எம்சிசிபி தொழில்துறை மின்சுற்றுகளுக்கு மிகை மின்னோட்டம் மற்றும் குறுகிய சுற்று பாதுகாப்பை எவ்வாறு வழங்குகிறது?

ஒரே சிறிய சட்டத்தில் இரண்டு பாதுகாப்பு முறைகள்: தொழில்துறை மின்சுற்று பாதுகாப்பின் உள்ளே

அனைத்து தொழில்துறை மின்சக்தி பகிர்மான அமைப்புகளும் இரண்டு வெவ்வேறு மின்னியல் அச்சுறுத்தல்களை எதிர்கொள்கின்றன: கடத்திகளை கிரமமாக அதிக வெப்பத்திற்கு உள்ளாக்கும் நீடித்த மிகைச்சுமைகள் மற்றும் மில்லிசெகண்டுகளில் அழிவுகரமான மின்னோட்ட அளவை வழங்கும் திடீர் குறுகிய சுற்றுகள். ஒரு மால்டெட் கேஸ் சர்க்யூட் பிரேக்கர் — MCCB உலகம் முழுவதும் ஸ்விட்ச்போர்டுகள், பேனல்போர்டுகள் மற்றும் மோட்டார் கண்ட்ரோல் சென்டர்களில் காணப்படுகிறது — ஒரே சிறிய சாதனத்தில் இரண்டு வகையான பாதுகாப்புகளையும் வழங்குகிறது. உள்ளே உள்ள ட்ரிப் இயந்திரங்கள் இந்த தவறு வகைகளை எவ்வாறு வேறுபடுத்துகின்றன என்பதை அறிவது, 16 A முதல் 1600 A வரையிலான குறைந்த மின்னழுத்த சுற்று பாதுகாப்பின் அடித்தளமாக இந்த சாதனம் மாறியதற்கு விளக்கம் அளிக்கிறது.

ஒரு MCCB இன் முக்கிய பாதுகாப்பு, ஒரே ட்ரிப் இயந்திரத்துடன் இணைந்த இரண்டு இணை கண்டறிதல் பாதைகள் மூலம் செயல்படுகிறது. வெப்ப உறுப்பு, மின்னோட்ட ஓட்டத்தால் சூடாகும் பைமெட்டாலிக் ஸ்ட்ரிப்பைப் பயன்படுத்தி மிகைச்சுமையைக் கண்டறிகிறது. காந்த உறுப்பு, மின்னோட்டம் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவை மீறும்போது உடனடியாக ட்ரிப் செய்யும் விசையை உருவாக்கும் ஒரு மின்காந்த குண்டு மூலம் குறுகிய சுற்று (ஷார்ட் சர்க்யூட்) நிகழ்வைக் கண்டறிகிறது. இந்த இரண்டு அமைப்புகளும் தனித்தனியே செயல்படுகின்றன, ஆனால் ஒரே லேட்ச் இயந்திரத்தில் ஒன்றிணைகின்றன.

வெப்ப பாதுகாப்பு: மிகைச்சுமை கண்டறிதல் அமைப்பு

பைமெட்டாலிக் ஸ்ட்ரிப்கள் மின்னோட்டத்தை எவ்வாறு இயந்திர இயக்கமாக மாற்றுகின்றன

இரு உலோகங்களின் இணைப்பால் ஆன இரு உலோகத் தட்டு என்பது வெவ்வேறு வெப்ப விரிவாக்க கெழுக்களைக் கொண்ட இரு உலோகங்களை (பொதுவாக எஃகு மற்றும் தாமிரம்) ஒன்றாக இணைத்து உருவாக்கப்படும். இந்த தட்டு வழியாக அல்லது அதன் அருகில் சுமை மின்னோட்டம் செல்லும்போது, மின்தடை வெப்பம் அதன் வெப்பநிலையை உயர்த்துகிறது; இதன் விளைவாக ஏற்படும் வேறுபட்ட விரிவாக்கம் தட்டை ஒரு குறிப்பிட்ட வளைவில் வளைக்கிறது, அது நேரடியாக டிரிப் லேச்சை செயல்படுத்துகிறது.

