কিভাবে রিলে "বজ্রপাত সহ্য করে"? উচ্চ বজ্রপাত-প্রতিরোধকারী রিলেতে উদ্ভাবনী নকশার বিশ্লেষণ

যখন একটি বিশাল বজ্রপাতের স্রোত বন্যায় পরিণত হয় রিলে , যোগাযোগ ব্যবস্থা প্রায়ই প্রথম ব্যর্থ হয়. এই মুহুর্তে, যোগাযোগের পৃষ্ঠগুলিতে একটি উল্লেখযোগ্য Holm বল তৈরি হয়। এই ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বল সহিংসভাবে পরিচিতিগুলিকে বিকর্ষণ করে, যার ফলে সার্কিট - যা বন্ধ থাকা উচিত - অস্বাভাবিকভাবে খুলতে পারে, যার ফলে সরঞ্জাম ব্যর্থ হয়।

প্রচলিত রিলে এই অসুবিধা সমাধানের জন্য অপর্যাপ্ত বলে মনে হয়। সাম্প্রতিক প্রযুক্তিগত উদ্ভাবনগুলি হোলম বাহিনীকে প্রশমিত করার জন্য লোরেন্টজ বাহিনীকে বুদ্ধিমত্তার সাথে নিয়োগ করে, তাই "শক্তি প্রতিহত করার জন্য শক্তি ব্যবহার" এর একটি স্থিতিশীল প্রভাব অর্জন করে।

লরেন্টজ ফোর্স জেনারেশন মেকানিজমের স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রাম

লাইটনিং চ্যালেঞ্জ: পরিচিতি বিকর্ষণের মূল শারীরিক প্রক্রিয়া

তাৎক্ষণিক অত্যন্ত বড় স্রোতের উপর রিলে কেন্দ্রে বজ্রপাতের হুমকি। যখন বজ্রপাত (যা দশ হাজার কিলোঅ্যাম্পিয়ারে পৌঁছাতে পারে) একটি রিলের সংকীর্ণ যোগাযোগ এলাকার মধ্য দিয়ে যায়, তখন এটি পরিচিতির মধ্যে দুটি মূল শক্তি তৈরি করে।

প্রথমটি হল হলম ফোর্স (যাকে যোগাযোগ বিকর্ষণ শক্তিও বলা হয়)। এটি যোগাযোগ বিন্দুতে কারেন্টের তীব্র সংকোচনের প্রভাব থেকে উদ্ভূত হয় (আসলে একাধিক মাইক্রোস্কোপিক অ্যাস্পেরিটিস)। বর্তমান রেখাগুলি অতিমাত্রায় মাইক্রোস্কোপিক অ্যাস্পেরিটিতে চাপা পড়ে, একটি শক্তিশালী ইলেক্ট্রোডাইনামিক বল তৈরি করে যা পরিচিতিগুলিকে আলাদা করার চেষ্টা করে। এর মাত্রা স্রোতের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক; একটি বজ্রপাতের সময়, এর মান পরিচিতিগুলির স্বাভাবিক যোগাযোগের চাপকে অতিক্রম করার জন্য যথেষ্ট।

অন্যটি লরেন্টজ বাহিনী। এটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি কারেন্ট-বহনকারী পরিবাহীর উপর প্রয়োগ করা বল। একটি রিলেতে, একটি বিশেষ আকৃতির পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট নিজেই উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি বলের অধীন হয় এবং বলের দিক বাম হাতের নিয়ম অনুসরণ করে। মূল বিষয় হল, বুদ্ধিমান ডিজাইনের মাধ্যমে, লরেন্টজ ফোর্সের দিক নির্দেশিত হতে পারে হোলম ফোর্সের বিপরীতে, যার ফলে এর ক্ষতিকারক প্রভাবগুলি বন্ধ হয়ে যায়।

সারণি 1. বজ্রপাতের আঘাতের অধীনে পরিচিতিগুলিতে অভিনয়কারী দুটি মূল শক্তির তুলনা

শিল্পের দ্বিধা: ঐতিহ্যগত নকশার প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতা

দীর্ঘ সময়ের জন্য, রিলে বজ্রপাত সহ্য করার ক্ষমতার উন্নতি মূলত "শক্তিশালীকরণ" পদ্ধতির উপর নির্ভর করে যেমন যোগাযোগের উপাদানের কঠোরতা বৃদ্ধি এবং যোগাযোগের চাপ বৃদ্ধি। যাইহোক, Holm শক্তির মুখে, যা বর্তমানের বর্গক্ষেত্রের সাথে বৃদ্ধি পায়, এই পদ্ধতিগুলি দ্রুত তাদের সীমাতে পৌঁছায়।

