सर्किट ब्रेकरों का चयन और स्थापना आवासीय और गैर-आवासीय दोनों परिसरों में तारों के निर्माण में सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक है। यह वह उपकरण है जो विद्युत नेटवर्क को अधिभार और शॉर्ट सर्किट से बचाने में सक्षम है, जब यह अधिक गरम हो जाता है या इसकी स्थापित सीमा से अधिक हो जाता है तो करंट की आपूर्ति को रोक देता है।
सर्किट ब्रेकर कैसे काम करता है
किसी भी सर्किट ब्रेकर के संचालन का सिद्धांत दो प्रकार की सुरक्षा पर आधारित होता है। ये थर्मल प्रोटेक्शन और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रोटेक्शन हैं। आधुनिक एबी में, दोनों प्रकार की सुरक्षा संयुक्त होती है, और ऐसे उपकरणों को एक विशेष शब्द - सर्किट ब्रेकर द्वारा संयुक्त रिलीज के साथ नामित किया जाता है।
गर्मी से बचाव
सर्किट ब्रेकर की थर्मल सुरक्षा उन स्थितियों में चालू हो जाती है जहां काम करने वाले विद्युत उपकरण नेटवर्क से जुड़े होते हैं, जिसकी कुल शक्ति इस नेटवर्क के लिए अधिकतम स्वीकार्य से अधिक होती है।(या इसके खंड)। एक नियम के रूप में, ऐसा तब होता है जब गंभीर उपभोक्ता जैसे इलेक्ट्रिक केतली, हीटर, वॉशिंग मशीन, वेल्डिंग मशीन आदि एक ही समय में चालू होते हैं। तारों पर, ऐसे भार के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। कंडक्टर के अंदर उत्पन्न होने वाली तापीय ऊर्जा (इस मामले में, तार) में इलेक्ट्रॉनों की बड़ी संख्या के कारण बस विलुप्त होने का समय नहीं होता है, इसलिए कंडक्टर का तापमान धीरे-धीरे बढ़ता है। सर्किट ब्रेकर में स्थापित प्लेट भी गर्म हो जाती है, और एक निश्चित क्षण में, उच्च तापमान के प्रभाव में, यह ख़राब होने लगती है, जिससे रिलीज संचालित होता है और इस तरह नेटवर्क को डी-एनर्जेट करता है।
ज्यादातर मामलों में सर्किट ब्रेकर के टॉगल स्विच को उसकी काम करने की स्थिति में वापस करने के प्रयास असफल होते हैं: जब तक तार और प्लेट का तापमान सामान्य मूल्यों तक नहीं गिर जाता, तब तक बिजली की आपूर्ति बहाल नहीं की जा सकती।
विद्युत चुम्बकीय सुरक्षा
शॉर्ट सर्किट के मामले में, जब करंट बिजली की गति से बढ़ता है और तापमान में उछाल का कारण बनता है जो वायरिंग को पिघला सकता है और आग का कारण बन सकता है, तो थर्मल प्रोटेक्शन के पास काम करने का समय नहीं होता है, इसलिए इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रोटेक्शन आता है कार्रवाई में, सर्किट को तुरंत खोलना। विशेष सोलनॉइड के अंदर तेज चुंबकीय प्रवाह कोर को बाहर धकेलता है, जिससे सर्किट बंद हो जाता है। इस मामले में अनिवार्य रूप से होने वाला उच्च तापमान विद्युत चाप एक विशेष कक्ष में बुझ जाता है जिसमें कई स्वतंत्र प्लेट होते हैं, इसलिए सर्किट ब्रेकर बॉडी पिघलती नहीं है।