மின்னோட்டம் மற்றும் டிரிப் நேரத்திற்கு இடையேயான தொடர்பு IEC 60947-2 இல் தரநிலையாக்கப்பட்ட நேரம்-எதிர் தன்மையைப் பின்பற்றுகிறது. தரப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் 113% இல், சுடிச்சி ஒரு மணி நேரத்திற்குள் டிரிப் ஆகக் கூடாது. 145% இல், அது ஒரு மணி நேரத்திற்குள் டிரிப் ஆக வேண்டும். இந்த நேரம்-எதிர் தன்மை தாமிரக் கடத்திகளின் வெப்ப சேத வளைவை ஒத்திருக்கிறது — அதாவது இந்த சுடிச்சி பாதுகாக்கும் உபகரணம். MCCB பாதுகாக்கிறது.

சூழல் வெப்பநிலை முக்கியமானது. ஒரு MCCB 55°C வெப்பநிலையில் சூடான மூடுபெட்டியில் பொருத்தப்பட்டால், பைமெடாலிக் ஸ்ட்ரிப் உயர் அடிப்படை வெப்பநிலையில் இருப்பதால், அதன் பெயர்ப்பலகை மதிப்பை விடக் குறைந்த உண்மையான மின்னோட்டத்தில் சுடிக்கை செயல்படும். உயர் சூழல் வெப்பநிலை சூழல்களுக்கு, நுண்செயலி-அடிப்படையிலான வெப்ப மாதிரியைக் கொண்ட மின்னணு சுடிக்கை அலகுகள் இந்த மாறுபாட்டை நீக்குகின்றன.

காந்த பாதுகாப்பு: உடனடி குறுகிய-சுற்று பதிலளிப்பு

காந்த சுடிக்கை உறுப்பு ஒரு நகரக்கூடிய ஆர்மேச்சரைச் சுற்றியுள்ள சுருளைக் கொண்டுள்ளது. இயல்பான சுமை மின்னோட்டத்தில், காந்த பாயம் ஆர்மேச்சர் ஸ்பிரிங்கை வெல்ல போதுமானதாக இருக்காது. ஒரு குறுகிய-சுற்று மின்னோட்டம் சுடிக்கையின் தரப்பட்ட மதிப்பை விட 5 முதல் 10 மடங்கு வரை அதிகரிக்கும்போது, பாயம் ஆர்மேச்சரை ஸ்பிரிங்கிற்கு எதிராக இழுத்து, சுடிக்கை லேட்சை நேரடியாகத் தாக்கும் அளவுக்கு வலிமையை ஏற்படுத்துகிறது — இந்தச் செயல்முறை 5 முதல் 10 மில்லிசெகண்டுகளில் முடிக்கப்படுகிறது.

இந்த வேகம் முக்கியமானது, ஏனெனில் குறைந்த-உள்ளடக்க சுற்றுகளில் குறுகிய-சுற்று மின்னோட்டம் மிக விரைவாக அதிகரிக்கிறது. காந்த ட்ரிப் (magnetic trip) தவறு மின்னோட்டம் அதன் எதிர்பார்க்கப்படும் உச்சத்தை நோக்கி இன்னும் அதிகரித்துக் கொண்டிருக்கும்போதே சுற்றை துண்டிக்கிறது, இதனால் கீழே உள்ள சாதனங்கள் தாங்க வேண்டிய கடந்து செல்லும் ஆற்றலை (I²t) கட்டுப்படுத்துகிறது. IEC 60947-2 படி, ஆற்றலைக் கட்டுப்படுத்தும் வகுப்பு 2 மற்றும் வகுப்பு 3 பிரேக்கர்கள் மின்னோட்டக் கட்டுப்பாட்டின் படிநிலையான அதிகரிப்பை வழங்குகின்றன.

