کیا میگنیٹک بلو آؤٹ سرکٹ بریکر ڈی سی کرنٹ کو منقطع کر سکتے ہیں؟

معیاری مقناطیسی بلو آؤٹ بریکرز جو AC کے لیے بنائے گئے ہیں، DC کو قابل اعتماد طریقے سے منقطع نہیں کر سکتے کیونکہ اس میں قدرتی کرنٹ زیرو کراسنگ نہیں ہوتی۔ DC ریٹیڈ میگنیٹک بلو آؤٹ بریکرز کو خصوصی ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے جس میں 3-5 گنا تیز رفتار سے رابطہ کھلتا ہے، 15-25 سپلٹر پلیٹوں کے ساتھ بہتر آرک چیوٹ کنفیگریشنز، اور اکثر معاون آرک بجھانے کے میکانزم شامل ہوتے ہیں۔ تب بھی، منقطع کرنے کی صلاحیت عام طور پر 1000V DC اور 10kA تک محدود ہوتی ہے۔ اعلی DC ریٹنگ کے لیے، ویکیوم یا سالڈ اسٹیٹ ٹیکنالوجی کو ترجیح دی جاتی ہے۔.

ویکیوم سرکٹ بریکر اپنی ویکیوم سالمیت کو کتنے عرصے تک برقرار رکھتا ہے؟

معیاری ویکیوم انٹرپٹر عام حالات میں 20-30 سال تک آپریشنل ویکیوم (<10⁻⁴ Pa) کو برقرار رکھتے ہیں۔ ہرمیٹک سیل دھات سے سیرامک بریزنگ یا شیشے سے دھات کی سیلنگ کا استعمال کرتا ہے جو وقت کے ساتھ خراب نہیں ہوتا۔ تاہم، ویکیوم کی سالمیت شپنگ کے دوران میکانکی جھٹکے، ضرورت سے زیادہ کنٹیکٹ کٹاؤ جو دھاتی ذرات پیدا کرتا ہے، یا مینوفیکچرنگ نقائص کی وجہ سے متاثر ہو سکتی ہے۔ ہائی وولٹیج ودھسٹینڈ ٹیسٹوں کا استعمال کرتے ہوئے سالانہ جانچ بالواسطہ طور پر ویکیوم کے معیار کی تصدیق کرتی ہے—وولٹیج بریک ڈاؤن ویکیوم کے نقصان کی نشاندہی کرتا ہے۔.

سرکٹ بریکر کانٹیکٹ ویلڈنگ کی کیا وجوہات ہیں، اور مختلف ٹیکنالوجیز اس سے کیسے بچاتی ہیں؟

کانٹیکٹ ویلڈنگ اس وقت ہوتی ہے جب آرک کی حرارت کانٹیکٹ سطحوں کو پگھلا دیتی ہے، جس سے ایک دھاتی بانڈ بنتا ہے۔ میگنیٹک بلوآؤٹ سسٹم وقف شدہ آرکنگ کانٹیکٹس (قربانی کے تانبے-ٹنگسٹن مرکب) استعمال کرتے ہیں جو آرک توانائی کو جذب کرتے ہیں جبکہ مین کانٹیکٹس کی حفاظت کرتے ہیں۔ ویکیوم بریکر تانبے-کرومیم کانٹیکٹس استعمال کرتے ہیں جن میں ویلڈنگ کے خلاف زیادہ مزاحمت ہوتی ہے، اس کے علاوہ تیز آرک بجھانے سے حرارت کی منتقلی کم سے کم ہوتی ہے۔ SF6 بریکر گیس بلاسٹ کا استعمال کرتے ہیں تاکہ علیحدگی کے فوراً بعد کانٹیکٹس کو ٹھنڈا کیا جا سکے، ویلڈ کی تشکیل کو روکا جا سکے۔ مناسب کانٹیکٹ پریشر (عام طور پر 150-300N) اور اینٹی ویلڈ کوٹنگز بھی مدد کرتی ہیں۔.

بلندی سرکٹ بریکر کی کارکردگی کو کیسے متاثر کرتی ہے؟

بلندی ہوا کی کثافت کو کم کرتی ہے، جو مقناطیسی بلاؤٹ اور SF6 بریکرز کو مختلف طور پر متاثر کرتی ہے۔ مقناطیسی بلاؤٹ بریکرز 1,000 میٹر سے زیادہ کی بلندی پر کم کولنگ کی کارکردگی کا تجربہ کرتے ہیں—تقریباً ہر 1,000 میٹر پر 10% کی کمی عام ہے۔ SF6 بریکرز سیل بند تعمیر کے ذریعے گیس کی کثافت کو برقرار رکھتے ہیں، اس لیے بلندی کے اثرات کم سے کم ہوتے ہیں جب تک کہ بریکر کو دیکھ بھال کے لیے نہ کھولا جائے۔ ویکیوم بریکرز بلندی سے متاثر نہیں ہوتے کیونکہ وہ بیرونی دباؤ سے قطع نظر ویکیوم میں کام کرتے ہیں۔ 2,000 میٹر سے زیادہ کی تنصیبات کے لیے، مینوفیکچرر کے ڈیرٹنگ کروز سے مشورہ کریں یا بلندی سے معاوضہ شدہ ڈیزائنوں کی وضاحت کریں۔.

乔
فروری 1، 2026
تازہ ترین: فروری 1، 2026

مقناطیسی بلو آؤٹ بمقابلہ ویکیوم بمقابلہ SF6: آرک بجھانے کی طبیعیات کی وضاحت

سیدھا جواب

مقناطیسی بلو آؤٹ، ویکیوم، اور SF6 سرکٹ بریکرز میں آرک بجھانے کے لیے تین بنیادی طور پر مختلف طریقوں کی نمائندگی کرتے ہیں۔ مقناطیسی بلو آؤٹ برقی مقناطیسی قوت کا استعمال کرتے ہوئے ہوا میں آرکس کو جسمانی طور پر کھینچتا اور ٹھنڈا کرتا ہے (MCCBs اور ACBs میں 6.3kA تک عام)، ویکیوم ٹیکنالوجی 3-8ms میں تیزی سے بجھانے کے لیے آئنائزیشن میڈیم کو مکمل طور پر ختم کر دیتی ہے (3-40.5kV سسٹمز کے لیے مثالی)، جبکہ SF6 گیس فری الیکٹرانوں کو جذب کرنے اور 800kV تک ہائی وولٹیج ایپلی کیشنز میں 100kA سے زیادہ کی مداخلل صلاحیتوں کو حاصل کرنے کے لیے اعلیٰ الیکٹرو نیگیٹیویٹی کا فائدہ اٹھاتی ہے۔ ان ٹیکنالوجیز کے درمیان انتخاب وولٹیج کلاس، فالٹ کرنٹ میگنیٹیوڈ، ماحولیاتی تحفظات، اور ملکیت کی کل لاگت پر منحصر ہے—مقناطیسی بلو آؤٹ کم وولٹیج صنعتی ایپلی کیشنز پر حاوی ہے، ویکیوم میڈیم وولٹیج مارکیٹ کی قیادت کر رہا ہے، اور SF6 ماحولیاتی خدشات کے باوجود اضافی ہائی وولٹیج ٹرانسمیشن کے لیے ضروری ہے۔.

