ABB VD4 सर्किट ब्रेकर सञ्चालन संयन्त्रको संरचना र सिद्धान्त

द VD4 ले तपाईंलाई यन्त्रको बारेमा थप जानकारी दिन्छ।ABB को प्रसिद्ध मध्यम-भोल्टेज सर्किट ब्रेकर, ले विश्वव्यापी रूपमा लगभग दस लाख युनिटहरू बेचेको छ। यसको विश्वसनीयताको बावजुद, त्रुटिहरू हुन्छन्, विशेष गरी सञ्चालन संयन्त्रमा। मर्मतसम्भार कर्मचारीहरू ABB को म्यानुअलमा भर पर्छन्, तर विस्तृत गाइडहरू दुर्लभ छन्। स्क्र्याप गरिएको VD4 को विच्छेदन गरेर, लेखकले व्यावहारिक कार्यमा सहयोग गर्न अन्तर्दृष्टि प्रदान गर्दछन्।

VD4 मेकानिजममा प्लानर स्क्रोल स्प्रिङ र मुख्य शाफ्ट रहेको छ, जसमा स्थिति मर्मतसम्भार र रूपान्तरणको लागि बहु-चरण ट्रिपिङ रहेको छ, जुन क्याम लिभर मार्फत आउटपुट हुन्छ।

१.ऊर्जा भण्डारण:

VD4 ले स्थिर समतल स्क्रोल स्प्रिङहरू प्रयोग गर्दछ, जसले परम्परागत स्प्रिङहरूको तुलनामा संयन्त्र दक्षतामा सुधार गर्दछ।

सम्पादन गरिएको पाठ:

चित्र १: प्लेन स्क्रोल स्प्रिङ

चित्र १ मा देखाइएझैं, प्लेन स्क्रोल स्प्रिङको एउटा छेउ मुख्य शाफ्टमा सुरक्षित गरिएको छ, जबकि अर्को छेउ स्प्रिङ केसिङमा जोडिएको छ। ऊर्जा भण्डारणको क्रममा, भोल्युट स्प्रिङको मुख्य शाफ्ट छेउ स्थिर रहन्छ, र ऊर्जा भण्डारण मोटर वा ऊर्जा भण्डारण रकरले र्‍याचेट पउल, चेन र ठूला गियरहरू मार्फत स्प्रिङ केसिङलाई घडीको दिशामा घुमाउँछ (मेकानिज्मको बायाँ तर्फबाट हेर्दा; उही अभिमुखीकरण भरि लागू हुन्छ), जसले गर्दा स्क्रोल स्प्रिङ तनावपूर्ण हुन्छ।

खोल्ने र बन्द गर्ने कार्यहरूको कुरा गर्दा, स्क्रोल स्प्रिङको खोलको छेउ निश्चित हुन्छ, र ट्रिपिङ मेकानिज्म रिलिज भएपछि, मुख्य शाफ्ट स्क्रोल स्प्रिङको ड्राइभ मुनि घडीको दिशामा घुम्छ, जसले गर्दा यसको भण्डारण गरिएको ऊर्जा उत्पादन हुन्छ।

VD4 ले प्लानर स्क्रोल स्प्रिङ प्रयोग गर्ने भएकोले, स्प्रिङको "अनचार्ज्ड" र "भण्डार गरिएको" अवस्थाहरू बीचको संक्रमण धेरैजसो स्प्रिङ-संचालित संयन्त्रहरू भन्दा फरक हुन्छ। यसमा स्क्रोल स्प्रिङ शेलमा ग्याप-फिक्स्ड व्यवस्था समावेश छ, जुन डिस्क, मुख्य शाफ्टमा जोडिएको सहायक क्याम र ऊर्जा भण्डारण जडान रडमा जडान गरिएको रोलरको समन्वयद्वारा सहज हुन्छ। सरल शब्दहरूमा, एक पटक ऊर्जा भण्डारण पूरा भएपछि, ऊर्जा भण्डारण जडान रडद्वारा सञ्चालित रोलर, डिस्कमा रहेको खाचमा संलग्न हुन्छ। फलस्वरूप, ऊर्जा भण्डारण जडान रड एक विशिष्ट कोणमा घुम्छ, जसले सम्बन्धित ऊर्जा भण्डारण सहायक सम्पर्क र ऊर्जा भण्डारण मेकानिकल सूचकलाई "ऊर्जा भण्डारण" अवस्थामा स्विच गर्न प्रेरित गर्छ। यसको विपरीत, सर्किट ब्रेकरको बन्द प्रक्रियाको क्रममा, सहायक क्यामको अधिकतम त्रिज्या डिस्कको ग्यापलाई पार गर्छ, रोलरलाई डिस्कको बाहिरी किनारामा फिर्ता धकेल्छ। यो कार्यले ऊर्जा भण्डारण जडान रडलाई यसको मूल कोणमा फिर्ता लैजान्छ, जसले गर्दा ऊर्जा भण्डारण सहायक सम्पर्क र ऊर्जा भण्डारण मेकानिकल सूचक "गैर-ऊर्जा भण्डारण" अवस्थामा फर्कन्छ।