மின்னணு ட்ரிப் யூனிட்கள் வெப்ப-காந்த முறையின் மேம்பாடாகும். ஒரு நுண்ணிய செயலியானது உள் மின்னோட்ட மாற்றிகள் மூலம் தொடர்ந்து மின்னோட்டத்தை மாதிரியாக்கி, உண்மையான RMS மதிப்புகளைக் கணக்கிடுகிறது. இது மிக நீண்ட நேர தாமதத்தை மிகை சுமைக்காகவும், தேர்வு செய்யப்பட்ட ஒத்திசைவுக்காக குறுநேர தாமதத்தையும், அருகிலுள்ள தவறுகளுக்காக உடனடியாகவும், நிலத்தில் தவறு பாதுகாப்புக்காகவும் — அனைத்தையும் ஒரே சாதனத்தில் செயல்படுத்த முடியும். ட்ரிப் வளைவு DIP ஸ்விட்சுகள் அல்லது டிஜிட்டல் இணைப்பு மூலம் சரிசெய்யக்கூடியது; இதனால் ஒரே பிரேக்கர் படம் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு பயன்படுத்தப்பட முடியும். ஹாங்ஷின் இன்டெலிஜென்ட் டெக்னாலஜி MCCB தயாரிப்பு வரிசைகளில் வெப்ப-காந்த மற்றும் மின்னணு ட்ரிப் அமைப்புகள் இரண்டும் அடங்கும்.

மத்திய கிழக்கில் ஒரு வணிகக் கட்டிடத்தின் பழுதுபார்க்கப்பட்ட மாற்றம்

துபாயில் உள்ள ஒரு 12-தள கலப்பு-பயன்பாட்டுக் கட்டிடத்தில் அதன் முதன்மை 1600 A மின்சுற்று கட்டுப்பாட்டில் தவறான ட்ரிப்பிங் ஏற்பட்டது. MCCB அனைத்து HVAC சிலர்களும் ஒரே நேரத்தில் இயங்கிய கோடைக்கால மதியங்களில். சுமை சுமார் 1420 A ஆக அளவிடப்பட்டது — பிரேக்கரின் தரம் உள்ள வரம்பிற்குள் — ஆனால் மின்சுற்று அறையின் சூழல் வெப்பநிலை 48°C வரை உயர்ந்ததால், தகுந்த வெளியேற்ற வசதி இல்லாமல் வெப்ப ட்ரிப் செயல்பட்டது.

முறையான மாற்றுதலுக்காக (ஆறு இலக்க செலவில்) பிரேக்கரையும், அதன் கீழ்நிலை கேபிளிங்கையும் பெரிதாக்குவதற்குப் பதிலாக, வசதியின் பொறியியல் குழு ஹாங்ஸின் இன்டெலிஜென்ட் டெக்னாலஜி உடன் இணைந்து, நிலையான வெப்ப-காந்த ட்ரிப் யூனிட்டை சூழல் வெப்பநிலை ஈடுசெய்யும் மின்னணு ட்ரிப் யூனிட்டால் மாற்றியது. இந்த மின்னணு யூனிட் உள்ளே உள்ள சென்சார் மூலம் கேஸ் வெப்பநிலையை மாதிரியாக எடுத்து, நீண்ட நேர பிக்-அப் தடையை அதற்கேற்ப சரிசெய்தது. மாற்றுதலுக்குப் பிறகு, பிரேக்கர் 1420 A சுமையை தொடர்ந்து தாங்கியது, ஆனால் சரியான மின்னோட்ட தடையில் முழுமையான மிகைச்சுமை பாதுகாப்பை வழங்கியது.

தேர்வு மற்றும் ஒத்திசைவு சிறந்த நடைமுறைகள்

ஃபிரேம் அளவு, துண்டிக்கும் திறன் மற்றும் ட்ரிப் யூனிட் தேர்வு ஆகியவை சேர்ந்து சரியானதை வரையறுக்கின்றன MCCB எந்த மின்சுற்றுக்கும் பொருந்தும். சட்ட அளவு என்பது உடல் அளவுகள் மற்றும் அதிகபட்ச ஆம்பியர் தரத்தை தீர்மானிக்கிறது — 250 A சட்டத்தில் 200 A டிரிப் யூனிட் ஒரு பொதுவான அமைப்பாகும். துண்டிக்கும் திறன் (interrupting rating) நிறுவும் இடத்தில் கிடைக்கும் குறைபாட்டு மின்னோட்டத்தை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும்; இங்கு குறைவாக தேர்வு செய்வது குறைபாட்டை பாதுகாப்பாக நீக்க முடியாத நிலையை ஏற்படுத்தும்.

