پاور میٹرنگ اور مانیٹرنگ سسٹم میں، انرجی میٹرز جن کو بیرونی کرنٹ ٹرانسفارمرز (CTs) کی ضرورت ہوتی ہے وہ ہر جگہ موجود ہوتے ہیں۔ وہ بڑی دھاروں کو درست طریقے سے محسوس کرنے کے لیے ہماری "آنکھیں" ہیں۔ تاہم، اس جدید ترین نظام کے اندر ایک اہم اصول موجود ہے جس پر ہمیشہ عمل کرنا ضروری ہے: موجودہ ٹرانسفارمر کے ثانوی سائیڈ کو کبھی بھی کھلی-سرکٹ کی حالت میں نہیں چلایا جانا چاہیے۔ یہ مضمون اس اصول کے پیچھے موجود اصولوں اور خطرات کا جائزہ لے گا۔
موجودہ ٹرانسفارمر کے کام کرنے کا عام اصول
کرنٹ ٹرانسفارمر (CT) ایک خاص قسم کا ٹرانسفارمر ہے جو برقی مقناطیسی انڈکشن کے اصول پر کام کرتا ہے۔ اس کا بنیادی ڈیزائن "موجودہ کمی" اور "تنہائی" پر مرکوز ہے۔
1. ساخت: یہ عام طور پر ایک بند آئرن کور، کم موڑوں کے ساتھ ایک بنیادی وائنڈنگ (مین سرکٹ کے ساتھ سیریز میں جڑا ہوا)، اور زیادہ موڑوں کے ساتھ ایک ثانوی وائنڈنگ (انرجی میٹر سے منسلک) پر مشتمل ہوتا ہے۔
2. مثالی حالت: عام طور پر 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 کرتا ہے، جس کے نتیجے میں ثانوی سائیڈ میں کرنٹ I2 پیدا ہوتا ہے۔ ان کے درمیان تعلق یہ ہے:
I1 × N1=I2 × N2 + Im×N1
جہاں N1 اور N2 بنیادی اور ثانوی وائنڈنگز کے موڑوں کی تعداد ہیں، اور Im ایکزیٹیشن کرنٹ ہے۔ ڈیزائن میں بڑے حوصلہ افزائی کی رکاوٹ کی وجہ سے، Im بہت چھوٹا ہے، لہذا مثالی صورت میں، اسے آسان بنایا جا سکتا ہے:
یہاں، Kn درجہ بندی شدہ تبدیلی کا تناسب ہے، مثال کے طور پر، 1000/5A۔ اس وقت، پرائمری سائیڈ پر بڑا کرنٹ درست اور متناسب طور پر آلہ کے ذریعے محفوظ پیمائش کے لیے سیکنڈری سائیڈ پر ایک چھوٹے کرنٹ (عام طور پر 5A یا 1A کی معیاری قدر) میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، CT کے ثانوی سرکٹ کی صلاحیت بہت کم ہے (عام طور پر صرف چند وولٹ)، جو ایک محفوظ حد کے اندر ہے۔
اصولی تجزیہ جب ثانوی سائیڈ کھلی ہو-سرکیوٹ
جب ثانوی سرکٹ ڈھیلے ٹرمینلز، ٹوٹی ہوئی تاروں، یا جانچ کے دوران حادثاتی طور پر منقطع ہونے کی وجہ سے کھل جاتا ہے، تو اس کی آپریٹنگ حالت ایک تباہ کن تبدیلی سے گزرتی ہے۔
| آپریٹنگ حالت | عام طور پر بند | سیکنڈری اوپن سرکٹ |
|---|---|---|
| سیکنڈری کرنٹ I₂ |
موجودہ، I₁ کے متناسب | I₂ = 0 |
| کور مقناطیسی بہاؤ Φ |
