एक सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस, जिसे सर्ज प्रोटेक्टर या एसपीडी के रूप में भी जाना जाता है, को विद्युत सर्किट में होने वाले वोल्टेज में सर्ज के खिलाफ विद्युत घटकों को सुरक्षित रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

जब भी वर्तमान या वोल्टेज में अचानक वृद्धि इलेक्ट्रिकल सर्किट या संचार सर्किट में बाहरी हस्तक्षेप के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है, तो सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस बहुत कम समय में आचरण कर सकता है और शंट हो सकता है, जिससे सर्किट में अन्य उपकरणों को नुकसान पहुंचाने से रोका जा सके। ।

सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस (एसपीडी) आउटेज को रोकने और सिस्टम की विश्वसनीयता को बढ़ाने के लिए एक लागत प्रभावी तरीका है।

वे आम तौर पर वितरण पैनलों में स्थापित होते हैं और क्षणिक ओवरवॉल्टेज को सीमित करके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सुचारू और निर्बाध संचालन को सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

एक एसपीडी संरक्षित उपकरणों से दूर क्षणिक वृद्धि से अतिरिक्त वोल्टेज को मोड़कर काम करता है। इसमें आमतौर पर मेटल ऑक्साइड वैरिस्टर्स (MOVS) या गैस डिस्चार्ज ट्यूब होते हैं जो अतिरिक्त वोल्टेज को अवशोषित करते हैं और इसे जमीन पर पुनर्निर्देशित करते हैं, जिससे जुड़े उपकरणों की रक्षा होती है।

बिजली की वृद्धि कई कारणों से हो सकती है, जिसमें लाइटनिंग स्ट्राइक, इलेक्ट्रिकल ग्रिड स्विचिंग, दोषपूर्ण वायरिंग और उच्च-शक्ति वाले विद्युत उपकरणों के संचालन सहित। वे एक इमारत के अंदर होने वाली घटनाओं के कारण भी हो सकते हैं, जैसे कि मोटर्स का स्टार्टअप या बड़े उपकरणों के चालू/बंद।

एसपीडी स्थापित करने से कई लाभ मिल सकते हैं, जिनमें शामिल हैं:

वोल्टेज सर्ज को नुकसान पहुंचाने से संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का संरक्षण।

कंप्यूटर सिस्टम में डेटा हानि या भ्रष्टाचार की रोकथाम।

बिजली की गड़बड़ी से बचाते हुए उपकरणों और उपकरणों के जीवनकाल का विस्तार।

बिजली की वृद्धि के कारण बिजली की आग के जोखिम में कमी।

मन की शांति यह जानकर कि आपके मूल्यवान उपकरण सुरक्षित हैं।

एक एसपीडी का जीवनकाल इसकी गुणवत्ता जैसे कारकों के आधार पर भिन्न हो सकता है, इसका सामना करने की गंभीरता, और रखरखाव प्रथाओं का सामना करना पड़ता है। आम तौर पर, एसपीडी का जीवन 5 से 10 साल तक होता है। हालांकि, यह नियमित रूप से एसपीडी का निरीक्षण करने और परीक्षण करने और इष्टतम सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए आवश्यकतानुसार उन्हें बदलने की सिफारिश की जाती है।

एसपीडी की आवश्यकता भौगोलिक स्थान, स्थानीय नियमों और जुड़े इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की संवेदनशीलता जैसे कारकों के आधार पर भिन्न हो सकती है। आपकी विशिष्ट आवश्यकताओं का आकलन करने और यह निर्धारित करने के लिए एक योग्य इलेक्ट्रीशियन या इलेक्ट्रिकल इंजीनियर से परामर्श करना उचित है कि क्या आपके विद्युत प्रणाली के लिए एसपीडी आवश्यक है।

विनिर्माण एसपीडी में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य सर्ज-प्रोटेक्टिव घटक धातु ऑक्साइड वैरिस्टर्स (MOVS), हिमस्खलन टूटने वाले डायोड (ABDS-पूर्व में सिलिकॉन हिमस्खलन डायोड या SADS), और गैस डिस्चार्ज ट्यूब (GDTs) हैं। एसी पावर सर्किट के संरक्षण के लिए MOVS सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है। एक MOV की वृद्धि वर्तमान रेटिंग क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र और इसकी रचना से संबंधित है। सामान्य तौर पर, क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र जितना बड़ा होगा, डिवाइस की वर्तमान रेटिंग उतनी ही अधिक होगी। MOVS आम तौर पर गोल या आयताकार ज्यामिति के होते हैं, लेकिन 7 मिमी (0.28 इंच) से 80 मिमी (3.15 इंच) से लेकर मानक आयामों के ढेरों में आते हैं। इन वृद्धि सुरक्षात्मक घटकों की वृद्धि वर्तमान रेटिंग व्यापक रूप से भिन्न होती है और निर्माता पर निर्भर होती है। जैसा कि इस क्लॉज में पहले चर्चा की गई थी, एक समानांतर सरणी में MOVs को जोड़कर, सरणी की वर्तमान रेटिंग प्राप्त करने के लिए व्यक्तिगत MOV की सर्ज वर्तमान रेटिंग को एक साथ जोड़कर एक वृद्धि वर्तमान मूल्य की गणना की जा सकती है। ऐसा करने में, ऑपरेटिंग के समन्वय पर विचार किया जाना चाहिए।