नेटवर्क को बिजली की आपूर्ति के बाद ही संभव होगाशॉर्ट सर्किट का कारण बनने वाला विद्युत उपकरण पाया गया और डिस्कनेक्ट हो गया। यह बंद होने के समय काम कर रहे प्रत्येक डिवाइस को नेटवर्क से क्रमिक रूप से डिस्कनेक्ट करने के लिए पर्याप्त है।
पावर सर्किट ब्रेकर चयन
समस्या की स्थिति में सर्किट ब्रेकर अपने उद्देश्य को पूरी तरह से पूरा करने के लिए, ऐसे उपकरण की पसंद पर सावधानीपूर्वक विचार करना आवश्यक है। बिजली की दुकानों की अलमारियों पर आप एक साथ कई प्रकार के सर्किट ब्रेकर पा सकते हैं - और उनमें से प्रत्येक पर आप पूरी तरह से अलग-अलग वर्तमान रेटिंग देख सकते हैं। यह निर्धारित करने के लिए कि कौन सा उपकरण किसी विशेष वायरिंग के लिए उपयुक्त है, आप ओम के नियम का उपयोग कर सकते हैं, जिसे स्कूल के पाठ्यक्रम से जाना जाता है, जिनमें से एक सूत्र कहता है: "सर्किट सेक्शन में वर्तमान ताकत वोल्टेज के सीधे आनुपातिक और व्युत्क्रमानुपाती होती है। सर्किट के इस खंड के विद्युत प्रतिरोध के लिए।"
यह समान रूप से प्रसिद्ध सूत्र I=P / U द्वारा व्यक्त किया गया है, जो घरेलू ऊर्जा में गणना के लिए काफी स्वीकार्य है।
मैं इस मामले में एम्पीयर में वर्तमान ताकत है, जिसके मान सर्किट ब्रेकर के मामलों में दर्शाए गए हैं: 10A, 25A या 40A।
पी - शक्ति। प्रत्येक व्यक्ति को इस मान की गणना तारों के एक निश्चित खंड में उपयोग किए जाने वाले विद्युत उपकरणों की संख्या के आधार पर करनी चाहिए।
U - मुख्य वोल्टेज, 220 वोल्ट की एक निश्चित संख्या द्वारा दर्शाया गया है।
एबी पावर गणना का उदाहरण
एक बड़ी रसोई के लिए पावर सर्किट ब्रेकर का चयन एक उदाहरण है। एक ऐसी जगह की तरह जहाँकई ऊर्जा-गहन उपभोक्ताओं का उपयोग किया जाता है:
- रसोईघर में एक फ्रिज, माइक्रोवेव, इलेक्ट्रिक केतली, वॉशिंग मशीन और एक छोटा टीवी है। सबसे पहले आपको बिजली के उपकरणों की कुल शक्ति का पता लगाने की आवश्यकता है (यह जानकारी निर्देश पुस्तिका में उपलब्ध है या उपकरणों पर नेमप्लेट या स्टिकर पर डुप्लिकेट है)। अक्सर, संकेतक लगभग निम्नलिखित होते हैं: रेफ्रिजरेटर - 200W, माइक्रोवेव - 900W, इलेक्ट्रिक केतली - 1800W, इलेक्ट्रिक ओवन - 2400W, वॉशिंग मशीन - 2000W, स्प्लिट सिस्टम - 900W, टीवी - 50W। सभी उपकरणों की कुल शक्ति 8250W है।
- मुख्य वोल्टेज ज्ञात है - यह 220V है।
- 8250W, यानी P, को 220V से विभाजित किया जाना चाहिए, यानी U.