I₂ کے ذریعہ تیار کردہ ڈی میگنیٹائزنگ بہاؤ بنیادی بہاؤ کو مؤثر طریقے سے دباتا ہے، کم سطح کو برقرار رکھتا ہے | دباو کھو گیا ہے۔ بہاؤ تیزی سے ایک انتہائی اونچی سطح تک پہنچ جاتا ہے۔ |
| سیکنڈری وولٹیج U₂ |
بہت کم (چند وولٹ) | دسیوں کلو وولٹ تک کئی کلو وولٹ کی حد میں حوصلہ افزائی ہائی وولٹیج |
| طبعی فطرت | مضبوط جوڑے، گہری منفی رائے: میں Φ میں تبدیلیوں کی سختی سے مخالفت کرتا ہوں۔ | تاثرات میں خلل، توانائی جمع: تمام بنیادی ایمپیئر- موڑ (I₁N₁) میگنیٹائزیشن کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں |
بنیادی جسمانی عمل مندرجہ ذیل ہیں:
1. ڈی میگنیٹائزنگ فیڈ بیک کا غائب ہونا:عام آپریشن کے دوران، ثانوی کرنٹ I2 کے ذریعے پیدا ہونے والا مقناطیسی بہاؤ ہمیشہ بنیادی کرنٹ I1 کے ذریعے پیدا ہونے والے مقناطیسی بہاؤ کے مخالف ہوتا ہے، جو ایک مضبوط "ڈی میگنیٹائزنگ" اثر پیدا کرتا ہے جو آئرن کور میں نتیجے میں مقناطیسی بہاؤ کو کم سطح تک محدود کر دیتا ہے۔ سرکٹ کھلنے کے بعد، I2=0، اور demagnetizing اثر فوری طور پر صفر پر گر جاتا ہے۔
2. مقناطیسی بہاؤ کی تیز رفتار سنترپتی:غیر متوازن پرائمری ایمپیئر-ٹرنز I1N1 مکمل طور پر دلچسپ ایمپیئر-ٹرنز میں تبدیل ہو جاتے ہیں۔ چونکہ آئرن کور کراس-سیکشنل ایریا کو کم مقناطیسی بہاؤ کثافت کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، اس لیے آئرن کور تیزی سے گہری سنترپتی کی حالت میں داخل ہو جاتا ہے۔
فیراڈے کے الیکٹرومیگنیٹک انڈکشن کے قانون کے مطابق، متبادل مقناطیسی بہاؤ ایک الیکٹرو موٹیو قوت کو سمیٹتا ہے۔ مقناطیسی بہاؤ میں تیزی سے اضافے کے ساتھ، ایک انتہائی ہائی وولٹیج U2 کو ثانوی وائنڈنگ میں شامل کیا جائے گا۔
3. ہائی وولٹیج کی پیداوار:پاور فریکوئنسی کے حالات کے تحت، کئی سو ایمپیئرز کے بنیادی کرنٹ کے لیے، کھلی-سرکیوٹ شدہ سیکنڈری سائیڈ پر حوصلہ افزائی وولٹیج آسانی سے کئی ہزار وولٹ تک پہنچ سکتا ہے، اور انتہائی صورتوں میں، یہ 10 کلو وولٹ سے زیادہ ہو سکتا ہے۔
موجودہ ٹرانسفارمر کے سیکنڈری سائیڈ پر کھلے سرکٹ کے خطرات۔
ہائی وولٹیج اور اس سے منسلک مظاہر ثانوی کھلے-سرکٹ کی وجہ سے چین-رد عمل کے خطرات کی ایک سیریز کو متحرک کر سکتے ہیں۔
1. اہلکاروں کو الیکٹرک شاک کا خطرہ