کلیدی ٹیک ویز

مقناطیسی بلو آؤٹ سسٹمز لورینٹز فورس (F = I × B) کا استعمال آرکس کو سپلٹر پلیٹوں میں لے جانے کے لیے کرتے ہیں، جو 16-1600A MCCBs اور ACBs کے لیے موزوں کمپیکٹ ڈیزائن میں 80-200V کے آرک وولٹیج حاصل کرتے ہیں۔
ویکیوم سرکٹ بریکرز کرنٹ زیرو پر مائیکرو سیکنڈ کے اندر آرکس کو بجھانے کے لیے آئنائزیشن میڈیم کی عدم موجودگی کا فائدہ اٹھاتے ہیں، جو 10,000+ مکینیکل سائیکلز کے لیے دیکھ بھال سے پاک آپریشن پیش کرتے ہیں۔
SF6 ٹیکنالوجی ہوا کے مقابلے میں 2-3 گنا زیادہ ڈائی الیکٹرک طاقت اور الیکٹران کیپچر کے ذریعے غیر معمولی آرک بجھانے کی صلاحیت فراہم کرتی ہے، جو ٹرانسمیشن وولٹیج پر 63kA سے زیادہ کے فالٹ کرنٹ میں مداخلت کو ممکن بناتی ہے۔
انتخاب کے معیار مداخلت کی صلاحیت (kA ریٹنگ)، وولٹیج کلاس، کانٹیکٹ لائف ایکسپیکٹینسی، ماحولیاتی اثرات (SF6 میں 23,900× CO2 GWP ہے)، اور دیکھ بھال کی ضروریات کو متوازن کرنا چاہیے۔
ہائبرڈ اپروچز ابھر رہی ہیں، بشمول DC ایپلی کیشنز کے لیے مقناطیسی مدد کے ساتھ ویکیوم انٹرپٹرز اور گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو کم کرنے کے لیے فلورو نائٹریل مکسچر استعمال کرنے والے SF6 متبادل۔

آرک بجھانے کا چیلنج: ٹیکنالوجی کیوں اہم ہے

جب سرکٹ بریکر کے کانٹیکٹس لوڈ کے تحت الگ ہوتے ہیں، تو ایک الیکٹریکل آرک بنتا ہے—ایک ہائی ٹمپریچر پلازما چینل (15,000-20,000 °C) جو جسمانی کانٹیکٹ علیحدگی کے باوجود کرنٹ کے بہاؤ کو برقرار رکھنے کی کوشش کرتا ہے۔ یہ آرک الیکٹریکل سسٹمز میں سب سے زیادہ تباہ کن مظاہر میں سے ایک کی نمائندگی کرتا ہے، جو تانبے کے کانٹیکٹس کو بخارات میں تبدیل کرنے، آگ لگانے اور اگر ملی سیکنڈ میں نہ بجھایا جائے تو تباہ کن آلات کی ناکامی کا سبب بن سکتا ہے۔.

بنیادی چیلنج آرک کی خود کو برقرار رکھنے والی نوعیت میں مضمر ہے۔ پلازما میں فری الیکٹران اور آئنائزڈ پارٹیکلز ہوتے ہیں جو ایک کنڈکٹیو پاتھ بناتے ہیں، جبکہ آرک کی شدید حرارت تھرمل آئنائزیشن کے ذریعے مسلسل مزید چارج کیریئرز پیدا کرتی ہے۔ اس سائیکل کو توڑنے کے لیے جدید فزکس پر مبنی اپروچز کی ضرورت ہوتی ہے جو یا تو آئنائزیشن میڈیم کو ہٹا دیں، آرک ریزسٹنس کو پائیدار سطح سے آگے بڑھا دیں، یا AC سسٹمز میں قدرتی کرنٹ زیرو کراسنگ کا فائدہ اٹھائیں۔.

جدید سرکٹ بریکر ٹیکنالوجی آرک بجھانے کے تین بنیادی طریقے استعمال کرتی ہے، ہر ایک مختلف فزیکل اصولوں کا فائدہ اٹھاتا ہے۔ ان میکانزم کو سمجھنا الیکٹریکل انجینئرز کے لیے ضروری ہے جو پروٹیکشن آلات کی وضاحت کرتے ہیں، سہولت مینیجرز جو اہم انفراسٹرکچر کو برقرار رکھتے ہیں، اور VIOX الیکٹرک جیسے مینوفیکچررز جو صنعتی، تجارتی اور یوٹیلیٹی ایپلی کیشنز کے لیے اگلی نسل کے سرکٹ بریکرز ڈیزائن کرتے ہیں۔.

تین VIOX سرکٹ بریکرز جو مقناطیسی بلو آؤٹ ایم سی سی بی، ویکیوم انٹرپٹر وی سی بی، اور ایس ایف 6 گیس سرکٹ بریکر کو کٹ وے ویوز کے ساتھ دکھا رہے ہیں۔ — تصویر 1: VIOX سرکٹ بریکر فیملی – بائیں: مقناطیسی بلو آؤٹ MCCB؛ درمیان: ویکیوم سرکٹ بریکر؛ دائیں: SF6 گیس سرکٹ بریکر۔.

مقناطیسی بلو آؤٹ ٹیکنالوجی: الیکٹرو میگنیٹک آرک کنٹرول

فزیکل اصول

مقناطیسی بلو آؤٹ آرک بجھانا لورینٹز فورس قانون کا فائدہ اٹھاتا ہے، جہاں مقناطیسی میدان میں کرنٹ لے جانے والا کنڈکٹر ایک عمودی قوت کا تجربہ کرتا ہے: F = I × L × B (جہاں I آرک کرنٹ ہے، L آرک کی لمبائی ہے، اور B مقناطیسی فلکس ڈینسٹی ہے)۔ سرکٹ بریکرز میں، یہ برقی مقناطیسی قوت جسمانی طور پر آرک کو مین کانٹیکٹس سے دور خاص طور پر ڈیزائن کردہ آرک چیوٹس میں لے جاتی ہے جن میں سپلٹر پلیٹس ہوتی ہیں۔.

یہ عمل اس وقت شروع ہوتا ہے جب کانٹیکٹس الگ ہوتے ہیں اور ایک آرک بنتا ہے۔ آرک کے ذریعے بہنے والا کرنٹ ایک مقناطیسی میدان کے ساتھ تعامل کرتا ہے جو یا تو مستقل میگنےٹس یا برقی مقناطیسی بلو آؤٹ کوائلز کے ذریعے پیدا ہوتا ہے جو سرکٹ کے ساتھ سیریز میں جڑے ہوتے ہیں۔ یہ تعامل ایک قوت پیدا کرتا ہے جو آرک کو اوپر اور باہر 100 m/s سے زیادہ کی رفتار سے دھکیلتا ہے، اسے بتدریج ٹھنڈے علاقوں میں کھینچتا ہے جہاں ڈی آئنائزیشن ہو سکتی ہے۔.

