ایک سرج حفاظتی آلہ، جسے سرج پروٹیکٹر یا SPD بھی کہا جاتا ہے، بجلی کے اجزاء کو وولٹیج میں اضافے سے بچانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے جو برقی سرکٹ میں ہو سکتا ہے۔

جب بھی بیرونی مداخلت کے نتیجے میں الیکٹریکل سرکٹ یا کمیونیکیشن سرکٹ میں کرنٹ یا وولٹیج میں اچانک اضافہ ہوتا ہے، سرج پروٹیکشن ڈیوائس بہت کم وقت میں چلتی اور بند کر سکتی ہے، جو سرکٹ میں موجود دیگر آلات کو نقصان پہنچانے سے روکتی ہے۔ .

سرج پروٹیکٹو ڈیوائسز (SPDs) بندش کو روکنے اور نظام کی بھروسے کو بڑھانے کے لیے ایک سرمایہ کاری مؤثر طریقہ ہے۔

یہ عام طور پر ڈسٹری بیوشن پینلز میں نصب ہوتے ہیں اور عارضی اوور وولٹیج کو محدود کر کے ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج میں الیکٹرانک آلات کے ہموار اور بلاتعطل آپریشن کو یقینی بنانے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔

ایک SPD عارضی اضافے سے اضافی وولٹیج کو محفوظ آلات سے ہٹا کر کام کرتا ہے۔یہ عام طور پر دھاتی آکسائیڈ ویریسٹرز (MOVs) یا گیس ڈسچارج ٹیوبوں پر مشتمل ہوتا ہے جو اضافی وولٹیج کو جذب کرکے اسے زمین پر ری ڈائریکٹ کرتے ہیں، اس طرح منسلک آلات کی حفاظت کرتے ہیں۔

بجلی کا اضافہ مختلف وجوہات کی وجہ سے ہوسکتا ہے، بشمول بجلی گرنا، برقی گرڈ سوئچنگ، خراب وائرنگ، اور زیادہ طاقت والے برقی آلات کا آپریشن۔یہ عمارت کے اندر ہونے والے واقعات کی وجہ سے بھی ہو سکتے ہیں، جیسے موٹروں کا شروع ہونا یا بڑے آلات کے آن/آف ہونا۔

ایس پی ڈی کو انسٹال کرنے سے کئی فوائد مل سکتے ہیں، بشمول:

نقصان دہ وولٹیج کے اضافے سے حساس الیکٹرانک آلات کا تحفظ۔

کمپیوٹر سسٹمز میں ڈیٹا کے نقصان یا بدعنوانی کی روک تھام۔

آلات اور آلات کو برقی رکاوٹوں سے بچا کر ان کی عمر میں توسیع۔

بجلی کے اضافے کی وجہ سے بجلی کی آگ کے خطرے میں کمی۔

یہ جان کر کہ آپ کا قیمتی سامان محفوظ ہے ذہنی سکون۔

SPD کی عمر اس کے معیار، اس کے سامنے آنے والے اضافے کی شدت، اور دیکھ بھال کے طریقوں جیسے عوامل کی بنیاد پر مختلف ہو سکتی ہے۔عام طور پر، SPDs کی عمر 5 سے 10 سال تک ہوتی ہے۔تاہم، یہ سفارش کی جاتی ہے کہ زیادہ سے زیادہ تحفظ کو یقینی بنانے کے لیے باقاعدگی سے SPDs کا معائنہ اور جانچ کریں اور ضرورت کے مطابق انہیں تبدیل کریں۔

SPDs کی ضرورت جغرافیائی محل وقوع، مقامی ضوابط، اور منسلک الیکٹرانک آلات کی حساسیت جیسے عوامل کی بنیاد پر مختلف ہو سکتی ہے۔اپنی مخصوص ضروریات کا اندازہ لگانے اور یہ تعین کرنے کے لیے کہ آیا آپ کے برقی نظام کے لیے SPD ضروری ہے، کسی مستند الیکٹریشن یا الیکٹریکل انجینئر سے مشورہ کرنا مناسب ہے۔

