एक विश्वसनीय मोटर सर्किट ब्रेकर का चयन कैसे करें?

एक मोटर सर्किट ब्रेकर के मुख्य सुरक्षा कार्य

ओवरलोड सुरक्षा: मोटर ड्यूटी चक्र के अनुरूप थर्मल प्रतिक्रिया का मिलान करना

मोटर सर्किट ब्रेकर इस बात की नकल करके वाइंडिंग को नुकसान पहुँचने से रोकते हैं कि मोटर खराब होने से पहले कितनी गर्म हो सकती है। वे यह IEC 60947-4-1 जैसे मानकों के अनुसार बाइमेटैलिक पट्टियों या इलेक्ट्रॉनिक सेंसर के माध्यम से करते हैं। इन घटकों के काम करने का तरीका धारा की मात्रा और समय दोनों पर निर्भर करता है, जो मोटर की वास्तविक आवश्यकताओं के अनुरूप होता है। लगातार कार्य करने वाली मोटर्स को धीमी प्रतिक्रिया वाली सुरक्षा की आवश्यकता होती है क्योंकि वे समय के साथ अधिक तापमान सहन कर सकती हैं। लेकिन अल्पकालिक संचालन, जिसे हम अनियमित ड्यूटी कहते हैं, के लिए ब्रेकर को अधिक तेजी से ट्रिप करना चाहिए ताकि अति तापन से सुरक्षा हो सके। सही सेटिंग्स सुनिश्चित करने से सिस्टम स्टार्टअप के समय आने वाली प्रारंभिक बिजली की चोटियों को झेल सकता है और गलत ट्रिपिंग से बच सकता है। अतिभार मोटर विफलताओं का सबसे बड़ा कारण बनते हैं, जो IEEE 44-2020 के हालिया उद्योग आंकड़ों के अनुसार सभी खराबियों का लगभग 23 प्रतिशत है।

लघु-पथन और चरण-विफलता सुरक्षा: I²t समन्वय और संसूचन संवेदनशीलता

जब लघुपथन धारा सामान्य भार स्तर से 3 से 5 गुना अधिक हो जाती है, तो चुंबकीय ट्रिप तंत्र लगभग तुरंत, आमतौर पर कुछ मिलिसेकंड के भीतर सक्रिय हो जाता है। यह I वर्ग t ऊर्जा सीमित करने के सिद्धांतों पर काम करता है, जो घुमावदार में ऊष्मा के निर्माण को कम करने में मदद करते हैं। इस प्रणाली को इस प्रकार डिज़ाइन किया गया है कि केवल उस स्थान के निकटतम सर्किट ब्रेकर को ही ट्रिप किया जाए जहां कुछ गलत हो रहा हो, जिससे विद्युत प्रणाली के शेष हिस्से सुचारु रूप से काम करते रहें। इसी समय, चरण हानि का पता लगाने की सुविधा भी अंतर्निहित होती है जो लगभग 15% तक के छोटे धारा असंतुलन को भी पहचान सकती है। इससे एकल चरणीकरण की समस्याओं से बचा जा सकता है जो चरणों में असमान शक्ति वितरण के कारण होने वाली सभी मोटर विफलताओं का लगभग एक तिहाई हिस्सा होता है।

पुनः आरंभ लॉकआउट और दोष स्मृति: ट्रिप के बाद असुरक्षित स्वचालित पुनः आरंभ को रोकना

अंतर्निर्मित सुरक्षा तर्क दोष के बाद प्रणालियों को स्वचालित रूप से पुनः आरंभ करने से रोकता है, जब तक कि कोई व्यक्ति उन्हें मैन्युअल रूप से रीसेट नहीं कर देता, जिससे उपकरणों के अप्रत्याशित रूप से फिर से चलने की खतरनाक स्थिति रोकी जा सके। ये डिजिटल प्रणालियाँ वास्तव में यह याद रखती हैं कि उनके ट्रिप होने का कारण क्या था (जैसे अतिभार स्थिति, लघु परिपथ या शक्ति चरणों की हानि), साथ ही यह भी कि यह कब हुआ था, और यह सभी जानकारी सुरक्षित रूप से मेमोरी में संग्रहीत रहती है ताकि तकनीशियन बाद में जाँच कर सकें। इस प्रकार के रिकॉर्ड रखने से रखरखाव दलों के लिए यह पता लगाना बहुत आसान हो जाता है कि वास्तव में क्या गलत हुआ था। NFPA 70E-2021 के उद्योग मानकों के अनुसार, इन उन्नत प्रणालियों से मानक ब्रेकरों की तुलना में लगभग दो तिहाई तक विद्युत आग कम हो जाती है। इसके अलावा, उपयोगी एलईडी संकेतक या संचार पोर्ट्स यह सुनिश्चित करते हैं कि कुछ गलत होने पर समस्या का पता लगाना तेज हो, जिससे मरम्मत के दौरान समय की बचत होती है।