தெரிவு ஒத்திசைவு (Selective coordination) என்பது குறைபாட்டிற்கு அருகிலுள்ள மேல் நிலை சாதனம் மட்டுமே திறக்கப்படுவதை உறுதிப்படுத்துகிறது, இதனால் மின்வெட்டு பாதிப்பின் அளவு குறைகிறது. இதற்கு நேர-மின்னோட்ட வளைவு பகுப்பாய்வு தேவை: கீழ் நிலை பிரேக்கரின் மொத்த துண்டிக்கும் நேரம் மேல் நிலை பிரேக்கரின் குறுகிய நேர தள்ளிவைப்பு தொடக்க நேரத்திற்கு கீழே இருக்க வேண்டும். நவீன மின்னணு டிரிப் யூனிட்கள் 0.05 முதல் 0.5 வினாடிகள் வரை குறுகிய நேர தள்ளிவைப்பு அமைப்புகளை மாற்றக்கூடியதாகவும், விருப்பமான I²t வடிவமைப்புடனும் இருப்பதால் இது எளிதாகிறது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

MCCB என்றால் என்ன மற்றும் அது எங்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது?

MCCB என்பது மோல்டெட் கேஸ் சர்க்யூட் பிரேக்கர் என்று பொருள்படும். இந்த சாதனங்கள் தொழில்துறை ஸ்விட்ச்போர்டுகள், வணிக பேனல்போர்டுகள் மற்றும் மோட்டார் கட்டுப்பாட்டு மையங்களில் 1600 A வரையிலான குறைந்த மின்னழுத்த சர்க்யூட்டுகளைப் பாதுகாக்கின்றன. மோல்டெட் கேஸ் — பொதுவாக கண்ணாடி-நிரப்பப்பட்ட பாலியெஸ்டர் அல்லது தெர்மோசெட் கலவை — மின்காப்பு மற்றும் கட்டமைப்பு வலிமையை வழங்குகிறது, மேலும் துண்டிக்கும் போது விற்று வெளியேறும் வாயுக்களை உள்ளடக்கியதாக இருக்கிறது.

MCCB மற்றும் MCB ஆகியவற்றிற்கு இடையே உள்ள வேறுபாடு என்ன?

MCB (மினியேச்சர் சர்க்யூட் பிரேக்கர்) வழக்கமாக 125 A வரை கையாளும், மேலும் அதன் வெப்ப-காந்த டிரிப் கூறுகள் நிலையானவை மற்றும் திருத்தம் செய்ய முடியாதவை. MCCB என்பது 16 A முதல் 1600 A வரையிலான மின்னோட்டத்தைக் கையாளும், பல மாதிரிகளில் டிரிப் அமைப்புகளை திருத்தம் செய்ய முடியும், அதிக துண்டிக்கும் திறனைக் கொண்டது (MCCB-க்கு அதிகபட்சம் 150 kA, MCB-க்கு 10–25 kA), மேலும் ஷண்ட் டிரிப்ஸ் மற்றும் துணை தொடுகைகள் போன்ற துணைக்கருவிகளை ஆதரிக்கிறது. ஹாங்ஸின் இன்டெலிஜென்ட் டெக்னாலஜி இரு வகையான தயாரிப்புகளையும் வழங்குகிறது.

நான் ஒரு மோட்டார் பாதுகாப்புக்காக MCCB-ஐப் பயன்படுத்தலாமா?

