ایک CT-قسم کے انرجی میٹر میں موجودہ ٹرانسفارمر کا سیکنڈری سائیڈ کیوں کھلا نہیں جا سکتا-سرکیوٹ ہونے کی وجوہات

بجلی کی پیمائش اور نگرانی کے نظام میں، بجلی کے میٹر جن کو بیرونی کرنٹ ٹرانسفارمرز (CTs) کی ضرورت ہوتی ہے وہ ہر جگہ موجود ہوتے ہیں۔ بڑے پیمانے پر دھاروں کو درست طریقے سے محسوس کرنے کے لیے وہ ہماری "آنکھیں" ہیں۔ تاہم، اس نفیس نظام کے اندر پوشیدہ ایک لوہے کا قاعدہ ہے جس پر ہر وقت عمل کرنا ضروری ہے: موجودہ ٹرانسفارمر کے ثانوی سائیڈ کو کبھی بھی کھلے سرکٹ کے ساتھ نہیں چلایا جانا چاہیے۔ یہ مضمون بنیادی اصولوں اور اس میں شامل خطرات پر غور کرے گا۔

موجودہ ٹرانسفارمرز کے عام آپریٹنگ اصول

کرنٹ ٹرانسفارمر (CT) ایک خاص قسم کا ٹرانسفارمر ہے جو برقی مقناطیسی انڈکشن کے اصول پر کام کرتا ہے۔ اس کے بنیادی ڈیزائن کے اصول "موجودہ کمی" اور "تنہائی" ہیں۔

ساخت

یہ عام طور پر بند آئرن کور پر مشتمل ہوتا ہے، ایک پرائمری وائنڈنگ جس میں نسبتاً کم موڑ ہوتے ہیں (مین سرکٹ میں سیریز میں جڑے ہوتے ہیں) اور نسبتاً بڑی تعداد میں موڑ (بجلی کے میٹر سے منسلک) کے ساتھ ایک ثانوی وائنڈنگ ہوتا ہے۔

مثالی ریاست

ایک عام بند سرکٹ میں، CT تقریباً "شارٹ-سرکٹ" حالت میں کام کرتا ہے۔ ایمپیئر کے سرکیٹل قانون اور برقی مقناطیسی انڈکشن کے قانون کے مطابق، بنیادی کرنٹ I1 آئرن کور میں ایک متبادل مقناطیسی بہاؤ Φ پیدا کرے گا، جس کے نتیجے میں ثانوی سائیڈ پر کرنٹ I2 پیدا ہوتا ہے۔ دونوں کے درمیان تعلق یہ ہے:

I1 × N1=I2 × N2 + Im × N1

جہاں N1 اور N2 بنیادی اور ثانوی وائنڈنگز میں موڑوں کی تعداد ہیں، اور Im جوش کا کرنٹ ہے۔ ڈیزائن میں بڑے جوش و خروش کی وجہ سے، آئی ایم بہت چھوٹا ہے، لہذا ایک مثالی حالت میں، اسے آسان بنایا جا سکتا ہے:

I₁ × N₁ ≈ I₂ × N₂ یا I₁/I₂ ≈ N₂/N₁=Kₙ

یہاں، Kn شرح شدہ موڑ کا تناسب ہے، مثال کے طور پر، 1000/5A۔ اس وقت، پرائمری سائیڈ پر بڑا کرنٹ درست طریقے سے ثانوی سائیڈ پر چھوٹے کرنٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے (عام طور پر 5A یا 1A کی معیاری قدر) آلات کے ذریعے محفوظ پیمائش کے لیے۔ اس کے ساتھ ہی، سی ٹی کے ثانوی سرکٹ کی صلاحیت بہت کم ہے (عام طور پر صرف چند وولٹ)، محفوظ حد کے اندر۔

ثانوی سرکٹ اوپن سرکٹ کا اصولی تجزیہ

جب ثانوی سرکٹ ڈھیلے ٹرمینلز، ٹوٹی ہوئی تاروں، یا جانچ کے دوران حادثاتی طور پر منقطع ہونے جیسی وجوہات کی وجہ سے کھل جاتا ہے، تو اس کی آپریٹنگ حالت میں تباہ کن تبدیلی آتی ہے۔

بنیادی جسمانی عمل مندرجہ ذیل ہے:

ڈی میگنیٹائزنگ فیڈ بیک کا غائب ہونا

عام آپریشن کے دوران، ثانوی کرنٹ I2 کے ذریعے پیدا ہونے والا مقناطیسی بہاؤ ہمیشہ پرائمری کرنٹ I1 کی طرف سے پیدا ہونے والی سمت کے مخالف ہوتا ہے، جو ایک مضبوط "ڈی میگنیٹائزنگ" اثر پیدا کرتا ہے جو کور میں مشترکہ مقناطیسی بہاؤ کو کم سطح تک محدود کرتا ہے۔ سرکٹ کھلنے کے بعد، I2=0، اور demagnetizing اثر فوری طور پر صفر پر واپس آجاتا ہے۔

مقناطیسی بہاؤ کی تیز سنترپتی

بنیادی ایمپیئر-I1 اور N1 کو موڑ دیتا ہے، جو اب بے لگام ہیں، مکمل طور پر میگنیٹائزنگ ایمپیئر-ٹرنز میں تبدیل ہو گئے ہیں۔ چونکہ کور کراس-سیکشنل ایریا کو کم مقناطیسی بہاؤ کثافت کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، اس لیے کور تیزی سے گہری سنترپتی حالت میں داخل ہوتا ہے۔