ہائی وولٹیج کے ہزاروں وولٹ سیکنڈری وائرنگ ٹرمینلز پر موجود ہیں، جو براہ راست برقی جھٹکوں کا شدید خطرہ پیدا کرتے ہیں۔ دیکھ بھال اور معائنہ کرنے والے اہلکاروں کو برقی جھٹکا لگ سکتا ہے اگر وہ غلطی سے مناسب تحفظ کے بغیر ان ٹرمینلز کو چھوتے ہیں۔
2. سازوسامان کا نقصان
● موصلیت کی خرابی۔: ہائی وولٹیج سب سے پہلے ثانوی موڑ کے موڑ کے درمیان، تہوں کے درمیان، یا ثانوی سرکٹ اور زمین کے درمیان موصلیت کو روک دے گا، جس سے CT کو مستقل نقصان پہنچے گا۔
● زیادہ گرم ہونا اور جلنا: کور کے انتہائی سیر ہونے کے بعد، یہ بہت زیادہ ایڈی کرنٹ اور ہسٹریسس نقصانات پیدا کرتا ہے، جس کی وجہ سے کور زیادہ گرم ہو جاتا ہے۔ یہ سمیٹنے والی موصلیت کو جلا سکتا ہے اور یہاں تک کہ آگ بھڑک سکتا ہے۔
● قوس اور دھماکہ: اوپن-سرکٹ پوائنٹس (جیسے ڈھیلے ٹرمینلز) ہائی وولٹیج کے تحت مستقل آرکس پیدا کریں گے۔ آرکس کا زیادہ درجہ حرارت آلات کو نقصان پہنچا سکتا ہے، آس پاس کے آتش گیر مواد کو بھڑکا سکتا ہے، اور بند کیبینٹ میں جمع ہونے والی اعلی-درجہ حرارت کی گیس بجلی کے دھماکے کا سبب بھی بن سکتی ہے۔
3. سسٹم کے آپریشن کے لیے خطرات
پیمائش کا نقصان اور ناکامی: CT-قسم کے بجلی کے میٹر کے لیے، ان پٹ کرنٹ صفر ہو جاتا ہے، جس سے وہ بجلی کی پیمائش نہیں کر پاتے۔ اس سے میٹر والی بجلی کا نقصان ہوتا ہے اور تجارتی تصفیوں پر تنازعات کو جنم دے سکتا ہے۔
خطرناک ہائی-وولٹیج کی چنگاریاں: یہ نہ صرف اگنیشن کے ذریعہ کام کرتی ہیں، بلکہ ان سے پیدا ہونے والی شدید برقی مقناطیسی دھڑکنیں قریبی الیکٹرانک آلات میں بھی مداخلت کر سکتی ہیں۔
نتیجہ
کرنٹ ٹرانسفارمر (CT) کے ثانوی سائیڈ پر کھلا سرکٹ برقی مقناطیسی توانائی کے پرتشدد جمع کو متحرک کرتا ہے، جو بالآخر ہائی وولٹیج، مضبوط آرکس، اور زیادہ گرم ہونے کی صورت میں خارج ہوتا ہے – ایک جسمانی تباہ کن عمل۔ لہذا، CT سرکٹس کے تمام کاموں میں، "کھلے سرکٹس کو روکنا" ایک سختی سے پیروی کرنے والا طریقہ کار ہونا چاہیے۔
ایک ہی وقت میں، توانائی کے میٹر سے منسلک موجودہ ٹرانسفارمر کی ثانوی طرف کو گراؤنڈ کرنا ضروری ہے۔ یہ، "سیکنڈری سائیڈ پر کھلے سرکٹس کی سختی سے ممانعت" کے ساتھ، CT آپریشن اور دیکھ بھال کے لیے دو بنیادی آئرن کلیڈ اصول ہیں۔ گراؤنڈنگ ہائی وولٹیج کو گراؤنڈنگ وائر کے ذریعے تیزی سے زمین پر خارج ہونے کی اجازت دیتی ہے، جس سے ثانوی سائیڈ پوٹینشل میں اچانک اضافے سے بچا جا سکتا ہے جو آلات کو نقصان پہنچا سکتا ہے یا برقی جھٹکا لگ سکتا ہے۔