सर्किट ब्रेकर के भाग: वे कैसे काम करते हैं?

ए परिपथ वियोजक यह एक आवश्यक सुरक्षा उपकरण है जो अतिभार, शॉर्ट सर्किट या खराबी होने पर विद्युत प्रवाह को स्वचालित रूप से रोक देता है। 

यह विद्युत आग, उपकरण क्षति और बिजली के झटके से बचाता है। 

सर्किट ब्रेकर के प्रमुख भाग - जैसे संपर्क, ट्रिप यूनिट और आर्क एक्सटिंग्विशर - दोषों का पता लगाने और सुरक्षित रूप से करंट को बाधित करने के लिए एक साथ काम करते हैं।

इस लेख में, हम सर्किट ब्रेकर के घटकों का विश्लेषण करेंगे, उनके कार्यों की व्याख्या करेंगे, तथा आवासीय, वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में सर्किट ब्रेकर के उद्देश्य का पता लगाएंगे।

भौतिकी में सर्किट ब्रेकर की परिभाषा

भौतिकी और विद्युत इंजीनियरिंग में, सर्किट ब्रेकर एक स्विचिंग उपकरण है जो सामान्य और असामान्य स्थितियों में किसी सर्किट को मैन्युअल रूप से या स्वचालित रूप से खोल और बंद कर सकता है। 

फ़्यूज़ के विपरीत, जिन्हें ट्रिपिंग के बाद बदलना पड़ता है, सर्किट ब्रेकर्स को रीसेट किया जा सकता है तथा कई बार पुनः उपयोग किया जा सकता है।

विद्युत सुरक्षा और प्रणाली विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सर्किट ब्रेकर का व्यापक रूप से विद्युत प्रणालियों, औद्योगिक संयंत्रों और घरेलू विद्युत पैनलों में उपयोग किया जाता है।

सर्किट ब्रेकर के मुख्य घटक

सर्किट ब्रेकर में कई प्रमुख घटक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक दोषपूर्ण धाराओं का पता लगाने और उन्हें बाधित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

#1. फ़्रेम (बॉडी/एनक्लोजर)

फ्रेम या आवास ब्रेकर का बाहरी आवरण है, जो यांत्रिक समर्थन और इन्सुलेशन प्रदान करता है।

• आंतरिक घटकों को धूल, नमी और शारीरिक क्षति से बचाता है।
• विद्युत रिसाव को रोकने के लिए परावैद्युत इन्सुलेशन प्रदान करता है।
• इसमें ऑपरेटिंग मैकेनिज्म और ट्रिप यूनिट जैसे विभिन्न भाग होते हैं।

कम वोल्टेज ब्रेकरों में फ्रेम आमतौर पर उच्च शक्ति वाले प्लास्टिक या ढले हुए केस सामग्रियों से बनाए जाते हैं, जबकि औद्योगिक सर्किट ब्रेकर अतिरिक्त स्थायित्व के लिए धातु-आवरण वाले आवरणों का उपयोग करते हैं।

#2. संपर्क (स्थिर और गतिशील संपर्क)

संपर्क ब्रेकर के मुख्य धारा-वाहक भाग होते हैं। 

इनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

• स्थिर संपर्क: स्थिर धातु भाग जहां सामान्य संचालन के तहत धारा प्रवाहित होती है।
• गतिशील संपर्क: विद्युत प्रवाह को अनुमति देने या बाधित करने के लिए स्थिर संपर्कों से कनेक्ट और डिस्कनेक्ट करें।

सामान्य परिचालन के दौरान, संपर्क बंद रहते हैं, जिससे बिजली प्रवाहित होती रहती है। 

जब कोई खराबी आती है, तो गतिशील संपर्क स्थिर संपर्क से अलग हो जाता है, जिससे सर्किट टूट जाता है और धारा रुक जाती है।

#3. संचालन तंत्र

ऑपरेटिंग तंत्र ब्रेकर को मैन्युअली या स्वचालित रूप से चालू और बंद करने के लिए जिम्मेदार होता है। 

इसमें शामिल है:

• हैंडल या टॉगल स्विच: मैनुअल संचालन के लिए उपयोग किया जाता है।
• स्प्रिंग तंत्र: खराबी के दौरान त्वरित वियोग के लिए ऊर्जा का भंडारण करता है।
• लैच प्रणाली: ब्रेकर को ट्रिप होने तक चालू स्थिति में रखती है।

विद्युत सर्किट को अत्यधिक क्षति से बचाने के लिए तंत्र को शीघ्रता एवं विश्वसनीयता से कार्य करना चाहिए।

#4. ट्रिप यूनिट (सेंसिंग मैकेनिज्म)

ट्रिप यूनिट सर्किट ब्रेकर का मस्तिष्क है। यह विद्युत दोषों का पता लगाता है और ब्रेकर को खोलने का संकेत देता है। 

ट्रिप यूनिट के तीन मुख्य प्रकार हैं:

• थर्मल ट्रिप (द्विधात्विक पट्टी): लंबे समय तक प्रवाहित धारा के प्रति प्रतिक्रिया करते हुए गर्मी के कारण झुक जाती है, जिससे ब्रेकर सक्रिय हो जाता है।
• चुंबकीय ट्रिप (विद्युत चुम्बकीय कुंडली): शॉर्ट सर्किट जैसे अचानक उछाल पर प्रतिक्रिया करते हुए, ब्रेकर को ट्रिप करने के लिए तुरंत कुंडी खींचती है।
• इलेक्ट्रॉनिक ट्रिप यूनिट: सटीक ट्रिपिंग नियंत्रण प्रदान करने के लिए सेंसर और माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग करता है।