فیراڈے کے برقی مقناطیسی انڈکشن کے قانون کے مطابق، متبادل مقناطیسی بہاؤ ایک الیکٹرو موٹیو قوت کو سمیٹتا ہے۔ جب مقناطیسی بہاؤ ڈرامائی طور پر بڑھتا ہے تو، ایک انتہائی ہائی وولٹیج U2 کو ثانوی وائنڈنگ میں شامل کیا جائے گا۔

ہائی وولٹیج کی جنریشن

پاور فریکوئنسی کے حالات کے تحت، کئی سو ایمپیئرز کے بنیادی کرنٹ کے لیے، ایک کھلی-سرکٹ سیکنڈری سائیڈ پر حوصلہ افزائی وولٹیج آسانی سے کئی ہزار وولٹ تک پہنچ سکتی ہے، اور انتہائی صورتوں میں، 10 کلو وولٹ سے زیادہ ہو سکتی ہے۔

موجودہ ٹرانسفارمر کے سیکنڈری سائیڈ پر اوپن سرکٹ کے خطرات

ثانوی سائیڈ میں کھلے سرکٹ سے پیدا ہونے والا ہائی وولٹیج اور اس کے ساتھ ہونے والے مظاہر خطرات کے سلسلہ وار رد عمل کو متحرک کر سکتے ہیں۔

الیکٹرک شاک کا خطرہ

ثانوی ٹرمینلز پر ہزاروں وولٹ ہائی وولٹیج کی موجودگی براہ راست بجلی کے جھٹکے کا سنگین خطرہ بناتی ہے۔ دیکھ بھال اور مرمت کرنے والے اہلکار جو بغیر احتیاط کے اس وولٹیج کے رابطے میں آتے ہیں انہیں بجلی کا جھٹکا لگ سکتا ہے۔

سامان کا نقصان

موصلیت کی خرابی: ہائی وولٹیج سب سے پہلے ثانوی وائنڈنگ کی انٹر-ٹرن اور انٹر-پرت کی موصلیت کو توڑ دے گا، یا ثانوی سرکٹ میں گراؤنڈ پر موصلیت کو توڑ دے گا، جس سے موجودہ ٹرانسفارمر (CT) کو مستقل نقصان پہنچے گا۔

زیادہ گرم ہونا اور برن آؤٹ: جب آئرن کور بہت زیادہ سیر ہوتا ہے، تو یہ بہت زیادہ ایڈی کرنٹ اور ہسٹریسس نقصانات پیدا کرے گا، جس سے آئرن کور زیادہ گرم ہو جائے گا، جو سمیٹنے والی موصلیت کو جلا سکتا ہے اور یہاں تک کہ آگ بھی لگ سکتا ہے۔

الیکٹرک آرک اور دھماکہ: ایک کھلا سرکٹ پوائنٹ (جیسے ڈھیلا ٹرمینل) ہائی وولٹیج کے تحت مسلسل برقی قوس پیدا کرے گا۔ قوس کا اعلی درجہ حرارت سامان کو جلا سکتا ہے، آس پاس کے آتش گیر مادوں کو بھڑکا سکتا ہے، اور مہر بند کیبنٹ میں جمع ہونے والی اعلی-درجہ حرارت کی گیسیں بجلی کے دھماکے کا سبب بھی بن سکتی ہیں۔

سسٹم آپریشن کے خطرات

پیمائش کی غلطی اور ناکامی: CT-قسم کے انرجی میٹرز کے لیے، ایک صفر ان پٹ کرنٹ انہیں بجلی کی پیمائش کرنے سے قاصر کر دے گا، جس کے نتیجے میں بجلی ضائع ہو جائے گی اور تجارتی تصفیہ کے ممکنہ تنازعات ہوں گے۔

خطرناک ہائی-وولٹیج چنگاریوں کی تخلیق: یہ نہ صرف اگنیشن کا ذریعہ ہے، بلکہ اس کے نتیجے میں مضبوط برقی مقناطیسی دالیں قریبی الیکٹرانک آلات میں بھی مداخلت کر سکتی ہیں۔

نتیجہ

کرنٹ ٹرانسفارمر کے ثانوی سائیڈ پر کھلا سرکٹ برقی مقناطیسی توانائی کے پرتشدد جمع کو متحرک کرتا ہے، جس کے نتیجے میں بالآخر ایک جسمانی تباہی ہوتی ہے جو ہائی وولٹیج، مضبوط الیکٹرک آرکس، اور زیادہ گرمی کے طور پر ظاہر ہوتی ہے۔ لہذا، سی ٹی سرکٹس کے تمام کاموں میں "کھلے سرکٹس کی روک تھام" پر سختی سے عمل کرنا چاہیے۔

اس کے ساتھ ہی، بجلی کے میٹر سے منسلک موجودہ ٹرانسفارمر کی سیکنڈری سائیڈ کو گراؤنڈ کرنا ضروری ہے۔ یہ، "سیکنڈری سائیڈ پر کھلے سرکٹس کی سختی سے ممانعت" کے ساتھ، CT آپریشن اور دیکھ بھال کے دو بنیادی اصول ہیں۔ گراؤنڈنگ کسی بھی ہائی وولٹیج کے اضافے کو گراؤنڈنگ وائر کے ذریعے تیزی سے زمین پر خارج کرنے کی اجازت دیتی ہے، ثانوی صلاحیت میں اچانک اضافے کو روکتی ہے جو آلات کے جل جانے یا بجلی کے جھٹکے کے حادثات کا باعث بن سکتی ہے۔