কিভাবে শর্ট সার্কিট সুরক্ষা কাজ করে এবং কাজ করে

বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে "শর্ট সার্কিট" শব্দটি ভোল্টেজ উত্সগুলির জরুরি অপারেশনকে বোঝায়। শক্তি সংক্রমণের প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলির লঙ্ঘনের ক্ষেত্রে ঘটে, যখন আউটপুট টার্মিনালগুলি একটি কার্যকরী জেনারেটর বা রাসায়নিক উপাদানের শর্ট-সার্কিট (শর্ট সার্কিট) হয়।

এই ক্ষেত্রে, উত্সের সম্পূর্ণ শক্তি অবিলম্বে শর্ট সার্কিটে প্রয়োগ করা হয়। এর মধ্য দিয়ে প্রচণ্ড স্রোত প্রবাহিত হয়, যা যন্ত্রপাতি পুড়িয়ে দিতে পারে এবং আশেপাশের মানুষদের বৈদ্যুতিক আঘাতের কারণ হতে পারে। এই ধরনের ঘটনার বিকাশ বন্ধ করতে, বিশেষ সুরক্ষা ব্যবহার করা হয়।

শর্ট সার্কিট কত প্রকার

প্রাকৃতিক বৈদ্যুতিক অসঙ্গতি

তারা অনুষঙ্গী বাজ স্রাব সময় প্রদর্শিত শক্তিশালী বজ্রপাত.

তাদের গঠনের উত্স হল বিভিন্ন চিহ্ন এবং মাত্রার স্থির বিদ্যুতের উচ্চ সম্ভাবনা, মেঘের দ্বারা সঞ্চিত হয় যখন তারা দীর্ঘ দূরত্বে বায়ু দ্বারা সরানো হয়। প্রাকৃতিক শীতলতার ফলে, উচ্চতা বাড়ার সাথে সাথে মেঘের আর্দ্রতা ঘনীভূত হয়ে বৃষ্টি তৈরি করে।

একটি আর্দ্র পরিবেশে একটি কম বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের আছে, যা বজ্রপাতের আকারে কারেন্টের উত্তরণের জন্য বায়ু নিরোধক ভাঙ্গন সৃষ্টি করে।

একটি বৈদ্যুতিক স্রাব বিভিন্ন সম্ভাবনার দুটি বস্তুর মধ্যে স্লাইড করে:

• আসন্ন মেঘের উপর;

• একটি বজ্র মেঘ এবং মাটির মধ্যে।

প্রথম ধরনের বজ্রপাত বিমানের জন্য বিপজ্জনক, এবং মাটিতে নিঃসরণ গাছ, ভবন, শিল্প সুবিধা, ওভারহেড পাওয়ার লাইন ধ্বংস করতে পারে। এটির বিরুদ্ধে সুরক্ষার জন্য, বাজ রড ইনস্টল করা হয়, যা ধারাবাহিকভাবে নিম্নলিখিত ফাংশনগুলি সম্পাদন করে:

1. গ্রহণ করা, একটি বিশেষ গ্রেপ্তারকারীর কাছে বজ্রপাতের সম্ভাবনাকে আকর্ষণ করা;

2. বিল্ডিংয়ের গ্রাউন্ডিং সার্কিটে একটি নালীর মাধ্যমে প্রাপ্ত কারেন্টের উত্তরণ;

3. এই সার্কিট থেকে স্থল সম্ভাব্য উচ্চ ভোল্টেজ স্রাব স্রাব.

সরাসরি স্রোতে শর্ট সার্কিট

গ্যালভানিক ভোল্টেজ উত্স বা সংশোধনকারীগুলি আউটপুট পরিচিতিগুলির ইতিবাচক এবং নেতিবাচক সম্ভাবনার মধ্যে একটি পার্থক্য তৈরি করে, যা স্বাভাবিক অবস্থায় সার্কিটের কার্যকারিতা নিশ্চিত করে, উদাহরণস্বরূপ, একটি ব্যাটারি থেকে আলোর বাল্বের আভা, যেমনটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে৷

এই ক্ষেত্রে সংঘটিত বৈদ্যুতিক প্রক্রিয়াগুলি একটি গাণিতিক অভিব্যক্তি দ্বারা বর্ণনা করা হয় সম্পূর্ণ সার্কিটের জন্য ওহমের সূত্র.