चित्र २: ऊर्जा भण्डारण अवस्था संक्रमणको योजनाबद्ध रेखाचित्र

यो कुरा ध्यान दिनु महत्त्वपूर्ण छ कि, ऊर्जा भण्डारण बिना खुला स्थितिमा रहेको परम्परागत VD4 स्विचको अवस्थामा, समतल स्क्रोल स्प्रिङ भित्र उल्लेखनीय मात्रामा ऊर्जा भण्डारण रहन्छ। त्यसकारण, सुरक्षा सावधानीहरू अझै पनि अपनाउनु पर्छ।

२. ट्रिप मोड्युल

VD4 स्विच अपरेटिङ मेकानिज्मको ट्रिप मोड्युलले चिल्लो र विशिष्ट डिजाइनको गर्व गर्दछ। यसको स्पष्ट जटिलताको बावजुद, यसलाई भत्काउँदा र विश्लेषण गर्दा, सम्पूर्ण ट्रिपिङ मोड्युललाई तीन आधारभूत ट्रिपिङ संरचनाहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ:

पहिलो चरणको ट्रिपिङ संरचनामा अगाडिको रोलर र ठूलो फ्यान-आकारको प्लेटको ब्रेक डिस्क हुन्छ, जुन विशेष "डिटेन्ट + रोलर" ट्रिपिङ संरचनाको रूपमा काम गर्दछ। दोस्रो चरणमा ठूलो फ्यान-आकारको प्लेट र ठूलो आधा-शाफ्ट समावेश हुन्छ, जसले एक विशिष्ट "आधा-शाफ्ट + फ्यान-आकारको प्लेट" ट्रिपिङ संरचना बनाउँछ। तेस्रो चरणमा खोल्ने आधा-शाफ्ट, खोल्ने फ्यान-आकारको प्लेट, बन्द हुने आधा-शाफ्ट, र बन्द हुने फ्यान-आकारको प्लेट समावेश हुन्छ, जुन सँगै "आधा-शाफ्ट + फ्यान-आकारको प्लेट" ट्रिपिङ क्ल्याम्प संयोजनका दुई सेटहरू गठन गर्दछ।

चित्र ३: ट्रिप मोड्युलको संरचनात्मक रेखाचित्र

VD4 स्विच अपरेटिङ मेकानिज्मको ट्रिप मोड्युलले होल्डिङ र ट्रिपिङ दुवै प्रकार्य प्रदान गर्दछ। यी प्रकार्यहरूमा विस्तृत रूपमा गहिरिएर हेरौं।

होल्डिङ प्रकार्य:

उदाहरणको रूपमा बन्द हुने स्थितिलाई लिँदै, बन्द हुने कार्य पूरा भएपछि, ठूलो फ्यान आकारको प्लेटको अगाडिको रोलर ब्रेक डिस्कको सम्बन्धित स्लटमा खस्छ। यस बिन्दुमा, ठूलो आधा-शाफ्ट खोल्ने र बन्द हुने सेक्टर प्लेटहरूद्वारा बनेको पिन्सर संरचनाद्वारा सुरक्षित रूपमा स्थानमा राखिन्छ। यसले ठूला सेक्टर प्लेटहरूको अगाडिको रोलरहरूलाई उठ्नबाट रोक्छ, प्रभावकारी रूपमा ब्रेक डिस्कलाई लक गर्छ र मुख्य शाफ्टलाई बन्द हुने स्थितिमा राख्छ।