क्या घटक, क्या टोपोलॉजी और विशिष्ट प्रौद्योगिकी की तैनाती पर कई परिकल्पनाएं हैं, जो सर्ज करंट को डायवर्ट करने के लिए सबसे अच्छा एसपीडी पैदा करती है। सभी विकल्पों को प्रस्तुत करने के बजाय, यह सबसे अच्छा है कि सर्ज वर्तमान रेटिंग, नाममात्र डिस्चार्ज वर्तमान रेटिंग, या सर्ज वर्तमान क्षमताओं की चर्चा प्रदर्शन परीक्षण डेटा के आसपास घूमती है। डिजाइन में उपयोग किए जाने वाले घटकों के बावजूद, या विशिष्ट यांत्रिक संरचना तैनात की गई, क्या मायने रखता है कि एसपीडी में एक सर्ज वर्तमान रेटिंग या नाममात्र डिस्चार्ज वर्तमान रेटिंग है जो आवेदन के लिए उपयुक्त है।

आईईटी वायरिंग विनियम, बीएस 7671: 2018 के वर्तमान संस्करण में कहा गया है कि जब तक एक जोखिम मूल्यांकन नहीं किया जाता है, तब तक क्षणिक ओवरवॉल्टेज के खिलाफ सुरक्षा प्रदान की जाएगी जहां ओवरवॉल्टेज के कारण परिणाम हो सकता है:

मानव जीवन के लिए गंभीर चोट, या नुकसान में परिणाम; या

सार्वजनिक सेवाओं में रुकावट और/या सांस्कृतिक विरासत को नुकसान; या

वाणिज्यिक या औद्योगिक गतिविधि में रुकावट में परिणाम; या

बड़ी संख्या में सह-स्थित व्यक्तियों को प्रभावित करते हैं।

यह विनियमन सभी प्रकार के परिसरों पर लागू होता है जिसमें घरेलू, वाणिज्यिक और औद्योगिक शामिल हैं।

जब तक कि IET वायरिंग नियम पूर्वव्यापी नहीं होते हैं, जहां एक स्थापना के भीतर एक मौजूदा सर्किट पर काम किया जा रहा है, जिसे IET वायरिंग नियमों के पिछले संस्करण में डिज़ाइन और स्थापित किया गया है, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि संशोधित सर्किट नवीनतम के साथ अनुपालन करें संस्करण, यह केवल तभी फायदेमंद होगा जब एसपीडी पूरे इंस्टॉलेशन की सुरक्षा के लिए स्थापित किया गया हो।

एसपीडी खरीदने के लिए यह निर्णय ग्राहक के हाथों में है, लेकिन उन्हें एक सूचित निर्णय लेने के लिए पर्याप्त जानकारी प्रदान की जानी चाहिए कि क्या वे एसपीडी को छोड़ना चाहते हैं। सुरक्षा जोखिम कारकों के आधार पर और एसपीडी के लागत मूल्यांकन के आधार पर एक निर्णय लिया जाना चाहिए, जो कि कंप्यूटर, टीवी और आवश्यक उपकरणों जैसे विद्युत स्थापना और उपकरणों की लागत के खिलाफ कुछ सौ पाउंड के रूप में कम खर्च हो सकता है, उदाहरण के लिए, धूम्रपान का पता लगाने और बॉयलर नियंत्रण।

यदि उपयुक्त भौतिक स्थान उपलब्ध था या, यदि पर्याप्त स्थान उपलब्ध नहीं था, तो इसे मौजूदा उपभोक्ता इकाई में सर्ज संरक्षण स्थापित किया जा सकता है, इसे मौजूदा उपभोक्ता इकाई से सटे बाहरी बाड़े में स्थापित किया जा सकता है।

यह आपकी बीमा कंपनी के साथ भी जाँच करने के लायक है क्योंकि कुछ नीतियां यह बता सकती हैं कि उपकरण को एसपीडी के साथ कवर किया जाना चाहिए या वे दावे की स्थिति में भुगतान नहीं करेंगे।