آرک چیوٹ اور سپلٹر پلیٹ ڈیزائن

جدید مقناطیسی بلو آؤٹ سسٹمز میں آرک چیوٹس ہوتے ہیں جن میں 7-15 فیرو میگنیٹک سپلٹر پلیٹس (عام طور پر اسٹیل یا تانبے سے لیپت اسٹیل) 2-5mm کے فاصلے پر ہوتی ہیں۔ جب لمبا آرک چیوٹ میں داخل ہوتا ہے، تو یہ ہر پلیٹ گیپ میں متعدد سیریز آرکس میں تقسیم ہو جاتا ہے۔ یہ سیگمنٹیشن تین اہم کام انجام دیتا ہے:

وولٹیج ضرب اثر: ہر آرک سیگمنٹ اپنے اینوڈ اور کیتھوڈ وولٹیج ڈراپس تیار کرتا ہے (تقریباً 15-20V فی سیگمنٹ)۔ 10 پلیٹوں کے ساتھ 9 گیپس بنتے ہیں، کل آرک وولٹیج 135-180V تک پہنچ سکتا ہے، جو سسٹم وولٹیج سے نمایاں طور پر زیادہ ہے اور کرنٹ کو صفر کی طرف مجبور کرتا ہے۔.
بہتر کولنگ: دھاتی پلیٹیں ہیٹ سنک کے طور پر کام کرتی ہیں، جو آرک پلازما سے تیزی سے تھرمل انرجی نکالتی ہیں۔ اسٹیل پلیٹیں اچھی مقناطیسی خصوصیات فراہم کرتی ہیں جو بلو آؤٹ فورس کو بڑھاتی ہیں، جبکہ تانبے سے لیپت قسمیں چیوٹ اسمبلی میں وولٹیج ڈراپ کو کم کرتی ہیں۔.
گیس جنریشن: آرک ہیٹ پولیمر یا فائبر آرک چیوٹ اجزاء کو بخارات میں تبدیل کرتی ہے، جس سے ہائیڈروجن سے بھرپور ڈی آئنائزنگ گیسیں پیدا ہوتی ہیں جو آرک کو ٹھنڈا کرنے اور بجھانے میں مدد کرتی ہیں۔ یہ کنٹرولڈ گیس ایوولوشن بہت سے MCCB آرک چیمبرز میں ایک جان بوجھ کر ڈیزائن کی خصوصیت ہے۔.

VIOX MCCBs ترقی پسند پلیٹ اسپیسنگ کے ساتھ آپٹیمائزڈ آرک چیوٹ جیومیٹری کا استعمال کرتے ہیں—آرک کیپچر کو یقینی بنانے کے لیے داخلے پر تنگ، آرک کی توسیع کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے اوپر کی طرف چوڑا—100kA تک کی ریٹیڈ فالٹ کرنٹ پر 10-16ms میں قابل اعتماد مداخلت حاصل کرتے ہیں۔.

ایپلی کیشنز اور حدود

مقناطیسی بلو آؤٹ ٹیکنالوجی متعدد زمروں میں کم وولٹیج سرکٹ بریکرز پر حاوی ہے:

منی ایچر سرکٹ بریکرز (MCBs): 6-125A رہائشی/تجارتی ایپلی کیشنز 4-6 سپلٹر پلیٹوں کے ساتھ آسان مقناطیسی سسٹمز کا استعمال کرتے ہوئے
مولڈڈ کیس سرکٹ بریکرز (MCCBs): 16-1600A صنعتی ورکھورز جدید آرک چیوٹس کے ساتھ جو 6-100kA مداخلت کی صلاحیت حاصل کرتے ہیں
ایئر سرکٹ بریکرز (ACBs): 800-6300A فریم سائز بڑے برقی مقناطیسی بلو آؤٹ کوائلز کے ساتھ جو 100kA تک اوپن ایئر آرک بجھانے کے لیے ہیں

بنیادی حد وولٹیج کلاس ہے۔ مقناطیسی بلو آؤٹ 1000V AC سے اوپر غیر عملی ہو جاتا ہے کیونکہ ضرورت سے زیادہ کانٹیکٹ علیحدگی اور آرک چیوٹ ڈائمینشنز کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، DC ایپلی کیشنز چیلنجز پیش کرتی ہیں کیونکہ کوئی قدرتی کرنٹ زیرو کراسنگ نہیں ہے—DC مقناطیسی بلو آؤٹ بریکرز کو 3-5× تیز کانٹیکٹ کھولنے کی رفتار کی ضرورت ہوتی ہے (AC کے لیے 1-2 m/s کے مقابلے میں 3-5 m/s) اور پھر بھی آرک ری اگنیشن کے ساتھ جدوجہد کر سکتے ہیں۔.

مقناطیسی بلو آؤٹ آرک بجھانے کا تکنیکی ڈایاگرام جو لورینٹز فورس کو دکھا رہا ہے جو آرک کو سپلٹر پلیٹوں میں دھکیل رہی ہے جس میں لیبل والے اجزاء اور فورس ویکٹرز ہیں۔ — تصویر 2: مقناطیسی بلو آؤٹ میکانزم کی تکنیکی مثال، جو لورینٹز فورس کو ظاہر کرتی ہے جو آرک کو تیزی سے بجھانے کے لیے سپلٹر پلیٹوں میں لے جاتی ہے۔.

ویکیوم سرکٹ بریکر ٹیکنالوجی: میڈیم کو ختم کرنا

ویکیوم ایڈوانٹیج

ویکیوم سرکٹ بریکرز (VCBs) ایک بالکل مختلف اپروچ استعمال کرتے ہیں: آئنائزیشن میڈیم کو مکمل طور پر ختم کریں۔ 10⁻⁴ Pa (تقریباً ماحولیاتی دباؤ کا ایک ملینواں حصہ) سے کم دباؤ پر کام کرتے ہوئے، ویکیوم انٹرپٹر میں اتنے کم گیس مالیکیولز ہوتے ہیں کہ آرک پلازما روایتی آئنائزیشن میکانزم کے ذریعے خود کو برقرار نہیں رکھ سکتا۔.

جب VCB کانٹیکٹس الگ ہوتے ہیں، تو آرک ابتدائی طور پر دھاتی بخارات کے ذریعے بنتا ہے جو شدید حرارت سے کانٹیکٹ سطحوں سے بخارات بن کر اڑ جاتے ہیں۔ تاہم، تقریباً کامل ویکیوم ماحول میں، یہ دھاتی بخارات تیزی سے ارد گرد کی شیلڈ سطحوں تک پھیل جاتے ہیں جہاں یہ گاڑھا ہو کر ٹھوس ہو جاتا ہے۔ اگلے کرنٹ زیرو کراسنگ پر (AC سسٹمز میں)، آرک قدرتی طور پر بجھ جاتا ہے، اور کانٹیکٹ گیپ غیر معمولی شرحوں پر ڈائی الیکٹرک طاقت کو بحال کرتا ہے—ہوا میں 1-2kV/μs کے مقابلے میں 20kV/μs تک۔.

یہ تیز ڈائی الیکٹرک ریکوری آرک ری اگنیشن کو روکتی ہے یہاں تک کہ ریکوری وولٹیج کانٹیکٹس پر بڑھ جاتا ہے۔ پورا مداخلت کا عمل 3-8 ملی سیکنڈ کے اندر ہوتا ہے، جو مقناطیسی بلو آؤٹ سسٹمز سے نمایاں طور پر تیز ہے۔.