- परिणाम 37.5A है - यह वह करंट है जिससे मशीन को खुद गुजरना होगा। आवश्यक प्रदर्शन के लिए निकटतम व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उपकरण 40A सर्किट ब्रेकर है।
हर किसी के पास किसी न किसी कारण से ऐसी गणना करने का अवसर नहीं होता है। ऐसे मामलों में, आप पावर द्वारा सर्किट ब्रेकर का चयन करने के लिए टेबल का उपयोग कर सकते हैं। इसे कहां खोजें? करंट के लिए स्वचालित मशीनों की रेटिंग की तालिका इस तरह दिखती है:
यदि आप वाहन शक्ति मूल्यों की तलाश में समय नहीं बिताना चाहते हैं, तो एक अन्य प्रकार की तालिका काम आएगी:
कट-ऑफ करंट द्वारा सर्किट ब्रेकर का चयन
अंकित मूल्य के अलावा, प्रत्येक सर्किट ब्रेकर को एक अक्षर से चिह्नित किया जाता है,तथाकथित तात्कालिक ट्रिप करंट को दर्शाता है। रोजमर्रा की जिंदगी में इस्तेमाल होने वालों में निम्नलिखित पदनाम वाली मशीनें हैं:
- B - कम-वर्तमान उपभोक्ताओं के उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए अति-संवेदनशील उपकरण। इसका मतलब यह है कि ऐसी स्वचालित मशीन न केवल शॉर्ट सर्किट के मामले में काम कर सकती है, बल्कि पारंपरिक एयर कंडीशनर को शुरू करते समय भी, इसकी शुरुआती धारा को नाममात्र मूल्य से अधिक मानते हुए काम कर सकती है। इसीलिए इस तरह के उपकरणों का उपयोग सामान्य तर्ज पर नहीं किया जाता है।
- С - सर्किट ब्रेकरों का सबसे आम समूह, जिसका रेटेड कट-ऑफ करंट आपको कई आधुनिक घरेलू उपकरणों का उपयोग करते समय नेटवर्क को कनेक्ट रखने की अनुमति देता है, जिसमें हीटर, एयर कंडीशनर या वाशिंग मशीन जैसे शक्तिशाली उपभोक्ता शामिल हैं। पावर द्वारा सर्किट ब्रेकर का चुनाव मुख्य रूप से इस समूह के उपकरणों के बीच किया जाता है।
- D - मशीनें उन लोगों के लिए उपयुक्त हैं जो उच्च प्रारंभिक धाराओं (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक मोटर या वेल्डिंग मशीन) वाले विद्युत उपकरणों का उपयोग करते हैं। घरेलू विद्युत नेटवर्क के एक समझदार संगठन के साथ, वे एक निश्चित लाइन के लिए सख्ती से जिम्मेदार हैं, जो सामान्य घरेलू भार से संबंधित नहीं है।
सर्किट ब्रेकर का चुनाव खंभों की संख्या के अनुसार
एबी की स्थापना, एक साथ कई पोल खोलना, अक्सर औद्योगिक सुविधाओं या सामान्य विद्युत पैनलों में उपयोग किया जाता है। घरेलू परिस्थितियों में, सिंगल-पोल सर्किट ब्रेकर मुख्य रूप से उपयोग किए जाते हैं।
सिंगल पोल सर्किट ब्रेकर
घरेलू विद्युत पैनल को स्थापित करते समय, जिससे एकल-चरण लाइन जुड़ी होती है, इसकी मुख्य सामग्रीसिंगल-पोल सर्किट ब्रेकर बनें, एक फेज ब्रेक से जुड़े और एक विशेष बस पर लगे शून्य तार को प्रभावित न करें। शॉर्ट सर्किट और ओवरहीटिंग से आउटलेट लाइनों और प्रकाश व्यवस्था के लिए सुरक्षा प्रदान करें।
टू-पोल सर्किट ब्रेकर
घरेलू ऊर्जा में इनका उपयोग इनपुट डिवाइस के रूप में किया जाता है जो एक साथ दो तार खोल सकते हैं - फेज और जीरो दोनों। बिजली के मामले में सर्किट ब्रेकर चुनते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इस तरह के उपकरण की रेटिंग घर या अपार्टमेंट में सभी उपभोक्ताओं द्वारा बनाए गए कुल भार के अनुरूप होनी चाहिए - बिजली के उपकरण और सभी प्रकाश लाइनें।
फोटो में 40A बाइपोलर सर्किट ब्रेकर दिखाया गया है।
तीन-पोल सर्किट ब्रेकर