SPDs کی تیاری میں استعمال ہونے والے چند عام سرج-حفاظتی اجزاء میٹل آکسائیڈ ویریسٹرز (MOVs)، برفانی تودے کے ٹوٹنے والے ڈایڈس (ABDs - جو پہلے سلکان ایویلانچ diodes یا SADs کے نام سے جانا جاتا تھا)، اور گیس ڈسچارج ٹیوبز (GDTs) ہیں۔MOVs AC پاور سرکٹس کے تحفظ کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والی ٹیکنالوجی ہیں۔MOV کی موجودہ اضافے کی درجہ بندی کراس سیکشنل ایریا اور اس کی ساخت سے متعلق ہے۔عام طور پر، کراس سیکشنل ایریا جتنا بڑا ہوگا، ڈیوائس کی سرج کرنٹ ریٹنگ اتنی ہی زیادہ ہوگی۔MOVs عام طور پر گول یا مستطیل جیومیٹری کے ہوتے ہیں لیکن 7 ملی میٹر (0.28 انچ) سے 80 ملی میٹر (3.15 انچ) تک کے معیاری طول و عرض میں آتے ہیں۔ان سرج حفاظتی اجزاء کی موجودہ درجہ بندی وسیع پیمانے پر مختلف ہوتی ہے اور یہ صنعت کار پر منحصر ہوتی ہیں۔جیسا کہ اس شق میں پہلے بحث کی گئی ہے، MOVs کو متوازی صف میں جوڑ کر، سرج کی موجودہ موجودہ درجہ بندی حاصل کرنے کے لیے انفرادی MOVs کی سرج کرنٹ ریٹنگز کو شامل کر کے ایک سرج کرنٹ ویلیو کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔ایسا کرنے میں، آپریٹنگ کے ہم آہنگی پر غور کیا جانا چاہئے.

اس بارے میں بہت سے مفروضے موجود ہیں کہ کون سا جزو، کون سی ٹوپولوجی، اور مخصوص ٹیکنالوجی کی تعیناتی سرج کرنٹ کو موڑنے کے لیے بہترین SPD پیدا کرتی ہے۔تمام آپشنز کو پیش کرنے کے بجائے، یہ بہتر ہے کہ سرج کرنٹ ریٹنگ، نومینل ڈسچارج کرنٹ ریٹنگ، یا سرج موجودہ صلاحیتوں کی بحث کارکردگی ٹیسٹ کے ڈیٹا کے گرد گھومے۔قطع نظر اس کے کہ ڈیزائن میں استعمال ہونے والے اجزاء، یا مخصوص مکینیکل ڈھانچہ تعینات کیا گیا ہے، جو چیز اہم ہے وہ یہ ہے کہ SPD کے پاس سرج کرنٹ ریٹنگ یا Nominal Discharge Current Rating ہے جو اطلاق کے لیے موزوں ہے۔

IET وائرنگ ریگولیشنز کا موجودہ ایڈیشن، BS 7671:2018، کہتا ہے کہ جب تک خطرے کی تشخیص نہیں کی جاتی، عارضی اوور وولٹیج کے خلاف تحفظ فراہم کیا جائے گا جہاں اوور وولٹیج کا نتیجہ ہو سکتا ہے:

انسانی جان کو شدید چوٹ، یا نقصان کا نتیجہ؛یا

عوامی خدمات میں رکاوٹ اور/یا ثقافتی ورثے کو پہنچنے والے نقصان کا نتیجہ؛یا

تجارتی یا صنعتی سرگرمیوں میں رکاوٹ کا نتیجہ؛یا

شریک مقیم افراد کی ایک بڑی تعداد کو متاثر کریں۔

یہ ضابطہ تمام قسم کے احاطے پر لاگو ہوتا ہے جس میں گھریلو، تجارتی اور صنعتی شامل ہیں۔