प्रमुख अनुपालन टिप्पणियाँ

• सभी सुरक्षा कार्य IEC 60947-4-1 और IEEE 44 के अनुरूप हैं
• तापीय कैलिब्रेशन वक्र मोटर नामपट्टी ड्यूटी चक्र वर्गीकरणों से मेल खाने चाहिए
• चालू करने के दौरान फेज-विफलता संवेदनशीलता सेटिंग्स की पुष्टि की आवश्यकता होती है

भार और मानकों के आधार पर सही मोटर सर्किट ब्रेकर आकार निर्धारण

पूर्ण-भार धारा (FLC) बनाम ट्रिप वर्ग (उदाहरण के लिए, वर्ग 10, 20): IEEE 44 और IEC 60947-4-1 अनुपालन

सही आकार प्राप्त करने का अर्थ है उस धारा के अनुरूप थर्मल ट्रिप सेटिंग्स को मिलाना जो मोटर पूर्ण भार (FLC) पर चलते समय खींचती है, साथ ही यह भी ध्यान में रखना कि कौन-सी ट्रिप कक्षा लागू होती है। अधिकांश मानक मोटर्स के लिए कक्षा 10 ब्रेकर उपयुक्त होते हैं, जो FLC की धारा के 720% तक पहुँचने पर लगभग 10 सेकंड में ट्रिप कर जाते हैं। लेकिन चट्टान कुचालक जैसे भारी घूर्णन भागों वाले उपकरणों के लिए, इंजीनियर अक्सर कक्षा 20 ब्रेकर का उपयोग करते हैं क्योंकि वे समान अतिभार स्तर पर ट्रिप होने से पहले 10 सेकंड का अतिरिक्त समय देते हैं। आईईईई 44 और आईईसी 60947-4-1 जैसे उद्योग मानक वास्तव में घटकों के बीच इस तरह के मिलान की आवश्यकता होती है ताकि भविष्य में अति तापन की समस्या न हो। जब ब्रेकर बहुत बड़े होते हैं, तो वे अतिभार के दौरान बस वहीं बैठे रहते हैं और कुछ नहीं करते हैं, जब तक कि बहुत देर न हो जाए। यदि बहुत छोटे हैं, तो वे अनावश्यक रूप से पहले ही बंद हो जाएंगे, जिससे अनावश्यक डाउनटाइम होगा। लगभग 27 एम्पियर की पूर्ण भार पर धारा खींचने वाली एक सामान्य 20 हॉर्सपावर मोटर लीजिए। नियम के तौर पर लगभग 34 एम्पियर के लिए एक कक्षा 10 ब्रेकर लगाया जाता है, जो उस मान का लगभग 125% होता है, ताकि तापमान खतरनाक स्तर तक पहुँचने से पहले अतिभार को दूर किया जा सके।

इनरश करंट समायोजन: मोटर स्टार्टअप के दौरान अनावश्यक ट्रिपिंग से बचना

जब मोटर्स चालू होती हैं, तो वे आमतौर पर अपनी पूर्ण भार धारा (FLC) का लगभग 6 से 8 गुना खींचती हैं, जिसका अर्थ है कि चुंबकीय ट्रिप सेटिंग्स को झूठे ट्रिप होने के बिना इस अल्पकालिक उछाल को संभालने की आवश्यकता होती है। अधिकांश मानक स्क्विरल केज मोटर्स को चालू होने के दौरान लगभग आधे सेकंड की इनरश अवधि को संभालने के लिए FLC के 1300% के आसपास सुरक्षा सेट करने की आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट ब्रेकर यहाँ अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं क्योंकि हम सहनशीलता स्तर और प्रतिक्रिया गति दोनों को मात्र 12 मिलीसेकंड तक समायोजित कर सकते हैं। पारंपरिक थर्मल चुंबकीय ब्रेकर अलग तरीके से काम करते हैं, जो निर्धारित वक्रों पर टिके रहते हैं जो ज्यादा बदलते नहीं हैं। तकनीशियनों के सामने एक सामान्य समस्या अनावश्यक ट्रिपिंग होती है जब मोटर की प्रारंभिक धारा चोटी (लगभग 800% FLC) और लघु परिपथ सुरक्षा के सक्रिय होने के बीच पर्याप्त अंतर नहीं होता है। उचित आकार निर्धारण सही रखने से चीजें NEC अनुच्छेद 430 की आवश्यकताओं के अनुरूप रहती हैं, जो दसवें सेकंड के भीतर दोषों को दूर करने की आवश्यकता होती है, जबकि मोटर्स को अनावश्यक बाधाओं के बिना विश्वसनीय ढंग से चालू होने की अनुमति देती है।