উৎসের ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স বিতরণ করা হয় অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক সার্কিটে একটি লোড তৈরি করার জন্য তাদের প্রতিরোধের «R» এবং «r» অতিক্রম করে।

জরুরী মোডে, ব্যাটারি টার্মিনাল «+» এবং «-» এর মধ্যে খুব কম বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের একটি শর্ট সার্কিট ঘটে, যা কার্যত বহিরাগত সার্কিটে কারেন্টের প্রবাহ বন্ধ করে, সার্কিটের এই অংশটিকে নিষ্ক্রিয় করে। অতএব, নামমাত্র মোডের ক্ষেত্রে, আমরা ধরে নিতে পারি যে R = 0।

সমস্ত কারেন্ট শুধুমাত্র অভ্যন্তরীণ বর্তনীতে সঞ্চালিত হয়, যার একটি ছোট প্রতিরোধ আছে এবং সূত্র I = E / r দ্বারা নির্ধারিত হয়।

যেহেতু ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স এর মাত্রা পরিবর্তিত হয়নি, কারেন্টের মান খুব দ্রুত বৃদ্ধি পায়। এই ধরনের একটি শর্ট সার্কিট শর্টিং তার এবং অভ্যন্তরীণ লুপের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, যার ফলে তাদের মধ্যে প্রচুর তাপ সৃষ্টি হয় এবং পরবর্তী কাঠামোগত ক্ষতি হয়।

এসি সার্কিটে শর্ট সার্কিট

এখানে সমস্ত বৈদ্যুতিক প্রক্রিয়াগুলিও ওহমের সূত্রের ক্রিয়াকলাপের দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে এবং একই নীতি অনুসারে এগিয়ে যায়। তাদের উত্তরণের বৈশিষ্ট্যগুলির প্রয়োজন:

• বিভিন্ন কনফিগারেশন সহ একক-ফেজ বা তিন-ফেজ নেটওয়ার্কের ব্যবহার;

• একটি গ্রাউন্ড লুপের উপস্থিতি।

এসি সার্কিটে শর্ট সার্কিটের প্রকারভেদ

শর্ট সার্কিট স্রোত এর মধ্যে ঘটতে পারে:

• ফেজ এবং স্থল;

• দুটি ভিন্ন পর্যায়;

• দুটি ভিন্ন পর্যায় এবং গ্রাউন্ডিং;

• তিনটি পর্যায়;

• তিনটি পর্যায় এবং পৃথিবী।

ওভারহেড পাওয়ার লাইনের মাধ্যমে বিদ্যুৎ সঞ্চালনের জন্য, পাওয়ার সিস্টেমগুলি একটি ভিন্ন নিরপেক্ষ সংযোগ স্কিম ব্যবহার করতে পারে:

1. বিচ্ছিন্ন;

2. বধির গ্রাউন্ডেড।

এই প্রতিটি ক্ষেত্রে শর্ট সার্কিট স্রোত তাদের নিজস্ব পথ তৈরি করবে এবং একটি আলাদা মান থাকবে। অতএব, একটি বৈদ্যুতিক সার্কিট একত্রিত করার জন্য উপরের সমস্ত বিকল্প এবং তাদের জন্য একটি বর্তমান সুরক্ষা কনফিগারেশন তৈরি করার সময় তাদের মধ্যে শর্ট-সার্কিট স্রোতের সম্ভাবনা বিবেচনা করা হয়।

বিদ্যুতের ভোক্তাদের ক্ষেত্রেও শর্ট সার্কিট ঘটতে পারে, যেমন একটি বৈদ্যুতিক মোটর। একক-ফেজ কাঠামোতে, ফেজ সম্ভাব্যতা অন্তরণ স্তর ভেদ করে হাউজিং বা নিরপেক্ষ পরিবাহীতে যেতে পারে।তিন-ফেজ বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলিতে, একটি অতিরিক্ত ত্রুটি দুই বা তিনটি পর্যায়ের মধ্যে বা ফ্রেম/গ্রাউন্ডের সাথে তাদের সমন্বয়ের মধ্যে ঘটতে পারে।