ट्रिपिङ प्रकार्य:

अब, उदाहरणको रूपमा उद्घाटन कार्य प्रयोग गरेर ट्रिपिङ प्रकार्यलाई विचार गरौं। जब संयन्त्रले उद्घाटन आदेश प्राप्त गर्दछ, उद्घाटन आधा-अक्ष एक विशिष्ट कोण मार्फत घडीको दिशामा घुम्छ। यो चालले उद्घाटन फ्यान प्लेटले आफ्नो अस्थायी फुलक्रम गुमाउँछ र घडीको दिशामा घुमाउँछ, खोल्ने र बन्द गर्ने फ्यान-आकारको प्लेटहरू द्वारा बनाईएको पिन्सर-आकारको समर्थन संरचनालाई विघटन गर्दछ। फलस्वरूप, ठूलो आधा-अक्ष रिटर्न स्प्रिङको कार्य अन्तर्गत घडीको विपरीत दिशामा घुम्छ, ठूलो फ्यान-आकारको प्लेट छोड्छ। त्यसपछि ठूलो फ्यान-आकारको प्लेटले रिटर्न स्प्रिङको कार्य अन्तर्गत अगाडिको रोलर उठाउँछ, ब्रेक डिस्क छोड्छ। ब्रेक डिस्क स्क्रोल स्प्रिङको कार्य अन्तर्गत घडीको दिशामा घुम्छ, खोल्ने कार्य सुरु गर्दछ।

खोल्ने प्रक्रियाको क्रममा, खोल्ने र बन्द गर्ने स्थितिको सहायक शाफ्टमा रहेको जडान रडले (चित्र ४ मा देखाइए अनुसार) खोल्ने सेक्टर प्लेटलाई रिसेट गर्न धकेल्छ र यसलाई खोल्ने आधा-शाफ्टसँग पुन: संलग्न गराउँछ। यसले खोल्ने र बन्द गर्ने सेक्टर प्लेटहरूद्वारा बनेको क्ल्याम्प-आकारको समर्थन संरचनालाई पुन: स्थापित गर्दछ र ठूलो आधा-शाफ्टलाई यसको मूल कोणमा फिर्ता धकेल्छ। एकै साथ, ब्रेक डिस्कको दुबै छेउमा रहेका सहायक डिस्कहरूले ठूलो फ्यान-आकारको प्लेटको पछाडिको रोलरहरूमा कार्य गर्दछ किनकि तिनीहरू मुख्य शाफ्टसँग घुम्छन्। यसले ठूलो फ्यान-आकारको प्लेटको पछाडिको भाग उठाउँछ र अगाडिको भागलाई तल झारिदिन्छ, यसलाई ब्रेक डिस्कमा अगाडिको रोलरको अर्को लकिङको लागि तयार पार्छ।

चित्र ४: खोल्ने र बन्द गर्ने स्थिति सहायक शाफ्ट जडान गर्ने रड

VD4 स्विच मेकानिज्मको सञ्चालनमा सहायक शाफ्ट कनेक्टिङ रडले महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यसले ओपनिङ र क्लोजिङ सेक्टर प्लेटहरूलाई जोडेर र तिनीहरूको आवागमनलाई सहज बनाएर ओपनिङ र क्लोजिङ पोजिसनहरू बीचको सहज संक्रमण सुनिश्चित गर्दछ।

३. आउटपुट मोड्युल

VD4 अपरेटिङ मेकानिज्मको आउटपुट मोड्युल एक महत्त्वपूर्ण घटक हो जसले मुख्य शाफ्टको घुमाउरो गतिलाई सर्किट ब्रेकर खोल्न र बन्द गर्न आवश्यक रेखीय गतिमा रूपान्तरण गर्दछ। यसमा मुख्य शाफ्टमा माउन्ट गरिएका तीन क्याम डिस्कहरू र मेकानिज्मको तल अवस्थित तीन डबल-आर्म मुभिङ लिङ्कहरू हुन्छन्।

दोहोरो हात भएको मुभिङ लिङ्कले लिभरको रूपमा काम गर्छ, जसको फुलक्रम बीचमा हुन्छ। लिभरको अगाडिको भाग मुख्य शाफ्टमा रहेको क्याम डिस्कबाट प्रभावित हुन्छ, जबकि पछाडिको भाग भ्याकुम बबलको इन्सुलेटिङ पुल रड र ओपनिङ स्प्रिङसँग जोडिएको हुन्छ।