आधुनिक सर्किट ब्रेकर अक्सर बेहतर सुरक्षा के लिए थर्मल और चुंबकीय ट्रिप इकाइयों के संयोजन का उपयोग करते हैं।

#5. आर्क एक्सटिंग्विशर (आर्क च्यूट)

जब सर्किट ब्रेकर लोड के तहत खुलता है, तो अलग होने वाले संपर्कों के बीच एक इलेक्ट्रिक आर्क बनता है। नुकसान को रोकने के लिए इस आर्क को जल्दी से बुझाना चाहिए। 

आर्क एक्सटिंग्विशर निम्नलिखित तरीकों से मदद करता है:

• चाप को छोटे-छोटे भागों में विभाजित करना।
• आर्क प्लेटों का उपयोग करके आर्क को ठंडा करना और फैलाना।
• आर्क को संपर्कों से दूर पुनर्निर्देशित करना।

आर्क च्यूट अत्यधिक तापमान को झेलने के लिए सिरेमिक या फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक जैसी ऊष्मारोधी इन्सुलेटिंग सामग्रियों से बने होते हैं।

#6. टर्मिनल कनेक्शन

टर्मिनल कनेक्शन वह स्थान है जहां आने वाले और जाने वाले विद्युत तार सर्किट ब्रेकर से जुड़ते हैं। 

इन टर्मिनलों में निम्नलिखित होना चाहिए:

• ढीले कनेक्शनों को रोकने के लिए उन्हें कसकर बांधें, क्योंकि इससे अधिक गर्मी उत्पन्न हो सकती है।
• ब्रेकर की एम्परेज रेटिंग के आधार पर विभिन्न तार गेजों का समर्थन करें।
• कुशल चालकता के लिए तांबे या एल्यूमीनियम से बना होना चाहिए।

सिस्टम के प्रदर्शन और सुरक्षा के लिए उचित सर्किट ब्रेकर पैनल वायरिंग महत्वपूर्ण है।

सर्किट ब्रेकर को वर्गीकृत किया जाता है

सर्किट ब्रेकर अपने कार्य, वोल्टेज स्तर और संचालन तंत्र के आधार पर विभिन्न प्रकार के होते हैं।

1. वोल्टेज स्तर द्वारा वर्गीकरण

आवासीय सर्किट ब्रेकर कम वोल्टेज वाले होते हैं, जबकि औद्योगिक प्रणालियाँ मध्यम से उच्च वोल्टेज वाले ब्रेकर का उपयोग करती हैं।

2. व्यवधान तंत्र द्वारा वर्गीकरण

प्रत्येक प्रकार अनुप्रयोग के आधार पर अद्वितीय लाभ प्रदान करता है।

सर्किट ब्रेकर का कार्य क्या है?

सर्किट ब्रेकर का प्राथमिक उद्देश्य विद्युत प्रणालियों को निम्नलिखित कारणों से होने वाली क्षति से बचाना है:

1. भार केजब विद्युत की मांग तार की क्षमता से अधिक हो जाती है, तो अधिक गर्मी को रोकने के लिए ब्रेकर ट्रिप हो जाता है।
2. शॉर्ट सर्किटयदि लाइव और न्यूट्रल तारों के बीच सीधा कनेक्शन बन जाता है, तो ब्रेकर आग को रोकने के लिए तुरंत बिजली काट देता है।
3. ग्राउंड फॉल्टयदि बिजली जमीन पर लीक हो जाती है, तो बिजली के झटकों से बचाने के लिए जीएफसीआई ब्रेकर ट्रिप हो जाता है।

सर्किट ब्रेकर विद्युत सुरक्षा और विश्वसनीयता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

विभिन्न अनुप्रयोगों में सर्किट ब्रेकर संरक्षण

सर्किट ब्रेकर का उपयोग विभिन्न स्थितियों में सुरक्षा और संरक्षा प्रदान करने के लिए किया जाता है।

#1. आवासीय उपयोग

• लाइटों, आउटलेटों और उपकरणों को अत्यधिक करंट से बचाएं।
• जीएफसीआई ब्रेकर बाथरूम और रसोईघर में झटकों को रोकते हैं।
• एएफसीआई ब्रेकर दोषपूर्ण तारों के कारण होने वाली विद्युत आग को रोकते हैं।

#2. वाणिज्यिक और औद्योगिक उपयोग

• कारखानों में बड़ी मशीनों और विद्युत पैनलों की सुरक्षा करें।
• अस्पतालों, डेटा केंद्रों और कार्यालयों में खराबी को रोकें।
• उच्च ऊर्जा परिचालन के लिए विद्युत वितरण प्रणालियों को बनाए रखना।

#3. पावर ग्रिड और सबस्टेशन

• उच्च-वोल्टेज ब्रेकर ट्रांसमिशन नेटवर्क में बिजली के प्रवाह को नियंत्रित करते हैं।
• वे बड़े पैमाने पर बिजली कटौती और ग्रिड विफलताओं को रोकते हैं।

सर्किट ब्रेकर पार्ट्स: अंतिम विचार

सर्किट ब्रेकर विद्युत सुरक्षा में एक महत्वपूर्ण घटक है, जिसे विद्युत दोषों का पता लगाने, उन्हें बाधित करने और उनसे सुरक्षा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। 

सर्किट ब्रेकर के प्रमुख भाग, जैसे संपर्क, ट्रिप यूनिट और आर्क एक्सटिंग्विशर, सुरक्षित और कुशल विद्युत वितरण सुनिश्चित करने के लिए एक साथ काम करते हैं।

सर्किट ब्रेकर घटकों को समझने से आवासीय, वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए इन उपकरणों का चयन, स्थापना और रखरखाव करने में मदद मिलती है।