کانٹیکٹ ڈیزائن اور آرک ڈیفیوژن

VCB کانٹیکٹس آرک رویے کو کنٹرول کرنے اور کانٹیکٹ ایورژن کو کم کرنے کے لیے خصوصی جیومیٹری استعمال کرتے ہیں:

بٹ کانٹیکٹس سادہ فلیٹ یا قدرے کنٹورڈ سطحیں نمایاں کریں جو 10kA سے کم کرنٹ کے لیے موزوں ہیں۔ آرک ایک ہی نقطہ پر مرتکز ہوتا ہے، جس سے مقامی حرارت پیدا ہوتی ہے لیکن سادہ مینوفیکچرنگ ہوتی ہے۔.
اسپرل یا کپ کے سائز کے کانٹیکٹس سلاٹ یا گرووز شامل کریں جو کرنٹ بہنے پر ایک محوری مقناطیسی میدان (AMF) پیدا کرتے ہیں۔ یہ خود سے پیدا ہونے والا میدان آرک کو کانٹیکٹ سطح کے گرد تیزی سے گھومنے کا سبب بنتا ہے (10,000 rpm تک)، ایورژن کو یکساں طور پر تقسیم کرتا ہے اور مرتکز ہاٹ سپاٹ کو روکتا ہے۔ AMF کانٹیکٹس میڈیم وولٹیج VCBs کے لیے ضروری ہیں جو 25-40kA مداخلت کرنے والے کرنٹ کو ہینڈل کرتے ہیں۔.

ویکیوم انٹرپٹر ہاؤسنگ—عام طور پر سیرامک یا گلاس سیرامک—کو مکینیکل شاک اور تھرمل سائیکلنگ کو برداشت کرتے ہوئے 20-30 سال تک ہرمیٹک سیلنگ کو برقرار رکھنا چاہیے۔ اندرونی دھاتی شیلڈز موصل سطحوں پر دھاتی بخارات کے جمع ہونے کو روکتی ہیں، جو ڈائی الیکٹرک طاقت کو کمزور کر دے گی۔.

کارکردگی کی خصوصیات

ویکیوم ٹیکنالوجی میڈیم وولٹیج ایپلی کیشنز (3kV سے 40.5kV) کے لیے مجبور کرنے والے فوائد پیش کرتی ہے:

دیکھ بھال سے پاک آپریشن: کوئی قابل استعمال آرک بجھانے والا میڈیم نہیں، کوئی گیس مانیٹرنگ نہیں، کوئی کانٹیکٹ کلیننگ نہیں۔ عام مکینیکل لائف ریٹیڈ کرنٹ پر 10,000 آپریشن سے زیادہ ہے، مکمل کرنٹ مداخلتوں کی الیکٹریکل لائف 50-100 ہے۔.
کمپیکٹ فٹ پرنٹ: آرک چیوٹس اور گیس ریزروائرز کی عدم موجودگی مساوی SF6 بریکرز کے مقابلے میں 40-60% سائز میں کمی کو ممکن بناتی ہے۔ ایک 12kV VCB پینل تقریباً 0.4m² پر قبضہ کرتا ہے بمقابلہ SF6 ٹیکنالوجی کے لیے 0.7m²۔.
ماحولیاتی حفاظت: کوئی زہریلی گیسیں نہیں، کوئی آگ کا خطرہ نہیں، کوئی گرین ہاؤس گیسوں کا اخراج نہیں۔ ویکیوم انٹرپٹرز اختتامی زندگی پر مکمل طور پر ری سائیکل کیے جا سکتے ہیں۔.
تیز آپریشن: 3-8ms آرک بجھانا ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس میں عارضی فالٹ کلیئرنگ کے لیے تیز ری کلوزنگ کو ممکن بناتا ہے۔.

بنیادی حد وولٹیج کلاس بنی ہوئی ہے۔ 40.5kV سے اوپر، ڈائی الیکٹرک برداشت کے لیے درکار کانٹیکٹ گیپ غیر عملی ہو جاتا ہے، اور مینوفیکچرنگ کے چیلنجز تیزی سے بڑھ جاتے ہیں۔ اس کے علاوہ، ویکیوم ٹیکنالوجی DC مداخلت کے ساتھ جدوجہد کرتی ہے—کرنٹ زیرو کراسنگ کی عدم موجودگی کا مطلب ہے کہ آرکس غیر معینہ مدت تک برقرار رہ سکتے ہیں جب تک کہ بیرونی سرکٹس کے ذریعے جبری بجھایا نہ جائے۔.

ویکیوم سرکٹ بریکر انٹرپٹر کراس سیکشن جو کانٹیکٹ علیحدگی سے لے کر دھاتی بخارات کے پھیلاؤ سے آرک بجھانے تک تین مرحلوں پر مشتمل آرک بجھانے کے عمل کو دکھا رہا ہے۔ — تصویر 3: ویکیوم سرکٹ بریکر میں تین مرحلوں پر مشتمل آرک بجھانے کا عمل: کانٹیکٹ علیحدگی، دھاتی بخارات کا پھیلاؤ، اور ڈائی الیکٹرک ریکوری۔.

ایس ایف 6 سرکٹ بریکر ٹیکنالوجی: الیکٹران کیپچر میکانزم

ایس ایف 6 گیس کی خصوصیات

سلفر ہیکسا فلورائیڈ (SF6) نے اپنی غیر معمولی برقی خصوصیات کے ذریعے ہائی وولٹیج سرکٹ بریکر ڈیزائن میں انقلاب برپا کر دیا۔ یہ بے رنگ، بے بو، غیر زہریلی گیس ماحولیاتی دباؤ پر ہوا کے مقابلے میں 2.5 گنا زیادہ ڈائی الیکٹرک طاقت اور عام آپریٹنگ دباؤ (4-6 بار مطلق) پر 2-3 گنا زیادہ طاقت کا مظاہرہ کرتی ہے۔ مزید اہم بات یہ ہے کہ SF6 مضبوطی سے الیکٹرو نیگیٹو ہے—یہ مستحکم منفی آئن (SF6⁻) بنانے کے لیے آزاد الیکٹرانوں کو جارحانہ انداز میں پکڑتا ہے۔.

یہ الیکٹران کیپچر میکانزم SF6 کی آرک بجھانے کی برتری کی کلید ہے۔ جب SF6 گیس میں ایک آرک بنتا ہے، تو پلازما میں آزاد الیکٹران ہوتے ہیں جو کنڈکٹیویٹی کو برقرار رکھتے ہیں۔ تاہم، SF6 مالیکیول تیزی سے ان الیکٹرانوں سے منسلک ہو جاتے ہیں، اور انہیں بھاری، نسبتاً غیر متحرک منفی آئنوں میں تبدیل کر دیتے ہیں۔ یہ عمل چارج کیریئرز کی تعداد کو ڈرامائی طور پر کم کر دیتا ہے جو آرک کو برقرار رکھنے کے لیے دستیاب ہوتے ہیں، جس سے کرنٹ زیرو پر بجھانا ممکن ہو جاتا ہے۔.

SF6 کا اٹیچمنٹ کوایفیشینٹ ہوا سے تقریباً 100 گنا زیادہ ہے، یعنی الیکٹران کیپچر کئی گنا تیزی سے ہوتا ہے۔ بہترین تھرمل کنڈکٹیویٹی کے ساتھ مل کر (SF6 مؤثر طریقے سے آرک کالم سے حرارت کو ہٹاتا ہے)، یہ ہائی وولٹیج ایپلی کیشنز میں تیزی سے آرک بجھانے کے لیے مثالی حالات پیدا کرتا ہے۔.