এই সমস্ত ক্ষেত্রে, যেমন ডিসি সার্কিটগুলিতে শর্ট সার্কিটের ক্ষেত্রে, খুব বড় আকারের একটি শর্ট সার্কিট কারেন্ট তৈরি হওয়া শর্ট সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হবে এবং জেনারেটরের সাথে সংযুক্ত পুরো সার্কিটটি একটি জরুরী মোড সৃষ্টি করবে।

এটি প্রতিরোধ করার জন্য, সুরক্ষাগুলি ব্যবহার করা হয় যা বর্ধিত স্রোতের সংস্পর্শে থাকা সরঞ্জামগুলি থেকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ভোল্টেজ সরিয়ে দেয়।

শর্ট সার্কিট সুরক্ষার অপারেটিং সীমাগুলি কীভাবে চয়ন করবেন

সমস্ত বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি তাদের ভোল্টেজ শ্রেণিতে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ বিদ্যুৎ ব্যবহার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটি শক্তি দ্বারা নয়, কারেন্ট দ্বারা লোড মূল্যায়ন করার জন্য গৃহীত হয়। এটি পরিমাপ করা, নিয়ন্ত্রণ করা এবং এর বিরুদ্ধে সুরক্ষা তৈরি করা সহজ।

চিত্রটি স্রোতের গ্রাফ দেখায় যা সরঞ্জামের অপারেশনের বিভিন্ন মোডে ঘটতে পারে। তাদের জন্য, প্রতিরক্ষামূলক ডিভাইস সেটিং এবং সেট করার জন্য পরামিতি নির্বাচন করা হয়।

বাদামী রঙের গ্রাফটি নামমাত্র মোডের সাইন তরঙ্গ দেখায়, যা বৈদ্যুতিক সার্কিটের নকশায় প্রাথমিক হিসাবে নির্বাচিত হয়, তারের শক্তি এবং বর্তমান সুরক্ষা ডিভাইসগুলির নির্বাচনকে বিবেচনা করে।

শিল্প ফ্রিকোয়েন্সি সাইন তরঙ্গ 50 হার্টজ এই মোডে এটি সর্বদা স্থিতিশীল থাকে এবং একটি সম্পূর্ণ দোলনের সময়কাল 0.02 সেকেন্ডের মধ্যে ঘটে।

অপারেটিং মোডের সাইন ওয়েভ ছবিতে নীল রঙে দেখানো হয়েছে। এটি সাধারণত নামমাত্র হারমোনিকের চেয়ে কম হয়। লোকেরা খুব কমই তাদের নির্ধারিত ক্ষমতার সমস্ত মজুদ সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করে।একটি উদাহরণ হিসাবে, যদি একটি পাঁচ হাতের ঝাড়বাতি একটি ঘরে ঝুলে থাকে, তবে প্রায়শই আলোর জন্য বাল্বগুলির একটি গ্রুপ অন্তর্ভুক্ত করা হয়: দুটি বা তিনটি, পাঁচটি নয়।

বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি রেট করা লোডে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করার জন্য, তারা সুরক্ষা সেট করার জন্য একটি ছোট কারেন্ট রিজার্ভ তৈরি করে। যে পরিমাণ কারেন্টে তারা ট্রিপে সামঞ্জস্য করে তাকে সেটপয়েন্ট বলে। পৌঁছে গেলে, সুইচগুলি সরঞ্জাম থেকে ভোল্টেজ সরিয়ে দেয়।

নামমাত্র মোড এবং সেট পয়েন্টের মধ্যে সাইনোসয়েডাল প্রশস্ততার পরিসরে, সার্কিটটি সামান্য ওভারলোড মোডে কাজ করে।