লরেন্টজ বল ব্যবহার করার প্রচেষ্টায় একটি বিশেষভাবে বিশিষ্ট দ্বন্দ্ব দেখা যায়। ডিসি রিলেতে, বৃহৎ কারেন্ট ভাঙ্গার সময় উৎপন্ন আর্ক নিভানোর জন্য, "চৌম্বকীয় ব্লোআউট আর্ক এক্সটেনশন" প্রযুক্তি প্রায়শই ব্যবহার করা হয়, যেখানে যোগাযোগের চারপাশে স্থায়ী চুম্বকগুলি সাজানো থাকে।

যাইহোক, এই চৌম্বক ক্ষেত্রটি বর্তমান-বহনকারী চলমান স্প্রিংকে একটি অতিরিক্ত লরেন্টজ বল অনুভব করে, প্রায়শই নীচের দিকে। এই বলটি শুধুমাত্র বিকর্ষণ শক্তিকে প্রতিরোধ করতে ব্যর্থ হয় না, তবে যোগাযোগের চাপের একটি অংশও অফসেট করতে পারে, বজ্রপ্রবাহে পরিচিতিগুলিকে দূরে সরিয়ে দেওয়া সহজ করে তোলে, প্রকৃতপক্ষে পণ্যটির শর্ট-সার্কিট সহ্য করার ক্ষমতা হ্রাস করে।

এটি অবিকল ব্যবহারকারীর প্রকল্পে বর্ণিত মূল চ্যালেঞ্জের তাত্ত্বিক নিশ্চিতকরণ প্রদান করে: "লরেন্টজ বলটি ছোট-ব্যবধানের পরিস্থিতিতে উপলব্ধি করা সহজ, তবে বড় যোগাযোগের ফাঁকগুলিতে ব্যবহার করা খুব কঠিন।" কিভাবে সঠিকভাবে লরেন্টজ ফোর্সের দিক এবং মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা যায় যাতে এটি একটি "শত্রু" না হয়ে "মিত্র" হয়ে ওঠে ডিজাইনের সবচেয়ে বড় অসুবিধা।

উদ্ভাবনী অগ্রগতি: "বল" মোকাবেলায় "শক্তি" ব্যবহারের ডিজাইন দর্শন

উপরোক্ত দ্বিধা ভেদ করতে, স্থানীয় অপ্টিমাইজেশান চিন্তাভাবনার বাইরে যেতে এবং রিলে যোগাযোগ ব্যবস্থার সমন্বিত উদ্ভাবনী নকশা সম্পাদন করা প্রয়োজন। অত্যাধুনিক প্রযুক্তিগত সমাধানগুলি প্রধানত দুটি মূল ধারণাকে কেন্দ্র করে আবর্তিত হয়।

আইডিয়া 1: "জিরো আউট" বা ক্ষতিকারক লরেন্টজ ফোর্স বিপরীতে চৌম্বক ক্ষেত্র পুনর্গঠন

চৌম্বকীয় ব্লোআউট আর্ক-নির্বাপক ক্ষেত্রের দ্বারা সৃষ্ট পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া মোকাবেলা করার জন্য, একটি উদ্ভাবনী সমাধান হল স্থায়ী চুম্বকের সংখ্যা, বিন্যাস এবং পোলারিটি পরিবর্তন করে স্থানিক চৌম্বক ক্ষেত্রের বন্টন পুনর্গঠন করা।

উদাহরণস্বরূপ, একটি তিন-চুম্বক বিন্যাস: দুটি চুম্বক অস্থাবর এবং স্থির যোগাযোগের এক সেটের সাথে মিল রেখে প্রস্থের দিকে চলমান বসন্তের দুই পাশে অবস্থিত; তৃতীয় চুম্বকটি অস্থাবর স্প্রিং এর একপাশে দৈর্ঘ্যের দিকে অবস্থিত, যোগাযোগের অন্য সেটের সাথে মিল রেখে।

মূল নকশাটি হল যে তৃতীয় চুম্বকের মেরু মুখটি প্রথম দুটি চুম্বকের মেরু মুখের সাথে প্রায় লম্ব। এই বিশেষ চৌম্বকীয় সার্কিট ডিজাইনের মাধ্যমে, চৌম্বকীয় ব্লোআউট আর্ক-এক্সটিংগুইশিং ফিল্ডে চলমান স্প্রিং দ্বারা অনুভূত নেট লরেন্টজ বলকে প্রায় শূন্য করা যেতে পারে, মৌলিকভাবে ক্ষতিকারক পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া দূর করে এবং যোগাযোগের চাপ যাতে বিঘ্নিত না হয় তা নিশ্চিত করে।