बन्द गर्ने कार्यको क्रममा, क्याम डिस्क मुख्य शाफ्टसँगै घुम्छ, डबल-आर्म मुभिङ लिङ्कको अगाडिको छेउमा रहेका रोलरहरूलाई तल थिच्छ। यो कार्यले लिङ्कको पछाडिको छेउलाई उठाउँछ, इन्सुलेटिङ पुल रडलाई माथि धकेल्छ र भ्याकुम बबल भित्र गतिशील र स्थिर सम्पर्कहरू बन्द गर्छ। एकै साथ, खोल्ने स्प्रिङ संकुचित हुन्छ, जसले पछिको खोल्ने कार्यको लागि ऊर्जा भण्डारण गर्दछ।

यसको विपरीत, उद्घाटन सञ्चालनको क्रममा, क्याम डिस्क विपरीत दिशामा घुम्छ, डबल-आर्म मुभिङ लिङ्कको अगाडिको छेउमा रोलरहरू छोड्छ। यसले उद्घाटन स्प्रिङलाई विस्तार गर्न, गतिशील र स्थिर सम्पर्कहरूलाई अलग गर्न र सर्किट खोल्न अनुमति दिन्छ।

४. लक गर्ने कार्य

VD4 अपरेटिङ मेकानिज्ममा सुरक्षा र विश्वसनीयता बढाउने व्यापक लकिङ प्रकार्य समावेश छ। यहाँ प्रत्येक लकिङ सुविधाहरूलाई नजिकबाट हेरिएको छ:

1. हाते गाडा बीचको स्थितिमा हुँदा बन्द गर्न निषेध:
   • बन्द हुने लकिङ इलेक्ट्रोम्याग्नेट (Y1) जडान गरिएको छ।
   • लिमिट स्विचहरू (S8 र S9) क्लोजिङ्ग लकिङ इलेक्ट्रोम्याग्नेटसँग समानान्तर रूपमा जोडिएका हुन्छन् जसले गर्दा क्लोजिङ्ग लकिङ सर्किट बन्छ।
   • जब ह्यान्डकार्ट परीक्षण स्थिति वा काम गर्ने स्थितिमा हुन्छ, S8 वा S9 या त बन्द लकिङ सर्किटमा जडान हुन्छ, बन्द लकिङ इलेक्ट्रोम्याग्नेट चार्ज गर्दछ र बन्द अर्ध-अक्षको मेकानिकल लकिङ रिलिज गर्दछ।
   • सर्किट ब्रेकरको समापन सर्किटमा रहेको सहायक स्विच (S2) समापन लकिङ इलेक्ट्रोम्याग्नेटको चलिरहेको फलामको कोरसँग श्रृंखलामा जोडिएको हुन्छ, जसले समापन आदेश कार्यान्वयन गर्न सर्किटलाई तयार पार्छ। माथि उल्लेख गरिएको, मापनले मेकानिकल लकिङ र इलेक्ट्रिकल लकिङलाई संयोजन गर्दछ, जुन एक व्यापक लकिङ योजना हो।

प्रदान गरिएको विवरणले ह्यान्डकार्ट-प्रकारको सर्किट ब्रेकरको लागि VD4 विद्युतीय नियन्त्रण तार रेखाचित्रको बन्द सर्किटमा सहायक स्विच S2 को महत्त्व र कार्यक्षमताको विवरण दिन्छ। यहाँ मुख्य बुँदाहरूको संक्षिप्त सारांश र व्याख्या छ:

समापन सर्किटमा सहायक स्विच S2

1. बढाइएको लकिङ विश्वसनीयता:
   • सहायक स्विच S2 लाई क्लोजिङ लकिङ इलेक्ट्रोम्याग्नेट Y1 द्वारा प्रदान गरिएको मेकानिकल लकिङसँग संयोजनमा प्रयोग गरिन्छ।
   • यो दोहोरो लकिङ संयन्त्रले सर्किट ब्रेकरको लकिङ प्रकार्यको विश्वसनीयता बढाउँछ।
2. अत्यधिक ताप र क्षतिको रोकथाम:
   • यदि S2 लाई समापन सर्किटमा समावेश गरिएको छैन भने, र सर्किट ब्रेकर ह्यान्डकार्टले बीचको स्थितिमा हुँदा समापन आदेश प्राप्त गर्छ भने, समापन सर्किट सक्रिय हुनेछ।
   • बन्द हुने लकिङ इलेक्ट्रोम्याग्नेट Y1 को अवरुद्ध कार्यको कारणले गर्दा, बन्द हुने आधा-अक्ष घुम्न सक्दैन, जसले गर्दा सर्किट ब्रेकर बन्द हुनबाट रोकिन्छ।
   • यसले बन्द हुने विद्युत चुम्बकको लामो समयसम्म ऊर्जाकरण निम्त्याउँछ, जसले गर्दा यो अत्यधिक तातो हुने र सम्भावित रूपमा जल्ने सम्भावना हुन्छ।
3. सहायक स्विच भूमिका:
   • सर्किटमा S2 समावेश गरेर, यसले सर्किट ब्रेकर बन्द गर्नको लागि सही स्थितिमा हुँदा मात्र बन्द हुने विद्युत चुम्बक सक्रिय हुन्छ भनी सुनिश्चित गर्दछ।
   • यसले अनावश्यक ऊर्जाकरण र विद्युत चुम्बकलाई सम्भावित क्षति हुनबाट रोक्छ।

बन्द गर्ने इन्टरलक संयन्त्र

1. मेकानिकल लकिङ:
   • क्लोजिङ्ग इन्टरलक मेकानिज्म एक विशुद्ध यान्त्रिक प्रणाली हो जसले सर्किट ब्रेकर इन्टरलक प्लेट, इन्टरलक लिभर र लकिङ लिभर मिलेर बनेको चार-लिङ्क संरचना प्रयोग गर्दछ।
   • यो संयन्त्र चेसिस कारको लिड स्क्रू र सर्किट ब्रेकरको बन्द हुने आधा-शाफ्टको बीचमा स्थापित हुन्छ।
2. कार्यक्षमता:
   • जब सर्किट ब्रेकर ह्यान्डकार्ट परीक्षण वा काम गर्ने स्थितिमा हुन्छ, चेसिसमा सर्किट ब्रेकर इन्टरलक प्लेट तेर्सो हुन्छ, जसले गर्दा बन्द हुने आधा-शाफ्ट स्वतन्त्र रूपमा घुम्न सक्छ।
   • जब ह्यान्डकार्ट बीचको स्थितिमा हुन्छ, इन्टरलक प्लेट लिड स्क्रूद्वारा उठाइन्छ, जसले गर्दा लकिङ लिभर बन्द हुने हाफ-शाफ्टको प्लास्टिक क्यामसँग संलग्न हुन्छ, जसले गर्दा यसको घुमाउरोपन बन्द हुन्छ।

निष्कर्षमा, क्लोजिङ सर्किटमा रहेको सहायक स्विच S2 र क्लोजिङ इन्टरलक मेकानिजम दुवै महत्वपूर्ण घटक हुन् जसले सर्किट ब्रेकर ह्यान्डकार्टको सुरक्षित र भरपर्दो सञ्चालन सुनिश्चित गर्दछ। तिनीहरू अनधिकृत वा असुरक्षित क्लोजिङ अपरेशनहरू रोक्न र सम्भावित क्षतिबाट उपकरणहरूलाई जोगाउन सँगै काम गर्छन्।

चित्र ६ समापन इन्टरलक संयन्त्र

प्रदान गरिएको विवरणले VD4 ह्यान्डकार्ट चेसिस कम्पोनेन्टहरू र तिनीहरूको कार्यहरूको विस्तृत सिंहावलोकन दिन्छ, विशेष गरी सुरक्षा संयन्त्र र सञ्चालन अवरोधहरूमा ध्यान केन्द्रित गर्दै। यहाँ मुख्य बुँदाहरूको सारांश र व्याख्या छ:

1. चेसिस विकृति र मर्मतसम्भार:
   • अध्ययनले पत्ता लगायो कि चेसिस विकृति वा जामले मेकानिकल लकलाई राम्रोसँग रिलिज हुनबाट रोक्न सक्छ, जसले गर्दा बन्द हुने कुण्डली जल्न सक्छ।
   • यसलाई रोक्नको लागि, चेसिस राम्रो काम गर्ने अवस्थामा छ भनी सुनिश्चित गर्न सम्बन्धित कम्पोनेन्टहरूको नियमित निरीक्षण र मर्मतसम्भार गरिनुपर्छ।
2. सर्किट ब्रेकर बन्द हुँदा ह्यान्डगार्डको आवागमन रोक्ने:
   • सर्किट ब्रेकर बन्द हुँदा ह्यान्डकार्टलाई भित्र वा बाहिर सार्नबाट रोक्नको लागि VD4 स्विचले मेकानिकल लकिङ मेकानिजम प्रयोग गर्दछ।
   • यो इन्टरलकिङ प्लेटमा रहेको लकिङ फ्रेम र बी-फेज डुअल-आर्म मुभिङ लिङ्कको अगाडिको रोलरहरू बीचको सहकार्य मार्फत प्राप्त गरिन्छ।
   • सर्किट ब्रेकर बन्द हुँदा, अगाडिका रोलरहरू तल थिचिन्छन्, जसले लकिङ फ्रेमसँग सानो खाडल सिर्जना गर्छ। ह्यान्डकार्ट सार्न प्रयास गर्दा लिड स्क्रू इन्टरलक प्लेटमा धकेलिन्छ, जसले गर्दा लिड स्क्रूमा प्रतिक्रिया हुन्छ, जसले गर्दा आन्दोलन अवरुद्ध हुन्छ।
3. ऊर्जा भण्डारण बिना बन्द स्विच अवरुद्ध गर्दै:
   • सर्किट ब्रेकर बन्द गर्नु अघि यसमा पर्याप्त ऊर्जा भण्डारण हुनु महत्त्वपूर्ण छ।
   • ऊर्जा भण्डारण वा अपूर्ण ऊर्जा भण्डारण बिना, बन्द हुने गति र बल घट्नेछ, सम्भावित रूपमा बन्द हुने विफलता निम्त्याउनेछ।
   • VD4 स्विचले ऊर्जा भण्डारण लकिङ प्लेट र बन्द हुने फ्यान आकारको प्लेटको एक्सटेन्सन प्लेट बीचको सहकार्य प्रयोग गर्दछ ताकि ऊर्जा भण्डारण नभएको बेला बन्द हुनबाट रोकियोस्।
   • ऊर्जा भण्डारण पूरा भएपछि, ऊर्जा भण्डारण जडान गर्ने रडमा रहेको रोलर डिस्कसँग संलग्न हुन्छ, जसले गर्दा सर्किट ब्रेकर सामान्य रूपमा बन्द हुन्छ।

संक्षेपमा, VD4 ह्यान्डकार्ट चेसिस कम्पोनेन्टहरूमा अनुचित सञ्चालन रोक्नको लागि सुरक्षा संयन्त्रहरू समावेश छन्, जस्तै सर्किट ब्रेकर बन्द हुँदा आन्दोलन रोक्ने र पर्याप्त ऊर्जा भण्डारण बिना बन्द हुनबाट रोक्ने। उपकरणको सुरक्षित र भरपर्दो सञ्चालन सुनिश्चित गर्न यी कम्पोनेन्टहरूको नियमित मर्मतसम्भार र निरीक्षण आवश्यक छ।

चित्र ८ ऊर्जा भण्डारण गर्दा ऊर्जा भण्डारण लक प्लेटको स्थिति

संशोधित पाठ:

चित्र ८(ख) ले ऊर्जा भण्डारण नभएको बेला ऊर्जा भण्डारण लकआउट प्लेटको स्थिति चित्रण गर्दछ।

माथि उल्लेखित मेकानिकल लकिङ मेकानिजमलाई पूरक बनाउन, VD4 स्विचलाई क्लोजिङ सर्किट भित्र ऊर्जा भण्डारण सहायक स्विच S1 (चित्र ५ मा देखाइए अनुसार) सँग श्रृंखलामा जोडिएको छ। यो व्यवस्थाले विद्युतीय लकिङ प्रकार्यलाई बढाउँछ र क्लोजिङ इलेक्ट्रोम्याग्नेटको सम्भावित बर्नआउट विरुद्ध सुरक्षा प्रदान गर्दछ।