ফল্ট কারেন্টের সম্ভাব্য সময়ের বৈশিষ্ট্য কালো রঙে গ্রাফে দেখানো হয়েছে। এর প্রশস্ততা সুরক্ষা সেটিং অতিক্রম করেছে, এবং দোলন ফ্রিকোয়েন্সি নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়েছে। এটা সাধারণত aperiodic প্রকৃতির হয়. প্রতিটি অর্ধ-তরঙ্গ মাত্রা এবং ফ্রিকোয়েন্সিতে পরিবর্তন করে।

ওভারকারেন্ট সুরক্ষা অ্যালগরিদম

প্রতিটি শর্ট-সার্কিট সুরক্ষা অপারেশনের তিনটি প্রধান পর্যায় অন্তর্ভুক্ত করে:

1. নিরীক্ষণ করা বর্তমান সাইনোসয়েডের অবস্থার ধ্রুবক পর্যবেক্ষণ এবং ত্রুটির মুহূর্তের সংকল্প;

2. পরিস্থিতির বিশ্লেষণ এবং যৌক্তিক অংশ থেকে নির্বাহী সংস্থাকে একটি আদেশ জারি করা;

3. স্যুইচিং ডিভাইসের মাধ্যমে সরঞ্জাম থেকে ভোল্টেজ মুক্তি।

অনেক ডিভাইসে, আরেকটি উপাদান ব্যবহার করা হয় - প্রতিক্রিয়া সময় বিলম্বের প্রবর্তন। এটি জটিল, শাখাযুক্ত সার্কিটে নির্বাচনের নীতি প্রদান করতে ব্যবহৃত হয়।

যেহেতু সাইন ওয়েভ 0.005 সেকেন্ডের মধ্যে তার প্রশস্ততায় পৌঁছায়, তাই সুরক্ষা দ্বারা এটির পরিমাপের জন্য এই সময়কাল অন্তত প্রয়োজনীয়। কাজ পরবর্তী দুই পর্যায়ে অবিলম্বে বাহিত হয় না.

এই কারণে, দ্রুততম বর্তমান সুরক্ষাগুলির মোট অপারেটিং সময় 0.02 সেকেন্ডের একটি সুরেলা দোলনের সময়ের চেয়ে সামান্য কম।

শর্ট সার্কিট সুরক্ষা নকশা বৈশিষ্ট্য

প্রতিটি তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বৈদ্যুতিক প্রবাহের কারণ:

• কন্ডাকটরের তাপীয় উত্তাপ;

• একটি চৌম্বক ক্ষেত্র নির্দেশ।

এই দুটি ক্রিয়া প্রতিরক্ষামূলক ডিভাইসের নকশার ভিত্তি হিসাবে নেওয়া হয়।

বর্তমান সুরক্ষা

বিদ্যুতের তাপীয় প্রভাব, বিজ্ঞানী জুল এবং লেনজ দ্বারা বর্ণিত, ফিউজগুলিকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়।

চৌকিদার

এটি বর্তমান পথে একটি ফিউজ স্থাপনের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যা সর্বোত্তমভাবে নামমাত্র লোড সহ্য করে, তবে সার্কিটকে বাধাগ্রস্ত করে অতিক্রম করলে পুড়ে যায়।

জরুরী প্রবাহের মান যত বেশি হবে, তত দ্রুত সার্কিট ব্রেক তৈরি হবে - ভোল্টেজ অপসারণ। যদি স্রোত কিছুটা বেশি হয় তবে এটি দীর্ঘ সময়ের পরে বন্ধ হয়ে যেতে পারে।

ফিউজ সফলভাবে ইলেকট্রনিক ডিভাইস, গাড়ির বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম, গৃহস্থালীর যন্ত্রপাতি, 1000 ভোল্ট পর্যন্ত শিল্প ডিভাইসে কাজ করে। তাদের কিছু মডেল উচ্চ ভোল্টেজ সরঞ্জাম সার্কিট ব্যবহার করা হয়.