வெப்ப-காந்த எம்.சி.சி.பி.கள் (MCCBs) மோட்டார் சுற்றுகளைப் பாதுகாக்க முடியும், ஆனால் மோட்டார் தொடங்கும்போது ஏற்படும் உச்ச மின்னோட்டம் — பொதுவாக முழு-சுமை மின்னோட்டத்தை விட 6 முதல் 8 மடங்கு வரை — உடனடி துலங்கும் மதிப்பு ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க வகையில் அமைக்கப்படாவிட்டால், காந்த துலங்குதல் காரணமாக தவறான துலங்குதல் ஏற்படலாம். மோட்டார் சுற்று பாதுகாப்பு சாதனங்கள் (MCPs) அல்லது சரிசெய்யக்கூடிய காந்த துலங்கு அமைப்புகளைக் கொண்ட எம்.சி.சி.பி.கள், நிலையான துலங்கு சாதனங்களை விட மோட்டார் பயன்பாடுகளுக்கு சிறப்பாக செயல்படும்.

எம்.சி.சி.பி.களை எவ்வளவு அடிக்கடி சோதிக்க வேண்டும்?

NFPA 70B ஆண்டுதோறும் மோல்டெட் கேஸ் பிரேக்கர்களை இயக்குவதை பரிந்துரைக்கிறது — இயந்திரத்தின் சுதந்திரமான இயக்கத்தை சரிபார்க்க அவற்றை கையால் ஆஃப் மற்றும் ஆன் செய்ய வேண்டும். கடத்திகளுக்கிடையே மற்றும் நிலத்திற்கு இடையே மின்காப்பு எதிர்த்திறன் சோதனையை 3 முதல் 5 ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறை செய்ய வேண்டும். பெரும் குறைபாட்டை தடுத்த பிரேக்கர்களை மீண்டும் மின்சாரம் செலுத்துவதற்கு முன் ஆய்வு செய்ய வேண்டும்.

எம்.சி.சி.பி.களில் தவறான துலங்குதலுக்கான பொதுவான காரணங்கள் யாவை?

தளர்ந்த கேபிள் முடிவுகள் வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன, அது வெப்ப உறுப்பிற்கு கடத்தப்படுகிறது, இது தவறான மிகைச்சுமை ட்ரிப்புகளை ஏற்படுத்துகிறது. நேரியலற்ற சுமைகளிலிருந்து வரும் ஹார்மோனிக் மின்னோட்டங்கள், ட்ரிப் யூனிட் உண்மை RMS மின்னோட்டத்தை விட சராசரி மின்னோட்டத்தை அளவிடுமாயின், எலக்ட்ரானிக் ட்ரிப் யூனிட்டின் தவறான வாசிப்பை ஏற்படுத்தும். அதிக இன்ரஷ் சுமைகளுக்கு (டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள், மோட்டார்கள், கேபாசிட்டர் வங்கிகள்) போதுமான அளவு இல்லாத பிரேக்கர்கள், சாதாரண மின்சார இயக்கத்தின் போது காந்த உறுப்பில் ட்ரிப் செய்யும்.

எம்சிசிபிகளுக்கு கிடைக்கும் துணைக்கருவிகள் யாவை?

பொதுவாகக் கிடைக்கும் துணைக்கருவிகளில் தூரத்திலிருந்து ட்ரிப் செய்வதற்கான ஷண்ட் ட்ரிப் குவாய்ல்கள், குறைந்த மின்னழுத்த விடுப்புகள், நிலை குறிப்பிடுவதற்கான துணை தொடுதல்கள், ட்ரிப் செய்யும்போது மட்டுமே சமிக்ஞை அளிக்கும் எச்சரிக்கை தொடுதல்கள், தூரத்திலிருந்து மூடுவதற்கான மோட்டார் இயக்கிகள் மற்றும் கதவின் வழியாக இயக்குவதற்கான சுழற்றும் கைப்பிடிகள் ஆகியவை அடங்கும். இந்தத் துணைக்கருவிகளை பிரேக்கர் பட்டனில் பொருத்தலாம், இது ட்ரிப் யூனிட் சரியாக்கத்தை பாதிக்காது.