सर्ज रक्षक की ग्रेडिंग (जिसे आमतौर पर लाइटनिंग प्रोटेक्शन के रूप में जाना जाता है) का मूल्यांकन IEC 61643-31 और EN 50539-11 उपखंड लाइटनिंग प्रोटेक्शन थ्योरी के अनुसार किया जाता है, जो विभाजन के जंक्शन पर स्थापित है। तकनीकी आवश्यकताएं और कार्य भिन्न होते हैं। प्रथम-चरण लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिवाइस को 0-1 ज़ोन के बीच स्थापित किया गया है, प्रवाह की आवश्यकता के लिए उच्च, IEC 61643-31 और EN 50539-11 की न्यूनतम आवश्यकता इटोटल (10/350) 12.5 ka, और दूसरा और तीसरा है स्तर 1-2 और 2-3 क्षेत्रों के बीच स्थापित किए जाते हैं, मुख्य रूप से ओवरवॉल्टेज को दबाने के लिए।

सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस (एसपीडी) इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को क्षणिक ओवरवॉल्टेज के हानिकारक प्रभावों से बचाने में आवश्यक हैं जो क्षति, सिस्टम डाउनटाइम और डेटा लॉस का कारण बन सकते हैं।

कई मामलों में, उपकरण प्रतिस्थापन या मरम्मत की लागत महत्वपूर्ण हो सकती है, विशेष रूप से मिशन-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों जैसे अस्पतालों, डेटा केंद्रों और औद्योगिक संयंत्रों में।

सर्किट ब्रेकर और फ़्यूज़ इन उच्च-ऊर्जा घटनाओं को संभालने के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं, जिससे अतिरिक्त वृद्धि सुरक्षा आवश्यक है।

जबकि एसपीडी को विशेष रूप से उपकरणों से दूर क्षणिक ओवरवॉल्टेज को हटाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसे नुकसान से बचाने और इसके जीवनकाल को लम्बा करने के लिए।

अंत में, आधुनिक तकनीकी वातावरण में एसपीडी आवश्यक हैं।

एसपीडी कार्य सिद्धांत

एसपीडी के पीछे मूल सिद्धांत यह है कि वे अतिरिक्त वोल्टेज के लिए जमीन के लिए एक कम प्रतिबाधा मार्ग प्रदान करते हैं। जब वोल्टेज स्पाइक्स या सर्जेस होते हैं, तो एसपीडी अतिरिक्त वोल्टेज और वर्तमान को जमीन पर बदलकर काम करते हैं।

इस तरह, आने वाले वोल्टेज की परिमाण को एक सुरक्षित स्तर तक कम किया जाता है जो संलग्न डिवाइस को नुकसान नहीं पहुंचाता है।

काम करने के लिए, एक सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस में कम से कम एक गैर-रैखिक घटक (एक वैरिस्टर या स्पार्क गैप) होना चाहिए, जो विभिन्न परिस्थितियों में उच्च और निम्न प्रतिबाधा राज्य के बीच संक्रमण के तहत होता है।

उनका कार्य निर्वहन या आवेग वर्तमान को मोड़ना और डाउनस्ट्रीम उपकरण पर ओवरवॉल्टेज को सीमित करना है।

सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस नीचे सूचीबद्ध तीन स्थितियों के तहत कार्य करते हैं।

A. सामान्य स्थिति (वृद्धि की अनुपस्थिति)

बिना किसी वृद्धि की स्थिति के, एसपीडी का सिस्टम पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है और एक खुले सर्किट के रूप में कार्य करता है, यह एक उच्च प्रतिबाधा स्थिति में रहता है।

B. वोल्टेज सर्ज के दौरान

वोल्टेज स्पाइक्स और सर्जेस के मामले में, एसपीडी चालन राज्य में चला जाता है और इसकी प्रतिबाधा कम हो गई। इस तरह, यह आवेग वर्तमान को जमीन पर बदलकर सिस्टम की रक्षा करेगा।

C. सामान्य ऑपरेशन पर वापस

ओवरवॉल्टेज को डिस्चार्ज होने के बाद, एसपीडी वापस अपने सामान्य उच्च प्रतिबाधा स्थिति में स्थानांतरित हो गया।

सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस (एसपीडी) विद्युत नेटवर्क के आवश्यक घटक हैं। हालांकि, अपने सिस्टम के लिए एक उपयुक्त एसपीडी चुनना एक कठिन मुद्दा हो सकता है।

अधिकतम निरंतर परिचालन वोल्टेज (यूसी)