Holm ফোর্স এবং লরেন্টজ ফোর্সের রাসায়নিক চিত্র

আইডিয়া 2: উপকারী লরেন্টজ ফোর্সকে দক্ষতার সাথে ব্যবহার করার জন্য কাঠামোগত উদ্ভাবন

সক্রিয়ভাবে একটি উপকারী লরেন্টজ বল তৈরি করতে হোলম ফোর্সকে প্রতিহত করতে, একটি নির্দিষ্ট কারেন্ট-বহনকারী কন্ডাক্টর লুপ ডিজাইন করা হল মূল চাবিকাঠি। একটি উন্নত সমাধান একটি "U-আকৃতির" কাঠামোর সাথে "মাল্টি-স্ট্র্যান্ড নমনীয় তামার তারের সাথে নমনীয়ভাবে একটি অনমনীয় চলমান বসন্তের সাথে সংযোগকারী" একটি নকশা গ্রহণ করে।

ফোর্স জেনারেশন: যখন বজ্রপ্রবাহ "U-আকৃতির" চলমান স্প্রিং এবং এর সংযুক্ত নমনীয় তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন তাদের ঘেরা দিক অনুসারে, একই দিকের লরেন্টজ বাহিনী এবং যোগাযোগ সমতলের লম্বগুলি U-আকৃতির কাঠামোর দুটি সমান্তরাল বাহুতে উৎপন্ন হতে পারে।

ফোর্স ট্রান্সমিশন এবং কনভার্সন: এই ফোর্স পুরো চলমান স্প্রিং অ্যাসেম্বলিতে কাজ করে। মাল্টি-স্ট্র্যান্ড নমনীয় তামার তারের নমনীয় সংযোগ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি নিশ্চিত করে যে লরেন্টজ বল কার্যকরভাবে সঞ্চারিত হতে পারে এবং যোগাযোগের ইন্টারফেসে স্বাভাবিক চাপে রূপান্তরিত হতে পারে, বরং কাঠামোর অনমনীয় মোচড় বা স্থানচ্যুতি ঘটায়।

গতিশীল ক্ষতিপূরণ: যখন Holm ফোর্স পরিচিতিগুলিকে দূরে সরিয়ে দেওয়ার চেষ্টা করে, তখন পূর্ব-পরিকল্পিত লরেন্টজ ফোর্স সিঙ্ক্রোনাসভাবে বৃদ্ধি পায়, একটি গতিশীল, অভিযোজিত ক্ষতিপূরণ ব্যবস্থা গঠন করে যা পরিচিতিগুলিকে একসাথে "চাপ" করে। U-আকৃতির কাঠামো নিজেই আরও ভাল যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা এবং একটি লিভার-আর্ম প্রভাব প্রদান করে।

এই নকশাটি বুদ্ধিমত্তার সাথে "বড় যোগাযোগের ফাঁকে লরেন্টজ বল ব্যবহারে অসুবিধা" সমস্যার সমাধান করে। নমনীয় সংযোগ এবং সামগ্রিক কাঠামোগত নকশার মাধ্যমে, এটি ছোট-ব্যবধান প্রভাব (অর্থাৎ, বর্তমান সংকোচন অঞ্চল) এর বাইরে একটি বৃহত্তর পরিসরে বর্তমান-বহনকারী কন্ডাক্টরগুলিতে লরেন্টজ বাহিনীর দক্ষ সংগ্রহ এবং ব্যবহার অর্জন করে।

পিভট-বিয়ারিং "U-আকৃতির" যোগাযোগের কাঠামোর নকশার পরিকল্পিত চিত্র

নির্ভুল নকশা: সিমুলেশন প্রযুক্তি এবং উপকরণ বিজ্ঞান থেকে সমর্থন

উপরের সুনির্দিষ্ট বল নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি উন্নত নকশা সরঞ্জাম এবং উপকরণ থেকে অবিচ্ছেদ্য.

