিরোধী উপকরণ (টাংস্টেন-কপার) থেকে তৈরি, যা ইন্টারাপশনের সময় ধ্বংসাত্মক আর্ক পরিচালনা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সমালোচনামূলক পার্থক্য হল সময়: ব্রেকার ট্রিপ করার সময় আর্কিং কন্টাক্ট প্রথমে খোলে (ব্রেক-ফার্স্ট), প্রধান কন্টাক্ট থেকে আর্ক সরিয়ে নেয়। এই ব্রেক-ফার্স্ট/মেক-লাস্ট অপারেশন প্রধান কন্টাক্টকে আর্কের ক্ষতি থেকে রক্ষা করে, একক-কন্টাক্ট ডিজাইনের তুলনায় ব্রেকারের জীবন 3-5 গুণ বাড়িয়ে দেয়। VIOX টেস্টিং দেখায় যে অকাল ব্রেকার ব্যর্থতার 60% আর্কিং কন্টাক্ট অনুপস্থিত বা ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়ার কারণে হয়, যা আর্ককে প্রধান কন্টাক্টের ক্ষতি করতে দেয়।.
Can you see an arc forming inside a circuit breaker?
আপনার কখনই ইচ্ছাকৃতভাবে আর্ক গঠন পর্যবেক্ষণ করা উচিত নয় কারণ তীব্র UV এবং দৃশ্যমান আলো (ওয়েল্ডিং আর্কের উজ্জ্বলতার সাথে তুলনীয়) কয়েক মিলিসেকেন্ডের মধ্যে স্থায়ী রেটিনাল ক্ষতি করতে পারে—এই অবস্থাকে “আর্ক আই” বা ফটোকেরাটাইটিস বলা হয়। স্বাভাবিক অপারেশনের সময়, সার্কিট ব্রেকার আবদ্ধ থাকে এবং আর্ক আর্ক চেম্বারের ভিতরে ঘটে, যা অপারেটরদের কাছে অদৃশ্য। VIOX নিরাপদে আর্কের আচরণ অধ্যয়ন করতে আমাদের 65 kA টেস্ট ল্যাবরেটরিতে সঠিক ফিল্টারিং সহ উচ্চ-গতির ক্যামেরা ব্যবহার করে। ফিল্ডে, যদি আপনি স্বাভাবিক অপারেশনের সময় ব্রেকার থেকে আর্ক বা ফ্ল্যাশিং আলো দেখেন (ফল্ট ক্লিয়ারিংয়ের সময় নয়), অবিলম্বে সরঞ্জামটিকে ডি-এনার্জাইজ করুন—দৃশ্যমান আর্কিং আসন্ন বিপর্যয়কর ব্যর্থতার ইঙ্গিত দেয়। ফল্ট ক্লিয়ারিংয়ের সময়, উচ্চ-কারেন্ট ইন্টারাপশনের জন্য সূচক উইন্ডোগুলির মাধ্যমে দৃশ্যমান সংক্ষিপ্ত অভ্যন্তরীণ ফ্ল্যাশিং স্বাভাবিক।.
How does arc voltage affect circuit breaker current limiting?
আর্ক ভোল্টেজ হল মূল প্রক্রিয়া যা কারেন্ট-লিমিটিং সার্কিট ব্রেকারগুলিকে সম্ভাব্য স্তরের নীচে ফল্ট কারেন্ট কমাতে সক্ষম করে। চৌম্বকীয় ব্লোআউটের মাধ্যমে আর্ক দীর্ঘ হওয়ার সাথে সাথে এবং আর্ক চুটগুলির মধ্য দিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে আর্ক ভোল্টেজ দ্রুত বৃদ্ধি পায় (সাধারণত VIOX MCCB আর্ক চেম্বারে 80-200V)। এই ভোল্টেজ সিস্টেম ভোল্টেজের বিরোধিতা করে, ফল্ট কারেন্ট চালানোর জন্য উপলব্ধ নেট ভোল্টেজ হ্রাস করে: I_actual = (V_system – V_arc) / Z_system। 2-5 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে দ্রুত উচ্চ আর্ক ভোল্টেজ তৈরি করে, কারেন্ট-লিমিটিং ব্রেকারগুলি সম্ভাব্য ফল্ট স্তরের মাত্র 30-40% পিক লেট-থ্রু কারেন্ট অর্জন করে। VIOX CLM সিরিজের MCCB টাইট-স্পেসড স্প্লিটার প্লেট (2mm) এবং প্রসারিত আর্ক চুট পাথ (80-120mm) ব্যবহার করে আর্ক ভোল্টেজ সর্বাধিক করতে, ফল্টের সময় তাপীয় (I²t) এবং যান্ত্রিক (I_peak²) চাপ থেকে ডাউনস্ট্রিম সরঞ্জাম রক্ষা করে।.
সার্কিট ব্রেকার আর্কগুলি আরও তীব্র হওয়ার কারণ কী?
