न्यूट्रल ग्राउंडिंग रेसिस्टर कैबिनेट का कार्य सिद्धांत

न्यूट्रल ग्राउंडिंग रेसिस्टर कैबिनेटमध्यम और उच्च वोल्टेज बिजली वितरण प्रणालियों में एक महत्वपूर्ण सुरक्षा-सुरक्षा उपकरण है। इसे औद्योगिक और खनन संयंत्रों, सबस्टेशनों, फोटोवोल्टिक और पवन-ऊर्जा स्टेशनों के लिए 6 केवी, 10 केवी और 35 केवी पर छोटे-वर्तमान-ग्राउंडिंग पावर सिस्टम में व्यापक रूप से अपनाया जाता है। इसका मुख्य कार्य सिंगल-फेज-टू-अर्थ दोषों से उत्पन्न ओवर-वोल्टेज, आर्क री-इग्निशन और उपकरण टूटने सहित समस्याओं को हल करना है ताकि सुरक्षित और स्थिर सिस्टम संचालन की गारंटी दी जा सके। इसका समग्र कार्य सिद्धांत प्रतिरोधक आधारित वर्तमान सीमा, वोल्टेज स्थिरीकरण और सिग्नल फीडबैक तंत्र के साथ संयुक्त बिजली प्रणालियों की तटस्थ-बिंदु-ग्राउंडिंग विशेषताओं पर आधारित है, जो दो स्थितियों के तहत काम करता है: सामान्य संचालन और गलती की स्थिति।
सामान्य सिस्टम संचालन के तहत, तीन-चरण वोल्टेज सममित और संतुलित रहते हैं। ट्रांसफार्मर और जनरेटर की तटस्थ-बिंदु क्षमता शून्य के बराबर होती है और पृथ्वी के विरुद्ध कोई संभावित अंतर नहीं होता है। इस समय, न्यूट्रल ग्राउंडिंग रेसिस्टर कैबिनेट के अंदर रेसिस्टर घटक, उपकरण ट्रांसफार्मर और वायरिंग मॉड्यूल नो लोड स्टैंडबाय परिस्थितियों में काम करते हैं, जिसमें कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है। डिवाइस कोई हानि या गर्मी उत्पन्न नहीं करता है और केवल सेवा के लिए तैयार रहता है। यह सामान्य बिजली आपूर्ति पर कोई प्रतिकूल प्रभाव नहीं डालता है और कोई विद्युत ऊर्जा की खपत नहीं करता है, जो दीर्घकालिक स्थिर-अवस्था प्रणाली संचालन के अनुकूल है।
एक बार एकल-चरण-से-पृथ्वी दोष जैसे इन्सुलेशन क्षति, केबल का जमीन पर गिरना या उपकरण टूटना, तीन चरण का संतुलन टूट जाता है। दोषपूर्ण चरण का वोल्टेज तेजी से गिरता है जबकि गैर-दोषपूर्ण चरण का वोल्टेज बढ़ता है, जिससे पृथ्वी के विरुद्ध तटस्थ-बिंदु संभावित ऑफसेट होता है। तटस्थ बिंदु और जमीन के बीच एक प्रवाहकीय लूप बनता है, और एक पूर्ण डिस्चार्ज पथ बनाने के लिए न्यूट्रल ग्राउंडिंग रेसिस्टर कैबिनेट के माध्यम से ग्राउंडिंग फॉल्ट करंट प्रवाहित होता है, जो डिवाइस सक्रियण के लिए मुख्य ट्रिगर के रूप में कार्य करता है।