মাল্টিফিজিক্স কাপলিং সিমুলেশন এই ক্ষেত্রে একটি অপরিহার্য R&D পদ্ধতি হয়ে উঠেছে। মহাকাশের মতো উচ্চ-নির্ভরযোগ্য ক্ষেত্রগুলিতে, সিল করা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রিলেগুলির বিশ্লেষণ একটি মাল্টিবডি গতিবিদ্যা-ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সসীম উপাদান দ্বিমুখী ইন্টারেক্টিভ কাপলিং কম্পিউটেশন মডেল গ্রহণ করেছে।

এই পদ্ধতিটি ক্ষণস্থায়ী যান্ত্রিক ঘূর্ণন সঁচারক বল, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্স এবং ডিফরমেশন প্যারামিটারের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে বাস্তব সময়ে গণনা করতে পারে, বাজ স্ট্রাইকের তাৎক্ষণিক জটিল গতিশীল প্রক্রিয়াটিকে সঠিকভাবে অনুকরণ করতে পারে এবং 2.21% গড় স্তরে পুল-ইন হোল্ডিং ফোর্সের মতো মূল প্যারামিটারগুলির গণনা ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।

এটি স্ট্যাটিক ডেটা টেবিলের উপর ভিত্তি করে প্রচলিত পদ্ধতির থেকে অনেক বেশি উচ্চতর, যা U-আকৃতির কাঠামোর মাত্রা এবং নমনীয় তারের দৈর্ঘ্য এবং কঠোরতার মতো পরামিতিগুলি অপ্টিমাইজ করার জন্য সঠিক ভবিষ্যদ্বাণী প্রদান করে।

উপকরণের পরিপ্রেক্ষিতে, চলমান স্প্রিং সাধারণত উচ্চ-স্থিতিস্থাপকতা, উচ্চ-পরিবাহিতা বেরিলিয়াম তামা বা ফসফর ব্রোঞ্জ খাদ দিয়ে তৈরি হয় যাতে বারবার বল এবং তাপীয় শক সহ্য করা যায়। মাল্টি-স্ট্র্যান্ড নমনীয় তামার তারের জন্য অত্যন্ত উচ্চ বিশুদ্ধতা এবং নমনীয়তা প্রয়োজন যাতে দীর্ঘমেয়াদী কম্পনের পরে কারেন্ট এবং বল নির্ভরযোগ্য সঞ্চালন নিশ্চিত করা যায়।

নিরোধক উপকরণ এবং হাউজিং স্ট্রাকচারগুলিও উচ্চ-ভোল্টেজের নিরোধক প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করার জন্য পুনর্বিবেচনা করা দরকার যা বজ্রপাতের কারণে হতে পারে।

আমাদের রিলে পণ্য অন্বেষণ

আমাদের রিলে পোর্টফোলিওটি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য তৈরি করা হয়েছে যেখানে উচ্চ কারেন্ট, ঊর্ধ্বগতি ইভেন্ট এবং দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতাকে একসাথে সমাধান করতে হবে। স্ট্যান্ডার্ড সিল থেকে বৈদ্যুতিক latching রিলে কাস্টমাইজড উচ্চ-বজ্রপাত-প্রতিরোধী যোগাযোগ ব্যবস্থার জন্য, আমাদের সমাধানগুলি প্রকৌশলীদের প্যাসিভ সুরক্ষা থেকে সক্রিয় যোগাযোগের স্থিতিশীলতায় যেতে সাহায্য করে।

সারাংশ

এই প্রকল্পের মূল উদ্ভাবন হল সেই প্রক্রিয়াটি গভীরভাবে অধ্যয়নের মধ্যে যার দ্বারা রিলে যোগাযোগগুলি বৃহৎ বজ্রপ্রবাহের অধীনে হোল্ম বলের কারণে ব্যর্থ হয়, এবং সৃজনশীলভাবে সক্রিয় প্রতিরোধের জন্য লরেন্টজ ফোর্স ব্যবহার করার নকশা ধারণা প্রস্তাব করা। প্রকল্পটি সফলভাবে একটি পিভট-বিয়ারিং "ইউ-আকৃতির" চলমান স্প্রিং স্ট্রাকচারের সাথে মাল্টি-স্ট্র্যান্ড নমনীয় তামার তারের নমনীয় সংযোগের সাথে একত্রিত করে একটি মূল প্রক্রিয়া ডিজাইন করেছে, দক্ষভাবে উৎপন্ন লরেন্টজ বলকে স্বাভাবিক চাপে রূপান্তরিত করে যা পরিচিতিগুলিকে স্থিতিশীল করে।

মাল্টিফিজিক্স কাপলিং সিমুলেশন প্রযুক্তির দ্বারা সুনির্দিষ্ট যাচাইকরণ এবং অপ্টিমাইজেশনের অধীনে, এই নকশাটি প্রথাগত "প্যাসিভ প্রতিরোধ" থেকে "সক্রিয় গতিশীল বাতিলকরণ" থেকে একটি মৌলিক প্রযুক্তিগত অগ্রগতি অর্জন করে, যা চরম বাজ পরিবেশে রিলেগুলির নির্ভরযোগ্যতা এবং জীবনকালকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।