Arc suppression
चाप दमन विद्युत चाप ऊर्जा की कमी है जो तब होती है जब वर्तमान ले जाने वाले संपर्कों को खोला और बंद किया जाता है। एक विद्युत चाप एक मानव निर्मित, निरंतर चाप-निर्वहन है जिसमें अत्यधिक ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन और आयन होते हैं जो कम से कम 100 एमए के विद्युत प्रवाह द्वारा समर्थित होते हैं; एक विद्युत चिंगारी के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। हर बार जब कोई विद्युत शक्ति उपकरण (उदाहरण के लिएः हीटर, लैंप, मोटर, ट्रांसफॉर्मर या इसी तरह के बिजली भार) चालू या बंद होता है, तो इसका स्विच, रिले या संपर्क या तो एक बंद स्थिति से एक खुली स्थिति ("ब्रेक") या एक खुले से एक बंद स्थिति ("मेक") में संक्रमण होता है, भार के तहत, स्विच के दो संपर्क बिंदुओं (इलेक्ट्रोड) के बीच एक विद्युत चाप होता है। परिणामी विद्युत चाप का तापमान बहुत अधिक (दसियों हज़ार डिग्री) होता है, जिससे संपर्क सतहों पर धातु पिघल जाती है, जमा हो जाती है और धारा के साथ स्थानांतरित हो जाती है। चाप का उच्च तापमान आसपास के गैस अणुओं के पृथक्करण का कारण बनता है जिससे ओजोन, कार्बन मोनोऑक्साइड और अन्य यौगिक बनते हैं। चाप ऊर्जा धीरे-धीरे संपर्क धातु को नष्ट कर देती है, जिससे कुछ पदार्थ महीन कण पदार्थ के रूप में हवा में निकल जाते हैं। यही गतिविधि संपर्कों में सामग्री को जल्दी से खराब करने का कारण बनती है, जिसके परिणामस्वरूप उपकरण विफल हो जाता है। चाप दमन को समझने के लिए धनुषाकार और चाप दीक्षा तंत्र दोनों की समझ की आवश्यकता होती है। संपर्क चाप या तो एक थर्मियोनिक-उत्सर्जन-शुरू-आर्क ("टी-आर्क") या एक फील्ड-उत्सर्जन-शुरू-आर्क ("एफ-आर्क") हैं, और बिजली की निरंतर आपूर्ति द्वारा बनाए रखे जाते हैं (एक आर्क वेल्डर या एक ज़ेनॉन आर्क लैंप के बारे में सोचें)। टी-आर्क धारा से उत्पन्न होता है और वी (टी-आर्क _ इनिट _ मिनट) के आसपास आरंभ होता है, और टी-आर्क प्लाज्मा को आई (आर्क _ प्लाज्मा _ मिनट) के न्यूनतम-आर्क-धारा पर या उसके ऊपर बनाए रखा जाता है। एफ-आर्क वोल्टेज से पैदा होता है और वी (एफ-आर्क _ इनिट _ मिनट) के आसपास शुरू होता है, और एफ-आर्क प्लाज्मा को आई (आर्क _ प्लाज्मा _ मिनट) के न्यूनतम-आर्क-करंट पर या उसके ऊपर बनाए रखा जाता है। जबकि आर्सिंग ब्रेक और मेक दोनों संक्रमणों के दौरान होता है, ब्रेक आर्क आमतौर पर अधिक ऊर्जावान होता है और इस प्रकार अधिक विनाशकारी होता है। संपर्क मेक के दौरान शुरू किया गया आर्सिंग संपर्क मेक के दौरान, एफ-आर्क दीक्षा तब होती है जब चलती इलेक्ट्रोड स्थिर इलेक्ट्रोड के पास होती है। फिर मेक एफ-आर्क प्लाज्मा प्रज्वलित होता है और संपर्क प्रभाव के क्षण में तुरंत बुझ जाता है। इस प्रारंभिक प्रभाव के परिणामस्वरूप प्लाज्मा दबाव प्रवर्धित मेक उछाल की एक श्रृंखला होती है, जिसमें प्रत्येक उछाल से एक टी-आर्क प्राप्त होता है। ये उछाल तब तक जारी रहते हैं जब तक कि संपर्क बंद स्थिति में माइक्रो-वेल्डेड नहीं हो जाता। (ध्यान दें कि "चाप दमन" का अर्थ "चाप उन्मूलन" नहीं है, क्योंकि कुछ छोटे चाप ("आर्क्लेट्स") लाभकारी