इसका मुख्य तंत्र प्रतिरोधक-आधारित वर्तमान सीमित करने और ओवर-वोल्टेज दमन में निहित है। विशुद्ध रूप से भूमिगत तटस्थ-बिंदु प्रणालियों में, एकल-चरण-से-पृथ्वी दोष छोटे आयाम के साथ कैपेसिटिव फॉल्ट करंट उत्पन्न करते हैं, फिर भी रुक-रुक कर विद्युत चाप का उच्च जोखिम होता है, जो आगे चलकर रेटेड वोल्टेज से 3-4 गुना अधिक गुंजयमान ओवर-वोल्टेज का कारण बनता है। इस तरह के ओवर-वोल्टेज से केबल, स्विचगियर और ट्रांसफार्मर के इन्सुलेशन को नुकसान हो सकता है और बड़े पैमाने पर उपकरण विफलता हो सकती है। न्यूट्रल ग्राउंडिंग रेसिस्टर कैबिनेट को सेवा में लगाने के बाद, फॉल्ट करंट को कैबिनेट के अंदर हाई-पावर हाई-वोल्टेज रेसिस्टर्स से गुजरना होगा। प्रतिरोधक गलती-वर्तमान आयाम को सटीक रूप से प्रतिबंधित करते हैं और उपकरण को भारी-करंट झटके से बचाते हैं।
इसके अलावा, प्रतिरोधक दोषों से उत्पन्न गुंजयमान ऊर्जा को तेजी से नष्ट करते हैं, रुक-रुक कर आने वाले चापों के उत्पादन और पुनः-प्रज्वलन को रोकते हैं, आर्क-ग्राउंडिंग ओवर-वोल्टेज और फेरो-रेजोनेंस ओवर-वोल्टेज को खत्म करते हैं, और सिस्टम-टू-अर्थ वोल्टेज को सुरक्षित सीमाओं के भीतर स्थिर करते हैं। इसके अलावा, अंतर्निर्मित वर्तमान ट्रांसफार्मर फॉल्ट लूप से वास्तविक समय के वर्तमान सिग्नल एकत्र करते हैं और उन्हें माइक्रो कंप्यूटर आधारित सुरक्षा इकाइयों तक पहुंचाते हैं। पारंपरिक अनग्राउंडेड सिस्टम में, कमजोर फॉल्ट करंट सुरक्षा रिले को दोषों की सटीक पहचान करने से रोकता है। न्यूट्रल ग्राउंडिंग रेसिस्टर कैबिनेट कृत्रिम रूप से सक्रिय फॉल्ट करंट को बढ़ाता है, जिससे सुरक्षा उपकरणों को फॉल्ट की जानकारी जल्दी से पकड़ने, फॉल्ट का सटीक पता लगाने और अलार्म सिग्नल भेजने या समय पर ट्रिपिंग ट्रिगर करने में सक्षम बनाया जाता है।
प्रतिरोध मूल्यों के अनुसार, अलमारियाँ विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उच्च-प्रतिरोध, मध्यम-प्रतिरोध और कम-प्रतिरोध ग्राउंडिंग मोड में विभाजित हैं। उच्च-प्रतिरोध ग्राउंडिंग ओवर-वोल्टेज दमन और इन्सुलेशन संरक्षण पर केंद्रित है और मौजूदा दोषों के साथ अल्पकालिक सिस्टम संचालन की अनुमति देता है। मध्यम- और निम्न-प्रतिरोध ग्राउंडिंग तेजी से गलती अलगाव के लिए तेजी से वर्तमान सीमा और विश्वसनीय सुरक्षा ट्रिपिंग पर जोर देती है, जो उच्च बिजली आपूर्ति सुरक्षा और तेज गलती-प्रतिक्रिया गति की आवश्यकता वाली साइटों के लिए उपयुक्त है। सामान्य तौर पर, निष्क्रिय वर्तमान सीमा, ऊर्जा-विघटित वोल्टेज स्थिरीकरण और सक्रिय सिग्नल फीडबैक के माध्यम से, न्यूट्रल ग्राउंडिंग रेसिस्टर कैबिनेट मूल रूप से छोटे-वर्तमान-ग्राउंडिंग सिस्टम में प्रमुख छिपे हुए जोखिमों को समाप्त करता है और बिजली-आपूर्ति विश्वसनीयता और उपकरण सुरक्षा को संतुलित करता है। यह मध्यम-वोल्टेज बिजली-वितरण नेटवर्क के लिए एक अनिवार्य सुरक्षा उपकरण का गठन करता है।