एसपीडी का रेटेड वोल्टेज सिस्टम को उचित सुरक्षा प्रदान करने के लिए विद्युत प्रणाली वोल्टेज के साथ संगत होना चाहिए। एक कम वोल्टेज रेटिंग डिवाइस को नुकसान पहुंचाएगी और एक उच्च रेटिंग क्षणिक को ठीक से नहीं मोड़ेंगी।

प्रतिक्रिया समय

इसे एसपीडी के समय के रूप में वर्णित किया गया है। तेज एसपीडी प्रतिक्रिया करता है, एसपीडी द्वारा बेहतर सुरक्षा। आमतौर पर, ज़ेनर डायोड आधारित एसपीडी में सबसे तेज़ प्रतिक्रिया होती है। गैस से भरे प्रकारों में अपेक्षाकृत धीमी प्रतिक्रिया समय होता है और फ़्यूज़ और MOV प्रकारों में सबसे धीमी प्रतिक्रिया समय होता है।

नाममात्र डिस्चार्ज करंट (में)

एसपीडी का परीक्षण 8/20μs तरंग पर किया जाना चाहिए और आवासीय लघु आकार के एसपीडी के लिए विशिष्ट मूल्य 20ka है।

अधिकतम आवेग निर्वहन वर्तमान (IIMP)

डिवाइस को अधिकतम वृद्धि वर्तमान को संभालने में सक्षम होना चाहिए जो वितरण नेटवर्क पर अपेक्षित है यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह एक क्षणिक घटना के दौरान विफल नहीं होता है और डिवाइस को 10/350μs तरंग के साथ परीक्षण किया जाना चाहिए।

क्लांपिंग वोल्टेज

यह थ्रेशोल्ड वोल्टेज है और इस वोल्टेज स्तर के ऊपर, एसपीडी किसी भी वोल्टेज क्षणिक को क्लैंप करना शुरू कर देता है जो यह पावर लाइन में पता लगाता है।

निर्माता और प्रमाणपत्र

एक प्रसिद्ध निर्माता से एक एसपीडी का चयन करना जिसमें एक निष्पक्ष परीक्षण सुविधा से प्रमाणन है, जैसे कि उल या आईईसी, महत्वपूर्ण है। प्रमाणन गारंटी देता है कि उत्पाद की जांच की गई है और सभी प्रदर्शन और सुरक्षा आवश्यकताओं को पारित करता है।

इन साइज़िंग दिशानिर्देशों को समझना आपको अपनी आवश्यकताओं के लिए सबसे अच्छा सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस का चयन करने और प्रभावी सर्ज प्रोटेक्शन की गारंटी देने में सक्षम होगा।

सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस (एसपीडी) को क्षणिक ओवरवॉल्टेज के खिलाफ विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करने के लिए इंजीनियर किया जाता है, लेकिन कुछ कारक उनकी विफलता का कारण बन सकते हैं। एसपीडी विफलता के पीछे कुछ अंतर्निहित कारण हैं:

1. एक्सेसिव पावर सर्जेस

एसपीडी विफलता के प्राथमिक कारणों में से एक ओवरवॉल्टेज है, बिजली के हमलों, बिजली की वृद्धि या अन्य विद्युत गड़बड़ी के कारण ओवरवॉल्टेज हो सकता है। स्थान के अनुसार उचित डिजाइन गणना के बाद सही प्रकार के एसपीडी को स्थापित करना सुनिश्चित करें।

2. पैक्टिंग फैक्टर

तापमान और आर्द्रता सहित पर्यावरणीय परिस्थितियों के कारण, एसपीडी में एक सीमित शेल्फ जीवन होता है और समय के साथ बिगड़ सकता है। इसके अलावा, एसपीडी को लगातार वोल्टेज स्पाइक्स द्वारा नुकसान पहुंचाया जा सकता है।

3.

Misconfigured, जैसे कि जब Wye- कॉन्फ़िगर किया गया SPD एक लोड से जुड़ा होता है जो एक डेल्टा के माध्यम से जुड़ा होता है। यह एसपीडी को अधिक से अधिक वोल्टेज के लिए उजागर कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एसपीडी विफलता हो सकती है।

4.component विफलता

एसपीडी में कई घटक होते हैं, जैसे कि मेटल ऑक्साइड वैरिस्टर्स (MOVs), जो विनिर्माण दोष या पर्यावरणीय कारकों के कारण विफल हो सकते हैं।

5.mproper ग्राउंडिंग

एक एसपीडी के लिए ठीक से काम करने के लिए, ग्राउंडिंग आवश्यक है। एक एसपीडी खराबी कर सकता है या संभवतः एक सुरक्षा चिंता का विषय बन सकता है यदि यह अनुचित रूप से ग्राउंडेड है।