ऐसे उपकरण अर्ध-औद्योगिक वर्ग के हैं और घरेलू परिस्थितियों में अत्यंत दुर्लभ हैं। उनके उपयोग का मुख्य दायरा तीन-चरण नेटवर्क है। चार डंडे वाले यंत्र भी होते हैं, लेकिन रोजमर्रा की जिंदगी में इनका इस्तेमाल कम और कम होता है।
वायर सेक्शन
उचित वायरिंग के साथ, आपको केवल बिजली के लिए सर्किट ब्रेकर चुनने तक सीमित नहीं रहना चाहिए। बिछाए जा रहे तार का क्रॉस सेक्शन भी महत्वपूर्ण है। चूंकि तार की मोटाई का गलत चुनाव, सर्किट ब्रेकर के सही विकल्प के साथ भी, बहुत अप्रिय स्थिति पैदा कर सकता है जिसमें लगातार ओवरहीटिंग के कारण मशीन लगातार यात्रा कर सकती है।
तदनुसार, और शक्ति के अनुसार वायर क्रॉस-सेक्शन चुनेंकुछ आवश्यकताओं के अधीन होना चाहिए। सभी स्थितियों में विचार करने वाली सबसे महत्वपूर्ण बात स्वीकार्य गर्मी का नियम है।
सहनशील गर्मी नियम
अस्थिर भौतिक राशियाँ इसका पालन करने में मदद करती हैं, अर्थात् प्रतिरोध।
"प्रतिरोध एक भौतिक मात्रा है जो विद्युत प्रवाह के पारित होने को रोकने के लिए एक कंडक्टर की संपत्ति की विशेषता है और कंडक्टर के सिरों पर वोल्टेज के अनुपात के बराबर है जो वर्तमान में प्रवाहित होती है।"
एक साधारण आम आदमी से परिचित बिजली के उपकरणों, सॉकेट और स्विच के क्षेत्र में, यह इस तथ्य के कारण है कि तारों के माध्यम से प्रसारित बिजली का एक निश्चित हिस्सा इन्हीं तारों को गर्म करने पर खर्च किया जाता है, जो उनके कारण होता है प्रतिरोध। और वर्तमान में वृद्धि अनिवार्य रूप से तारों के प्रतिरोध में वृद्धि का कारण बनेगी, और यह बदले में, वोल्टेज की बूंदों को जन्म देगी। इसलिए, तारों के क्रॉस सेक्शन को स्वीकार्य नुकसान और हीटिंग के अनुरूप होना चाहिए। बेशक, आप बड़े तारों से अपने घर के लिए तारों का निर्माण कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, 4 या 6 मिमी2) और अत्यधिक लागत की समस्या के बारे में बिल्कुल भी नहीं सोचें, हालांकि, काफी लागत को देखते हुए तांबे के कंडक्टर वाले केबल, यह विकल्प हर कोई इसे वहन नहीं कर सकता।
ताकत द्वारा वायर क्रॉस-सेक्शन का चयन करने का सबसे आसान तरीका तालिका का उपयोग करना है:
अक्सर तारों के निर्माण में तांबे के केबल का उपयोग किया जाता है, एल्यूमीनियम का उपयोग मुख्य रूप से परिचयात्मक लाइनों के लिए किया जाता है। यह एल्यूमीनियम पर तांबे के लाभों की एक पूरी सूची के कारण है,जिनमें से: सेवा जीवन, चालकता, शक्ति, स्थापना में आसानी, आदि। बेशक, तांबे के तार एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक महंगे हैं, लेकिन अधिक भुगतान, विशेष रूप से उचित चयन के साथ, इतना ध्यान देने योग्य नहीं होगा।
स्थापित करते समय, आपको तारों के स्थान की विशेषताओं को भी ध्यान में रखना चाहिए - बाहरी या आंतरिक। इन बारीकियों को एक अन्य तालिका द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
इस डेटा के साथ-साथ स्वचालित मशीनों के लिए वर्तमान रेटिंग की एक तालिका का उपयोग करके, आवश्यक एबी पावर निर्धारित करना बहुत आसान होगा। प्रत्येक विद्युत उपकरण की अनुमानित शक्ति का पता लगाना भी आसान है। उदाहरण के लिए, 0.75 मिमी2 के तार खंड के लिए 10A सर्किट ब्रेकर का चयन किया जाता है, जो 1.3 kW के भार के अनुरूप होता है।
अधिकतम स्वीकार्य केबल लंबाई और इस लंबाई के अनुरूप भार निर्धारित करना भी महत्वपूर्ण है, लेकिन यह उन घरेलू परिस्थितियों पर लागू नहीं होता है जहां दूरियां इतनी अधिक नहीं होती हैं।