پفر اور سیلف بلاسٹ ڈیزائن

جدید SF6 سرکٹ بریکر آرک میں مداخلت کی دو بنیادی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہیں:

پفر قسم کے بریکر پفر سلنڈر میں SF6 گیس کو کمپریس کرنے کے لیے آپریٹنگ میکانزم سے میکانیکل توانائی کا استعمال کریں۔ جب رابطے الگ ہوتے ہیں، تو کمپریسڈ گیس ہائی ویلوسیٹی (تقریباً 300 m/s تک پہنچنے والی) پر نوزل کے ذریعے آرک کے پار دھماکے سے گزرتی ہے، بیک وقت پلازما کو ٹھنڈا کرتی ہے اور آئنائزڈ ذرات کو کنٹیکٹ گیپ سے دور کرتی ہے۔ جبری گیس کے بہاؤ، الیکٹران کیپچر اور تھرمل کولنگ کا مجموعہ 10-20ms کے اندر آرکس کو بجھا دیتا ہے یہاں تک کہ فالٹ کرنٹ 63kA سے بھی زیادہ ہو۔.
سیلف بلاسٹ (تھرمل ایکسپینشن) بریکر پفر سلنڈر کو ختم کرتے ہیں، اس کے بجائے پریشر بڑھانے کے لیے آرک ہیٹ کا استعمال کرتے ہیں۔ آرک ایک سیل بند چیمبر میں بنتا ہے جہاں تھرمل ایکسپینشن ایک پریشر ڈفرینشل بناتا ہے جو گیس کے بہاؤ کو آرک کے ذریعے چلاتا ہے۔ یہ ڈیزائن میکانیکل پیچیدگی اور آپریٹنگ توانائی کو کم کرتا ہے، جو اسے بار بار سوئچنگ آپریشن کے لیے موزوں بناتا ہے۔ جدید سیلف بلاسٹ ڈیزائن قابل اعتماد چھوٹے کرنٹ میں مداخلت کے لیے معاون پفر میکانزم کو شامل کرتے ہیں۔.

دونوں ڈیزائن انسولیٹنگ نوزلز (عام طور پر PTFE) کا استعمال کرتے ہیں جو گیس کے بہاؤ کو شکل دیتے ہیں اور آرک کے تھرمل حملے کو برداشت کرتے ہیں۔ نوزل جیومیٹری بہت اہم ہے—بہت تنگ اور گیس کا بہاؤ ٹربولینٹ ہو جاتا ہے (کولنگ کی کارکردگی کو کم کرتا ہے)، بہت چوڑا اور آرک مناسب کولنگ کے بغیر پھیل جاتا ہے۔.

ہائی وولٹیج ایپلی کیشنز

SF6 ٹیکنالوجی ٹرانسمیشن اور سب ٹرانسمیشن وولٹیج کلاسز پر حاوی ہے:

72.5kV سے 145kV: 31.5-40kA رکاوٹ کی صلاحیت کے ساتھ معیاری ڈسٹری بیوشن سب اسٹیشن ایپلی کیشنز
245kV سے 420kV: 50-63kA فالٹ کرنٹ کی صلاحیت کے ساتھ ٹرانسمیشن نیٹ ورک پروٹیکشن
550kV سے 800kV: اضافی ہائی وولٹیج سسٹم جہاں SF6 قابل اعتماد آرک میں مداخلت کے لیے واحد ثابت شدہ ٹیکنالوجی بنی ہوئی ہے

ایک واحد SF6 انٹرپٹر ان کرنٹ میں مداخلت کر سکتا ہے جس کے لیے سیریز میں متعدد ویکیوم بوتلیں درکار ہوں گی۔ مثال کے طور پر، ایک 145kV SF6 بریکر فی فیز ایک انٹرپٹر استعمال کرتا ہے، جبکہ ایک مساوی ویکیوم ڈیزائن کو سیریز میں 4-6 انٹرپٹرز کی ضرورت ہوگی—ڈرامائی طور پر پیچیدگی، لاگت اور ناکامی کے طریقوں میں اضافہ ہوگا۔.

ماحولیاتی خدشات اور متبادل

SF6 کا اہم نقصان ماحولیاتی اثرات ہے۔ CO2 کے مقابلے میں 23,900 گنا گلوبل وارمنگ پوٹینشل (GWP) اور 3,200 سال سے زیادہ کی ماحولیاتی زندگی کے ساتھ، SF6 سب سے زیادہ طاقتور گرین ہاؤس گیسوں میں سے ایک ہے۔ لیکج کو کم کرنے کے لیے صنعت کی کوششوں کے باوجود (جدید بریکر <0.1% سالانہ لیک ریٹ حاصل کرتے ہیں)، ماحولیاتی SF6 کی مقدار میں اضافہ جاری ہے۔.

اس نے SF6 کے متبادل پر شدید تحقیق کی ہے:

فلورو نائٹریل مکسچر (C4F7N + CO2 بفر گیس) <1 GWP کے ساتھ SF6 کی ڈائی الیکٹرک کارکردگی کا 80-90% پیش کرتے ہیں۔ تاہم، ان مکسچر کو زیادہ آپریٹنگ پریشر کی ضرورت ہوتی ہے اور ان کی درجہ حرارت کی حد کم ہوتی ہے۔.
ویکیوم-SF6 ہائبرڈ ڈیزائن درمیانی وولٹیج سیکشن کے لیے ویکیوم انٹرپٹر استعمال کرتے ہیں اور کم سے کم SF6 صرف وہیں استعمال کرتے ہیں جہاں بالکل ضروری ہو، جس سے گیس کی کل انوینٹری 60-80% تک کم ہو جاتی ہے۔.
کلین ایئر ٹیکنالوجی کمپریسڈ ہوا یا نائٹروجن کو جدید نوزل ڈیزائن کے ساتھ استعمال کرتی ہے، جو 145kV تک وولٹیج کے لیے موزوں ہے حالانکہ SF6 کے مساوی سے بڑے فٹ پرنٹ کے ساتھ۔.

ان پیش رفتوں کے باوجود، SF6 245kV+ ایپلی کیشنز کے لیے ضروری ہے جہاں ابھی تک کوئی ثابت شدہ متبادل مساوی لاگت اور قابل اعتمادی پر موجود نہیں ہے۔.

VIOX SF6 ہائی وولٹیج سرکٹ بریکر کی تنصیب الیکٹریکل سب اسٹیشن میں جو گیس سے بھرے انٹرپٹر چیمبرز اور پریشر مانیٹرنگ کا سامان دکھا رہی ہے۔ — تصویر 4: ایک VIOX ہائی وولٹیج SF6 سرکٹ بریکر کی تنصیب، جس میں گیس سے بھرے انٹرپٹر چیمبر اور درست پریشر مانیٹرنگ سسٹم شامل ہیں۔.