কারেন্টের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রভাবের নীতির উপর ভিত্তি করে সুরক্ষা

একটি কারেন্ট-বহনকারী তারের চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র প্ররোচিত করার নীতিটি একটি ট্রিপ কয়েল ব্যবহার করে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রিলে এবং সুইচগুলির একটি বিশাল শ্রেণী তৈরি করা সম্ভব করেছে।

এর কুণ্ডলী একটি কোরে অবস্থিত - একটি চৌম্বকীয় সার্কিট যেখানে প্রতিটি বাঁক থেকে চৌম্বকীয় প্রবাহ যোগ করা হয়। চলমান যোগাযোগটি যান্ত্রিকভাবে আর্মেচারের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা কোরের দোলানো অংশ। এটি বসন্তের বল দ্বারা স্থির যোগাযোগের বিরুদ্ধে চাপা হয়।

সর্পিল কুণ্ডলীর বাঁকগুলির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত রেটযুক্ত স্রোত একটি চৌম্বকীয় প্রবাহ তৈরি করে যা বসন্তের শক্তিকে অতিক্রম করতে পারে না। অতএব, যোগাযোগ স্থায়ীভাবে বন্ধ করা হয়.

জরুরী স্রোতের ক্ষেত্রে, আর্মেচারটি চৌম্বকীয় সার্কিটের স্থির অংশে আকৃষ্ট হয় এবং পরিচিতিগুলির দ্বারা তৈরি সার্কিটটি ভেঙে দেয়।

সুরক্ষিত সার্কিট থেকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ভোল্টেজ অপসারণের ভিত্তিতে কাজ করা সার্কিট ব্রেকারগুলির মধ্যে একটি ফটোতে দেখানো হয়েছে।

এটি ব্যবহার করে:

• জরুরী মোডের স্বয়ংক্রিয় শাটডাউন;

• বৈদ্যুতিক চাপ নির্বাপক সিস্টেম;

• ম্যানুয়াল বা স্বয়ংক্রিয় শুরু।

ডিজিটাল শর্ট সার্কিট সুরক্ষা

উপরে আলোচনা করা সমস্ত সুরক্ষা অ্যানালগ মানগুলির সাথে কাজ করে। এগুলি ছাড়াও, সম্প্রতি শিল্পে এবং বিশেষত শক্তি সেক্টরে, কাজের ভিত্তিতে ডিজিটাল প্রযুক্তি সক্রিয়ভাবে চালু করা হয়েছে মাইক্রোপ্রসেসর ডিভাইস এবং স্ট্যাটিক রিলে। সরলীকৃত ফাংশন সহ একই ডিভাইসগুলি পরিবারের প্রয়োজনের জন্য উত্পাদিত হয়।

সুরক্ষিত সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের মাত্রা এবং দিক পরিমাপ উচ্চ মাত্রার নির্ভুলতার সাথে একটি অন্তর্নির্মিত স্টেপ-ডাউন কারেন্ট ট্রান্সফরমার দ্বারা সঞ্চালিত হয়। এটি দ্বারা পরিমাপ করা সংকেত সুপারপজিশন দ্বারা ডিজিটাইজ করা হয় উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি আয়তক্ষেত্রাকার ডাল প্রশস্ততা মড্যুলেশন নীতি অনুযায়ী.

তারপরে এটি মাইক্রোপ্রসেসরের সুরক্ষার যৌক্তিক অংশে যায়, যা একটি নির্দিষ্ট, পূর্ব-কনফিগার করা অ্যালগরিদম অনুযায়ী কাজ করে। জরুরী পরিস্থিতিতে, ডিভাইস লজিক নেটওয়ার্ক থেকে ভোল্টেজ অপসারণ করার জন্য শাটডাউন অ্যাকুয়েটরকে একটি আদেশ জারি করে।

প্রতিরক্ষামূলক অপারেশনের জন্য, একটি পাওয়ার সাপ্লাই ইউনিট ব্যবহার করা হয়, যা প্রধান বা স্বায়ত্তশাসিত উত্স থেকে ভোল্টেজ নেয়।

ডিজিটাল শর্ট-সার্কিট সুরক্ষা নেটওয়ার্কের জরুরি অবস্থা এবং এর শাটডাউন মোড নিবন্ধন করার জন্য প্রচুর সংখ্যক ফাংশন, সেটিংস এবং ক্ষমতা রয়েছে।