सूक्ष्म-वेल्ड्स उत्पन्न करते हैं। ये माइक्रो-वेल्ड एक वांछित और महत्वपूर्ण बिजली संपर्क सुविधा हैं क्योंकि ये कंपन-प्रतिरोधी, कम ओहमिक और गैर-स्थायी इलेक्ट्रोड कनेक्शन सुनिश्चित करते हैं।) "ब्रेक आर्क" में एक प्रारंभिक ब्रेक टी-आर्क होता है जिसे ब्रेक एफ-आर्क की एक श्रृंखला द्वारा बढ़ाया जा सकता है। प्रारंभिक ब्रेक टी-आर्क अत्यधिक गर्म पिघले हुए धातु के पुल के विस्फोट के बाद बनाया गया है जो संपर्क खुलने के साथ ही धारा ले जा रहा था। जैसे-जैसे ब्रेक टी-आर्क प्लाज्मा बुझता है और धारा बाधित होती है, लूप में प्रेरण ब्रेक एफ-आर्क की एक श्रृंखला शुरू करके "ब्रेक आर्क" की अवधि को बढ़ाता है जो तब तक जारी रहता है जब तक कि संपर्क अंतराल जलते हुए प्लाज्मा का समर्थन करने की थर्मोडायनामिक क्षमता से परे नहीं बढ़ जाता है। उपयोग चाप दमन विधियों के उपयोग के कई संभावित क्षेत्र हैं, जिनमें धातु फिल्म जमाव और स्पटरिंग, इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रक्रियाएं जहां विद्युत चाप वांछित नहीं हैं (जैसे पाउडर पेंटिंग, वायु शोधन, और संपर्क वर्तमान चाप दमन) शामिल हैं। औद्योगिक, सैन्य और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन में, बाद की विधि आम तौर पर इलेक्ट्रोमैकेनिकल पावर स्विच, रिले और कॉन्टैक्टर जैसे उपकरणों पर लागू होती है। इस संदर्भ में, चाप दमन संपर्क संरक्षण है। संपर्क सुरक्षा विधियों को इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्विच, रिले या कॉन्टैक्टर के भीतर संपर्कों के इच्छित उपयोग के दौरान होने वाले घिसाव और क्षरण को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इस प्रकार संपर्क प्रतिरोध या समय से पहले स्विच विफलता में अत्यधिक वृद्धि से बचा जा सकता है। चाप दमन विद्युत चाप के विनाशकारी प्रभावों के कारण विद्युत यांत्रिक शक्ति स्विच, रिले और संपर्क के संपर्क बिंदुओं के कारण इंजीनियरिंग में रुचि का एक क्षेत्र है। "चाप दमन" के कई रूप हैं जो 1 एम्पीयर से कम पर काम करने वाले अनुप्रयोगों में संपर्क सुरक्षा प्रदान करते हैं। हालाँकि, इनमें से अधिकांश को अधिक सटीक रूप से "क्षणिक दमन" माना जाता है और इसलिए चाप दमन या संपर्क सुरक्षा के लिए अप्रभावी हैं। प्रभावशीलता संपर्क सुरक्षा के लिए एक चाप दमन समाधान की प्रभावशीलता का आकलन संपर्क चाप दमन कारक ("सीएएसएफ") का उपयोग करके किया जा सकता है ताकि दमित चाप के साथ दमित चाप की गणना की गई चाप ऊर्जा की तुलना की जा सकेः सीएएसएफ = डब्ल्यू (चाप)/डब्ल्यू (चाप) जहां डब्ल्यू (चाप) = दमित चाप ऊर्जा और डब्ल्यू (चाप) = दमित चाप ऊर्जा। दमित और दमित चाप ऊर्जा को ऑसिलोस्कोप मापों से चित्रात्मक रूप से प्राप्त किया जाना चाहिए। दमित और दमित चाप ऊर्जा को वाट सेकंड [डब्ल्यूएस] या जूल [जे] में व्यक्त किया जाता है। परिणामी संपर्क चाप दमन कारक [सी. ए. एस. एफ.] आयामहीन है। W (चाप) = V (चाप) × I (चाप) × T (चाप) जहाँ V (चाप): आर्क बर्न वोल्टेज, I (चाप): आर्क बर्न करंट, लगभग I (भार) है, जहाँ I (भार) कुछ एम्पीयर [A] से किलो एम्पीयर [kA] तक की सीमा में हो सकता है; और T (चाप): आर्क