تقابلی تجزیہ: ٹیکنالوجی سلیکشن میٹرکس

مناسب آرک بجھانے والی ٹیکنالوجی کا انتخاب کرنے کے لیے متعدد تکنیکی اور اقتصادی عوامل کو متوازن کرنے کی ضرورت ہے۔ درج ذیل موازنہ ٹیبل کلیدی کارکردگی کے پیرامیٹرز کو یکجا کرتا ہے:

پیرامیٹر	مقناطیسی بلو آؤٹ	ویکیوم	ایس ایف 6
وولٹیج کی حد	1kV AC تک	3kV – 40.5kV	12kV – 800kV
عام موجودہ درجہ بندی	16A – 6,300A	630A – 4,000A	630A – 5,000A
مداخلت کی صلاحیت	6kA – 100kA	25kA – 50kA	31.5kA – 100kA+
آرک بجھانے کا وقت	10-20ms	3-8ms	10-20ms
مکینیکل لائف	10,000 – 25,000 ops	30,000 – 50,000 ops	10,000 – 30,000 ops
برقی زندگی (مکمل کرنٹ)	25-50 مداخلتیں	50-100 مداخلتیں	100-200 مداخلتیں
دیکھ بھال کا وقفہ	1-2 سال	5-10 سال	2-5 سال
ماحولیاتی اثرات	کم سے کم	کوئی نہیں۔	زیادہ (GWP 23,900)
فٹ پرنٹ (نسبتاً)	درمیانہ	چھوٹا	بڑا
ابتدائی لاگت	کم	درمیانہ	اعلی
آپریٹنگ لاگت	درمیانہ	کم	درمیانہ-اعلی
ڈی سی کی صلاحیت	محدود (ترمیمات کے ساتھ)	ناقص (جبری کمیوٹیشن کی ضرورت ہے)	اچھا (خصوصی ڈیزائن کے ساتھ)
اونچائی میں کمی	1,000m سے اوپر درکار ہے	کم سے کم	1,000m سے اوپر درکار ہے
شور کی سطح	اعتدال پسند	کم	معتدل-اعلی
آگ کا خطرہ	کم (آرک مصنوعات)	کوئی نہیں۔	کوئی نہیں۔

درخواست کے لیے مخصوص سفارشات

صنعتی سہولیات (480V-690V): مقناطیسی بلو آؤٹ MCCB اور ACB بہترین لاگت کارکردگی کا توازن فراہم کرتے ہیں۔ تھرمل-مقناطیسی ٹرپ یونٹس اور 50kA رکاوٹ کی صلاحیت والے VIOX MCCB زیادہ تر موٹر کنٹرول سینٹرز، ڈسٹری بیوشن بورڈز اور مشینری پروٹیکشن ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں۔.
تجارتی عمارتیں (15kV تک): ویکیوم سرکٹ بریکر دیکھ بھال سے پاک آپریشن پیش کرتے ہیں جو محدود برقی عملے کے لیے مثالی ہے۔ VCB سے لیس سوئچ گیئر توسیعی سروس کے وقفوں کے ذریعے لائف سائیکل کی لاگت کو کم کرتا ہے اور ماحولیاتی تعمیل کے بوجھ کو ختم کرتا ہے۔.
یوٹیلیٹی سب سٹیشنز (72.5kV+): ماحولیاتی خدشات کے باوجود قابل اعتماد ٹرانسمیشن وولٹیج پروٹیکشن کے لیے SF6 ٹیکنالوجی اب بھی ضروری ہے۔ SF6 مانیٹرنگ اور لیک ڈیٹیکشن کے ساتھ جدید گیس انسولیٹڈ سوئچ گیئر (GIS) ماحولیاتی اثرات کو کم سے کم کرتے ہیں جبکہ کمپیکٹ، موسم سے محفوظ تنصیبات فراہم کرتے ہیں۔.
قابل تجدید توانائی کے نظام: شمسی اور ہوا کی ایپلی کیشنز میں میڈیم وولٹیج کلیکشن سسٹمز (12-36kV) کے لیے ویکیوم ٹیکنالوجی کا استعمال بڑھتا جا رہا ہے، بیٹری سٹوریج اور PV سٹرنگ پروٹیکشن کے لیے میگنیٹک بلو آؤٹ DC بریکرز کے ساتھ۔ دیکھ بھال سے پاک نوعیت دور دراز تنصیبات کے لیے موزوں ہے۔.
ڈیٹا سینٹرز اور اہم سہولیات: ویکیوم یا ایئر میگنیٹک بلو آؤٹ بریکرز SF6 ماحولیاتی رپورٹنگ کی ضروریات سے بچتے ہیں جبکہ قابل اعتماد تحفظ فراہم کرتے ہیں۔ تیز انٹرپشن ٹائمز (ویکیوم کے لیے 3-8ms) فالٹ کلیئرنگ کے دوران وولٹیج سیگ دورانیہ کو کم سے کم کرتے ہیں۔.

مقناطیسی بلو آؤٹ، ویکیوم، اور ایس ایف 6 آرک بجھانے والی ٹیکنالوجیز کا جامع موازنہ انفوگرافک جو میکانزم، وضاحتیں، اور ایپلیکیشن کی سفارشات دکھا رہا ہے۔ — شکل 5: کلیدی خصوصیات اور ایپلی کیشنز میں میگنیٹک بلو آؤٹ، ویکیوم، اور SF6 آرک ایکسٹنکشن ٹیکنالوجیز کا موازنہ کرنے والا جامع انفوگرافک۔.

پرفارمنس موازنہ ٹیبل: آرک ایکسٹنکشن فزکس

بنیادی طبیعیاتی اختلافات کو سمجھنا کارکردگی کی خصوصیات کی وضاحت کرنے میں مدد کرتا ہے:

فزیکل میکانزم	مقناطیسی بلو آؤٹ	ویکیوم	ایس ایف 6
پرائمری ایکسٹنکشن میتھڈ	آرک ایلونگیشن + کولنگ	میڈیم ایلیمینیشن	الیکٹران کیپچر + کولنگ
آرک وولٹیج ڈیولپمنٹ	80-200V (سپلٹر پلیٹس)	20-50V (شارٹ گیپ)	100-300V (گیس کمپریشن)
ڈائی الیکٹرک سٹرینتھ ریکوری	1-2 kV/μs	15-20 kV/μs	3-5 kV/μs
ڈی آئنائزیشن میکانزم	گیس کولنگ + ری کمبینیشن	میٹل ویپر ڈیفیوژن	الیکٹران اٹیچمنٹ (SF6⁻)
کرنٹ زیرو ڈیپینڈنسی	ہائی (صرف AC)	ہائی (صرف AC)	میڈیم (DC کو انٹرپٹ کر سکتا ہے)
رابطہ کٹاؤ کی شرح	ہائی (0.1-0.5mm فی 1000 آپریشنز)	میڈیم (0.01-0.05mm فی 1000 آپریشنز)	لو (0.005-0.02mm فی 1000 آپریشنز)
آرک انرجی ڈسیپیشن	سپلٹر پلیٹس + گیس	کانٹیکٹ سرفیسز + شیلڈ	گیس کمپریشن + نوزل
پریشر ڈیپینڈنسی	کم سے کم	کریٹیکل (ویکیوم انٹیگریٹی)	ہائی (گیس ڈینسٹی)
درجہ حرارت کی حساسیت	ماڈریٹ (-40°C سے +70°C)	لو (-50°C سے +60°C)	ہائی (-30°C سے +50°C سٹینڈرڈ SF6 کے لیے)

ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجیز اور مستقبل کے رجحانات

سرکٹ بریکر انڈسٹری ماحولیاتی ضوابط، قابل تجدید توانائی کے انضمام، اور ڈیجیٹلائزیشن کی وجہ سے اہم جدت کا تجربہ کر رہی ہے:

سالڈ سٹیٹ سرکٹ بریکرز (SSCBs) پاور سیمی کنڈکٹرز (IGBTs, SiC MOSFETs) کا استعمال کرتے ہوئے مکمل طور پر میکانیکل کانٹیکٹس کو ختم کرتے ہیں، اور سب ملی سیکنڈ انٹرپشن ٹائمز حاصل کرتے ہیں۔ اگرچہ فی الحال یہ کم وولٹیج DC ایپلی کیشنز (ڈیٹا سینٹرز، EV چارجنگ) تک محدود ہے، SSCB ٹیکنالوجی میڈیم وولٹیج AC سسٹمز کی طرف بڑھ رہی ہے۔ میکانیکل ویئر کی عدم موجودگی لاکھوں آپریشنز کو ممکن بناتی ہے، اگرچہ یوٹیلیٹی سکیل ایپلی کیشنز کے لیے سیمی کنڈکٹر لاگتیں اب بھی بہت زیادہ ہیں۔.
ہائبرڈ سرکٹ بریکرز نارمل کنڈکشن کے لیے میکانیکل کانٹیکٹس (نقصانات کو کم سے کم کرنا) کو الٹرا فاسٹ انٹرپشن کے لیے متوازی سیمی کنڈکٹر پاتھس کے ساتھ جوڑتے ہیں۔ فالٹ کے حالات کے دوران، کرنٹ مائیکرو سیکنڈز میں سیمی کنڈکٹر برانچ میں کمیوٹیٹ کرتا ہے، پھر کنٹرولڈ ٹرن آف کے ذریعے انٹرپٹ کرتا ہے۔ یہ طریقہ HVDC ٹرانسمیشن کے لیے موزوں ہے جہاں روایتی بریکرز DC آرک ایکسٹنکشن کے ساتھ جدوجہد کرتے ہیں۔.
ڈیجیٹل ٹوئن ٹیکنالوجی کانٹیکٹ ریزسٹنس، آپریٹنگ میکانزم پرفارمنس، اور (SF6 بریکرز کے لیے) گیس کوالٹی کی مسلسل نگرانی کے ذریعے پیش گوئی کرنے والی دیکھ بھال کو ممکن بناتا ہے۔ مشین لرننگ الگورتھم ناکامی سے پہلے انحطاط کے پیٹرن کا پتہ لگاتے ہیں، دیکھ بھال کے وقفوں کو بہتر بناتے ہیں اور غیر منصوبہ بند بندش کو کم کرتے ہیں۔.
متبادل گیس ریسرچ شدت اختیار کرتی رہتی ہے، فلورونیٹریل مکسچرز (C4F7N/CO2) اب کمرشل 145kV بریکرز میں تعینات ہیں۔ اگلی نسل کے امیدواروں میں فلوروکیٹونز اور پرفلورینیٹڈ کمپاؤنڈز شامل ہیں جن میں <100 GWP ہے۔ تاہم، ان میں سے کوئی بھی ابھی تک SF6 کی ڈائی الیکٹرک سٹرینتھ، آرک کوئنچنگ پرفارمنس، اور درجہ حرارت کی حد کے امتزاج سے میل نہیں کھاتا۔.

سوالات کے عام جوابات (FAQ Section)

سوال: کیا میگنیٹک بلو آؤٹ سرکٹ بریکرز DC کرنٹ کو انٹرپٹ کر سکتے ہیں؟

جواب: AC کے لیے ڈیزائن کیے گئے سٹینڈرڈ میگنیٹک بلو آؤٹ بریکرز DC کو قابل اعتماد طریقے سے انٹرپٹ نہیں کر سکتے کیونکہ یہاں کوئی قدرتی کرنٹ زیرو کراسنگ نہیں ہے۔ DC-ریٹیڈ میگنیٹک بلو آؤٹ بریکرز کو 3-5× تیز کانٹیکٹ اوپننگ سپیڈز، 15-25 سپلٹر پلیٹس کے ساتھ بہتر آرک چیوٹ کنفیگریشنز، اور اکثر معاون آرک ایکسٹنکشن میکانزم کے ساتھ خصوصی ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے۔ تب بھی، انٹرپٹنگ کیپیسٹی عام طور پر 1000V DC اور 10kA تک محدود ہوتی ہے۔ اعلی DC ریٹنگز کے لیے، ویکیوم یا سالڈ سٹیٹ ٹیکنالوجی کو ترجیح دی جاتی ہے۔.

سوال: ویکیوم سرکٹ بریکر اپنی ویکیوم انٹیگریٹی کو کتنی دیر تک برقرار رکھتا ہے؟

جواب: معیاری ویکیوم انٹرپٹرز عام حالات میں 20-30 سال تک آپریشنل ویکیوم (<10⁻⁴ Pa) کو برقرار رکھتے ہیں۔ ہرمیٹک سیل میٹل ٹو سیرامک بریزنگ یا گلاس ٹو میٹل سیلنگ کا استعمال کرتا ہے جو وقت کے ساتھ خراب نہیں ہوتا ہے۔ تاہم، ویکیوم انٹیگریٹی شپنگ کے دوران میکانیکل شاک، ضرورت سے زیادہ کانٹیکٹ ایروژن جو دھاتی ذرات پیدا کرتا ہے، یا مینوفیکچرنگ نقائص سے سمجھوتہ کیا جا سکتا ہے۔ ہائی وولٹیج ودھسٹینڈ ٹیسٹوں کا استعمال کرتے ہوئے سالانہ جانچ بالواسطہ طور پر ویکیوم کوالٹی کی تصدیق کرتی ہے—وولٹیج بریک ڈاؤن ویکیوم کے نقصان کی نشاندہی کرتا ہے۔.

سوال: ماحولیاتی خدشات کے باوجود SF6 اب بھی کیوں استعمال ہوتی ہے؟

جواب: SF6 ٹرانسمیشن وولٹیجز (245kV+) کے لیے ضروری ہے کیونکہ کوئی متبادل ٹیکنالوجی فی الحال موازنہ لاگت اور قابل اعتمادی پر مساوی کارکردگی پیش نہیں کرتی ہے۔ ایک 420kV SF6 بریکر کمپیکٹ فٹ پرنٹ میں 63kA فالٹس کو قابل اعتماد طریقے سے انٹرپٹ کرتا ہے۔ ویکیوم کے ساتھ اسے حاصل کرنے کے لیے سیریز میں 8-12 انٹرپٹرز کی ضرورت ہوگی (ناکام ہونے کے امکان کو ڈرامائی طور پر بڑھانا)، جبکہ متبادل گیسیں ابھی تک مناسب ڈائی الیکٹرک سٹرینتھ فراہم نہیں کرتیں۔ انڈسٹری ڈسٹری بیوشن وولٹیجز (72.5-145kV) پر SF6 متبادل میں منتقل ہو رہی ہے لیکن ٹرانسمیشن ایپلی کیشنز میں ثابت شدہ متبادل کی کمی ہے۔.