আর্কের তীব্রতা একাধিক কারণের সাথে বৃদ্ধি পায়: উচ্চ ফল্ট কারেন্ট (আরও শক্তি ইনপুট), দীর্ঘ আর্ক সময়কাল (বিলম্বিত নির্বাপণ), অপর্যাপ্ত ইন্টারাপ্টিং ক্ষমতা (উপলব্ধ ফল্ট কারেন্টের জন্য ব্রেকার আন্ডারসাইজড), দূষিত বা ক্ষয়প্রাপ্ত আর্কিং কন্টাক্ট (অনিয়মিত আর্ক গঠন), জীর্ণ উপাদান (কমে যাওয়া কন্টাক্ট চাপ, ক্ষতিগ্রস্ত আর্ক চুট), ভুল ইনস্টলেশন (আলগা টার্মিনাল বাহ্যিক আর্কিং সৃষ্টি করে), এবং পরিবেশগত অবস্থা (উচ্চ আর্দ্রতা ডাইলেক্ট্রিক শক্তি হ্রাস করে, উচ্চতা বাতাসের ঘনত্ব হ্রাস করে যা আর্ক কুলিংকে প্রভাবিত করে)। গুরুতর আর্ক ঘটনার VIOX-এর বিশ্লেষণে, সবচেয়ে সাধারণ কারণ হল উপলব্ধ ফল্ট কারেন্টের জন্য অপর্যাপ্ত ইন্টারাপ্টিং ক্ষমতা সহ ব্রেকার ইনস্টল করা—যখন সম্ভাব্য ফল্ট ব্রেকারের Icu রেটিং অতিক্রম করে, তখন আর্ক নির্বাপণ করা যায় না এবং বিপর্যয়কর ব্যর্থতা ঘটে। সর্বদা উপলব্ধ ফল্ট কারেন্ট যাচাই করুন এবং সেই মানের উপরে ≥125% রেটযুক্ত ব্রেকার নির্দিষ্ট করুন।.
How do AFCI breakers differ from standard circuit breakers in detecting arcs?
Arc Fault Circuit Interrupters (AFCIs) detect dangerous parallel arcs (line-to-neutral or line-to-ground arcing from damaged wiring, loose connections, or frayed cords) that standard breakers cannot detect because these arcs draw insufficient current to trip overcurrent protection. AFCIs use advanced electronics to analyze current waveforms for the characteristic high-frequency signatures (typically 20-100 kHz) produced by arcing—irregular, chaotic patterns distinct from normal load currents. When the AFCI detects arc signatures exceeding threshold levels and duration, it trips to prevent electrical fires. Standard circuit breakers only detect series arcs (arcs in the intentional current path during interruption) when they trip to clear faults; they cannot detect parallel arcs in branch wiring. VIOX industrial/commercial breakers focus on high-energy series arc interruption, while residential AFCI breakers (outside our product range) specialize in detecting low-energy parallel arcs that cause fires.
What happens if a circuit breaker cannot extinguish an arc?
যদি একটি সার্কিট ব্রেকার আর্ক নির্বাপণে ব্যর্থ হয়, তবে কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে বিপর্যয়কর ব্যর্থতা ঘটে। স্থায়ী আর্ক ফল্ট কারেন্ট টানা চালিয়ে যায় (সম্ভাব্যভাবে কয়েক হাজার অ্যাম্পিয়ার), প্রচুর শক্তি (মেগাজুল প্রতি সেকেন্ড) নির্গত করে যা: 1) ব্রেকারের অভ্যন্তরীণ উপাদানকে বাষ্পীভূত এবং গলিয়ে দেয়, পরিবাহী ধাতব বাষ্প তৈরি করে যা ঘের জুড়ে আর্ককে ছড়িয়ে দেয়; 2) চরম চাপ (20+ বার) তৈরি করে যা ব্রেকারের কেস ভেঙে দেয়, গলিত ধাতু এবং প্লাজমা বাহ্যিকভাবে প্রজেক্ট করে; 3) আশেপাশের উপকরণ—কেবল, ঘের, বিল্ডিং কাঠামো—জ্বালিয়ে বৈদ্যুতিক আগুন সৃষ্টি করে; 4) আপস্ট্রিম সরঞ্জামে ফেজ-টু-ফেজ বা ফেজ-টু-গ্রাউন্ড আর্ক তৈরি করে, ব্যর্থতাকে ক্যাসকেড করে; এবং 5) কাছাকাছি কর্মীদের জন্য চরম আর্ক ফ্ল্যাশ বিপদ তৈরি করে যার ঘটনা শক্তি 100 cal/cm² অতিক্রম করে। এই কারণে সঠিক ইন্টারাপ্টিং ক্ষমতা নির্দিষ্ট করা গুরুত্বপূর্ণ। IEC 60947-2 অনুসারে VIOX-এর কঠোর পরীক্ষা প্রতিটি ব্রেকার মডেলকে সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতে রেটেড Icu পর্যন্ত আর্ককে নির্ভরযোগ্যভাবে নির্বাপণ করে তা যাচাই করে।.
উপসংহার
আর্ক একটি ধ্বংসাত্মক শক্তি, তবে সুনির্দিষ্টভাবে ইঞ্জিনিয়ার করা আর্কিং কন্টাক্ট এবং আর্ক নির্বাপণ ব্যবস্থার মাধ্যমে এগুলি নিয়ন্ত্রণ করা যায়। ক্যাথোড স্পট থেকে প্লাজমা ডায়নামিক্স পর্যন্ত আর্কিংয়ের পদার্থবিদ্যা বোঝা প্রকৌশলীদের সঠিক সুরক্ষা সরঞ্জাম নির্বাচন করতে এবং নিরাপত্তা এবং নির্ভরযোগ্যতার জন্য এটি বজায় রাখতে দেয়। VIOX Electric আর্ক কন্ট্রোল প্রযুক্তির অগ্রগতি অব্যাহত রেখেছে, আমাদের ব্রেকারগুলি আপনার সমালোচনামূলক বৈদ্যুতিক অবকাঠামোর জন্য উন্নত সুরক্ষা নিশ্চিত করে।.