बर्न अवधि, माइक्रोसेकंड [μs] से सेकंड [s] के क्रम पर हो सकती है। डब्ल्यू (आर्क्लेट) = वी (आर्क्लेट) × आई (आर्क्लेट) × टी (आर्क्लेट) जहाँ वी (आर्क्लेट): आर्क इग्निशन वोल्टेज, संपर्क धातु पर निर्भर करता है। ई. जी. सिल्वर इंडियम टिन ऑक्साइड के लिए लगभग 12V; I (आर्क्लेट): आर्क्लेट करंट, लगभग I (भार) है और कुछ एम्पीयर [A] से किलो एम्पीयर [kA] तक की सीमा में हो सकता है; और T (आर्क्लेट): आर्क्लेट बर्न अवधि, कुछ माइक्रोसेकंड [μs] के क्रम पर है। एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले के संपर्कों में विद्युत धनुषाकार को प्रभावी रूप से रिले संपर्कों में एक अंतर वोल्टेज जांच से जुड़े एक ऑसिलोस्कोप और भार के तहत संचालन के दौरान संपर्कों के माध्यम से वर्तमान को मापने के लिए एक उच्च गति धारा जांच का उपयोग करके मापा जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, विद्युत चाप को एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल पावर स्विच, रिले और कॉन्टैक्टर पर दृश्य संपर्कों के साथ देखा जा सकता है, जबकि संपर्क लोड के तहत खुल रहे हैं और बंद हो रहे हैं। सामान्य उपकरण सामान्य उपकरण जो 2 एम्पीयर से नीचे काम करने वाले अनुप्रयोगों में उचित रूप से प्रभावी चाप सप्रेसर हो सकते हैं, उनमें कैपेसिटर, स्नबर्स, डायोड, जेनर डायोड, वैरीस्टर और क्षणिक वोल्टेज सप्रेसर शामिल हैं। 2 एम्पीयर से अधिक पर काम करने वाले अनुप्रयोगों में प्रभावी माने जाने वाले संपर्क चाप दमन समाधानों में शामिल हैंः इलेक्ट्रॉनिक पावर कॉन्टैक्ट आर्क सप्रेसर सॉलिड स्टेट रिले इलेक्ट्रोमैकेनिकल नहीं हैं, कोई संपर्क नहीं है, और इस प्रकार, विद्युत चाप नहीं बनाते हैं। हाइब्रिड पावर रिले हाइब्रिड पावर कॉन्टैक्टर विशेष उपकरण सर्किट आरेख एक इलेक्ट्रॉनिक पावर कॉन्टैक्ट आर्क सप्रेसर के लिए जारी पेटेंट का हिस्सा है जिसका उद्देश्य विद्युत रिले या कॉन्टैक्टर के संपर्कों की रक्षा करना है। यह चापों को खोलते या बंद करते समय संपर्कों के आसपास एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करके दबा देता है। कुछ संपर्क चाप सप्रेसर पूरी तरह से संरक्षित संपर्क में जुड़े हुए काम करते हैं, जबकि अन्य संपर्क चाप सप्रेसर भी संपर्क के कॉइल से जुड़े होते हैं ताकि सप्रेसर को संपर्क संचालन के बारे में अतिरिक्त इनपुट प्रदान किया जा सके। चाप दमन आर्क दमन तकनीकों के लाभ कई लाभ पैदा कर सकते हैंः धनुषाकार से संपर्क क्षति को कम करना और इसलिए रखरखाव, मरम्मत और प्रतिस्थापन आवृत्ति को कम करना। संपर्क विश्वसनीयता में वृद्धि। कम गर्मी उत्पादन के परिणामस्वरूप कम गर्मी प्रबंधन उपाय जैसे कि वेंटरिंग और पंखे। ओजोन और प्रदूषक उत्सर्जन में कमी। आर्क्स से कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ई. एम. आई.)-विकिरणित ई. एम. आई. का एक सामान्य स्रोत। यह भी देखें संपर्क सुरक्षा संदर्भ आगे पढ़ने के लिए रिले-अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न आर्क दमन लेख इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स की वेबसाइट पर गैसों में विद्युत चाप विद्युत निर्वहन