سوال: سرکٹ بریکر کانٹیکٹ ویلڈنگ کی کیا وجہ ہے، اور مختلف ٹیکنالوجیز اسے کیسے روکتی ہیں؟

جواب: کانٹیکٹ ویلڈنگ اس وقت ہوتی ہے جب آرک ہیٹ کانٹیکٹ سرفیسز کو پگھلا دیتی ہے، جس سے ایک میٹالرجیکل بانڈ بنتا ہے۔ میگنیٹک بلو آؤٹ سسٹمز ڈیڈیکیٹڈ آرکنگ کانٹیکٹس (قربانی کے تانبے-ٹنگسٹن الائیز) کا استعمال کرتے ہیں جو مین کانٹیکٹس کی حفاظت کرتے ہوئے آرک انرجی کو جذب کرتے ہیں۔ ویکیوم بریکرز ویلڈنگ کے خلاف اعلی مزاحمت کے ساتھ تانبے-کرومیم کانٹیکٹس کا استعمال کرتے ہیں، اس کے علاوہ تیز آرک ایکسٹنکشن ہیٹ ٹرانسفر کو کم سے کم کرتا ہے۔ SF6 بریکرز علیحدگی کے فوراً بعد کانٹیکٹس کو ٹھنڈا کرنے کے لیے گیس بلاسٹ کا استعمال کرتے ہیں، ویلڈ کی تشکیل کو روکتے ہیں۔ مناسب کانٹیکٹ پریشر (عام طور پر 150-300N) اور اینٹی ویلڈ کوٹنگز بھی مدد کرتی ہیں۔.

سوال: اونچائی سرکٹ بریکر کی کارکردگی کو کیسے متاثر کرتی ہے؟

جواب: اونچائی ہوا کی کثافت کو کم کرتی ہے، جو میگنیٹک بلو آؤٹ اور SF6 بریکرز کو مختلف طریقے سے متاثر کرتی ہے۔ میگنیٹک بلو آؤٹ بریکرز 1,000m اونچائی سے اوپر کم کولنگ ایفیشینسی کا تجربہ کرتے ہیں—تقریباً 10% فی 1,000m کی ڈیریٹنگ عام ہے۔ SF6 بریکرز سیلڈ کنسٹرکشن کے ذریعے گیس ڈینسٹی کو برقرار رکھتے ہیں، اس لیے اونچائی کے اثرات کم سے کم ہوتے ہیں جب تک کہ بریکر کو دیکھ بھال کے لیے نہ کھولا جائے۔ ویکیوم بریکرز اونچائی سے متاثر نہیں ہوتے کیونکہ وہ بیرونی پریشر سے قطع نظر ویکیوم میں کام کرتے ہیں۔ 2,000m سے اوپر کی تنصیبات کے لیے، مینوفیکچرر ڈیریٹنگ کروز سے مشورہ کریں یا اونچائی سے معاوضہ دینے والے ڈیزائن کی وضاحت کریں۔.

سوال: کیا میں SF6 سرکٹ بریکر کو ویکیوم ٹیکنالوجی سے ریٹروفٹ کر سکتا ہوں؟

جواب: براہ راست تبدیلی عام طور پر ممکن نہیں ہے کیونکہ SF6 اور ویکیوم بریکرز کے مختلف ماؤنٹنگ ڈائمینشنز، آپریٹنگ میکانزمز، اور کنٹرول انٹرفیس ہوتے ہیں۔ تاہم، مینوفیکچررز عام SF6 سوئچ گیئر لائن اپس کے لیے “ڈراپ ان” ویکیوم ریپلیسمنٹس پیش کرتے ہیں، جو ایک ہی بس بار کنکشنز اور پینل فٹ پرنٹ کو برقرار رکھتے ہیں۔ اس کے لیے پورے سرکٹ بریکر اسمبلی کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے لیکن سوئچ گیئر کی تبدیلی سے بچا جاتا ہے۔ ریٹروفٹ SF6 ماحولیاتی تعمیل کو ختم کرتا ہے، دیکھ بھال کے اخراجات کو کم کرتا ہے، اور اکثر قابل اعتمادی کو بہتر بناتا ہے۔ مطابقت کی تشخیص کے لیے VIOX الیکٹرک جیسے مینوفیکچررز سے مشورہ کریں۔.

نتیجہ: ایپلی کیشن کے لیے ٹیکنالوجی کو ملانا

آرک ایکسٹنکشن ٹیکنالوجی کا انتخاب بنیادی طور پر سرکٹ بریکر کی کارکردگی، لائف سائیکل لاگت، اور ماحولیاتی اثرات کو تشکیل دیتا ہے۔ میگنیٹک بلو آؤٹ سسٹمز کم وولٹیج صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے لاگت سے موثر تحفظ فراہم کرتے ہیں جہاں کمپیکٹ ڈیزائن اور ثابت شدہ قابل اعتمادی سب سے اہم ہے۔ ویکیوم ٹیکنالوجی دیکھ بھال سے پاک آپریشن اور ماحولیاتی حفاظت کے ذریعے میڈیم وولٹیج ڈسٹری بیوشن پر حاوی ہے۔ SF6 گرین ہاؤس گیس کے خدشات کے باوجود ٹرانسمیشن وولٹیجز کے لیے ضروری ہے، اگرچہ متبادل گیسیں آہستہ آہستہ اسے کم وولٹیج کلاسز میں تبدیل کر رہی ہیں۔.

برقی انجینئرز کے لیے جو تحفظ کے آلات کی وضاحت کرتے ہیں، فیصلہ سازی میٹرکس کو وولٹیج کلاس، فالٹ کرنٹ میگنیٹیوڈ، ماحولیاتی ضوابط، دیکھ بھال کی صلاحیتوں، اور ملکیت کی کل لاگت پر غور کرنا چاہیے۔ ایک 480V موٹر کنٹرول سینٹر بہترین طور پر میگنیٹک بلو آؤٹ MCCBs کا استعمال کرتا ہے۔ ایک 12kV ڈسٹری بیوشن سوئچ گیئر ویکیوم ٹیکنالوجی سے فائدہ اٹھاتا ہے۔ ایک 145kV سب سٹیشن کو ماحولیاتی اخراجات کے باوجود اب بھی SF6 کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔.

جیسے جیسے صنعت قابل تجدید توانائی کے انضمام، ڈی سی پاور سسٹمز، اور سخت ماحولیاتی معیارات کی طرف بڑھ رہی ہے، سالڈ اسٹیٹ بریکرز اور متبادل گیسوں جیسی ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجیز آہستہ آہستہ اس منظر نامے کو نئی شکل دیں گی۔ تاہم، آرک بجھانے کی بنیادی طبیعیات—چاہے برقی مقناطیسی قوت کے ذریعے، میڈیم کے خاتمے کے ذریعے، یا الیکٹران کیپچر کے ذریعے—آنے والی دہائیوں تک سرکٹ بریکر ڈیزائن پر حکمرانی کرتی رہیں گی۔.

VIOX الیکٹرک اپنی تحقیق اور مینوفیکچرنگ کی سہولیات کے ذریعے تینوں ٹیکنالوجیز کو آگے بڑھانا جاری رکھے ہوئے ہے، صنعتی، تجارتی اور یوٹیلیٹی صارفین کو ہر وولٹیج کلاس اور ایپلیکیشن کے لیے آرک بجھانے کے بہترین حل فراہم کر رہا ہے۔ تکنیکی وضاحتیں، انتخاب کے لیے رہنمائی، یا کسٹم سرکٹ بریکر حل کے لیے، ہماری انجینئرنگ ٹیم سے رابطہ کریں۔.