अपने अनुप्रयोग के लिए सही मोटर सर्किट ब्रेकर प्रकार का चयन करना

थर्मल-चुंबकीय बनाम इलेक्ट्रॉनिक मोटर सर्किट ब्रेकर: शुद्धता, समायोज्यता और नैदानिक विशेषताओं में तुलना

थर्मल चुंबकीय ब्रेकर सुसंगत मूल्य बिंदु पर विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करने के लिए बाइमेटैलिक स्ट्रिप्स को विद्युत चुंबकीय कॉइल्स के साथ जोड़ते हैं। ये अधिकांश मानक स्थापनाओं के लिए उत्तम हैं जहां विद्युत भार समय के साथ काफी स्थिर रहता है। दूसरी ओर, इलेक्ट्रॉनिक सर्किट ब्रेकर माइक्रोप्रोसेसर तकनीक के साथ इसे अगले स्तर पर ले जाते हैं। ये IEC 60947-2:2023 मानकों के अनुसार लगभग धनात्मक या ऋणात्मक 2% की शुद्धता प्रदान करते हैं और तकनीशियनों को ट्रिप वक्रों को ठीक उसी तरह से अनुकूलित करने की अनुमति देते हैं जैसा उन्हें आवश्यकता होती है। यहां वास्तविक लाभ यह है कि उपकरण चालू होने पर कम झूठे ट्रिप होते हैं, साथ ही घटना लॉग और दूरस्थ निगरानी विकल्प जैसी विभिन्न नैदानिक सुविधाएं आधुनिक स्वचालन सेटअप में पूर्वानुमान रखरखाव को संभव बनाती हैं। निश्चित रूप से, ये इलेक्ट्रॉनिक संस्करण पारंपरिक मॉडलों की तुलना में लगभग 30 से 50 प्रतिशत अधिक प्रारंभिक लागत लेते हैं, लेकिन कई सुविधा प्रबंधकों को लगता है कि दीर्घकालिक विश्वसनीयता और उत्पन्न होने वाले डेटा की विस्तृत मात्रा अतिरिक्त खर्च को उचित ठहराती है, विशेष रूप से ऐसे कारखानों या डेटा केंद्रों में जहां बंद होना बिल्कुल सहन नहीं किया जा सकता।

निश्चित-ट्रिप बनाम समायोज्य मोटर सर्किट ब्रेकर: जब लागत और जटिलता के लिए लचीलापन उचित हो

निश्चित ट्रिप ब्रेकर IEC 60947-2 मानकों के अनुसार निर्धारित संरक्षण सीमाओं के साथ आते हैं और प्रारंभ में खरीदने में कम लागत वाले होते हैं। ये उन स्थितियों में सबसे अच्छा काम करते हैं जहाँ चीजें लगभग समान बनी रहती हैं, जैसे कि जब मोटर्स लगातार बिना भार की मांग बदले चलती हैं। दूसरी ओर, समायोज्य संस्करण तकनीशियनों को ट्रिप धारा स्तर और ट्रिप होने में लगने वाले समय दोनों को समायोजित करने की अनुमति देते हैं। इससे विभिन्न समयों पर कार्यभार बदलने वाली स्थितियों में इनका विशेष महत्व हो जाता है, जैसे कन्वेयर बेल्ट या मौसमी आधार पर उपयोग की जाने वाली मशीनें। निश्चित रूप से, इनकी प्रारंभिक लागत लगभग 25% अधिक होती है और इन्हें सही ढंग से सेट करने के लिए प्रशिक्षित व्यक्ति की आवश्यकता होती है। लेकिन यह अतिरिक्त खर्च समय के साथ फायदेमंद होता है क्योंकि इन समायोज्य इकाइयों को बार-बार बदलने की आवश्यकता नहीं होती। इसके अलावा, जब उत्पादन लाइनों में बदलाव होता है या मोटरों को अपग्रेड किया जाता है, तो अप्रत्याशित शटडाउन के कारण संचालन में बाधा आने की संभावना काफी कम हो जाती है।