جب کہ IET وائرنگ ریگولیشنز سابقہ ​​نہیں ہیں، جہاں ایک انسٹالیشن کے اندر موجودہ سرکٹ پر کام کیا جا رہا ہے جسے IET وائرنگ ریگولیشنز کے پچھلے ایڈیشن میں ڈیزائن اور انسٹال کیا گیا ہے، یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ ترمیم شدہ سرکٹ تازہ ترین کے مطابق ہو۔ ایڈیشن، یہ تبھی فائدہ مند ہو گا جب پوری تنصیب کی حفاظت کے لیے SPDs نصب کیے جائیں۔

SPDs خریدنے کے بارے میں فیصلہ گاہک کے ہاتھ میں ہے، لیکن انہیں کافی معلومات فراہم کی جانی چاہیے تاکہ وہ باخبر فیصلہ کر سکیں کہ آیا وہ SPDs کو چھوڑنا چاہتے ہیں۔حفاظتی خطرے کے عوامل کی بنیاد پر اور SPDs کی لاگت کی تشخیص کے بعد فیصلہ کیا جانا چاہیے، جس کی لاگت چند سو پاؤنڈ تک ہو سکتی ہے، بجلی کی تنصیب اور اس سے منسلک آلات جیسے کمپیوٹر، ٹی وی اور ضروری سامان، مثال کے طور پر، دھوئیں کا پتہ لگانا اور بوائلر کنٹرول۔

اگر مناسب فزیکل اسپیس دستیاب ہو تو موجودہ صارف یونٹ میں سرج پروٹیکشن انسٹال کیا جا سکتا ہے یا، اگر کافی جگہ دستیاب نہ ہو، تو اسے موجودہ صارف یونٹ سے ملحق کسی بیرونی دیوار میں نصب کیا جا سکتا ہے۔

یہ آپ کی انشورنس کمپنی کے ساتھ چیک کرنے کے قابل بھی ہے کیونکہ کچھ پالیسیاں یہ بتا سکتی ہیں کہ سامان کو SPD کے ساتھ احاطہ کیا جانا چاہئے یا وہ دعوی کی صورت میں ادائیگی نہیں کریں گے۔

سرج پروٹیکٹر کی درجہ بندی (جسے عام طور پر بجلی کا تحفظ کہا جاتا ہے) کا اندازہ IEC 61643-31 اور EN 50539-11 ذیلی تقسیم بجلی کے تحفظ کے نظریہ کے مطابق لگایا جاتا ہے، جو کہ پارٹیشن کے سنگم پر نصب ہوتا ہے۔تکنیکی ضروریات اور افعال مختلف ہیں۔پہلے مرحلے میں بجلی سے بچاؤ کا آلہ 0-1 زون کے درمیان نصب کیا گیا ہے، بہاؤ کی ضرورت کے لیے زیادہ، IEC 61643-31 اور EN 50539-11 کی کم از کم ضرورت Itotal (10/350) 12.5 ka ہے، اور دوسرا اور تیسرا لیولز 1-2 اور 2-3 زونز کے درمیان نصب کیے جاتے ہیں، بنیادی طور پر اوور وولٹیج کو دبانے کے لیے۔

الیکٹرونک آلات کو عارضی اوور وولٹیج کے نقصان دہ اثرات سے بچانے کے لیے سرج پروٹیکٹیو ڈیوائسز (SPDs) ضروری ہیں جو کہ نقصان، سسٹم کے بند ہونے اور ڈیٹا کے نقصان کا سبب بن سکتے ہیں۔

بہت سے معاملات میں، سازوسامان کی تبدیلی یا مرمت کی لاگت اہم ہو سکتی ہے، خاص طور پر مشن کے لیے اہم ایپلی کیشنز جیسے ہسپتال، ڈیٹا سینٹرز، اور صنعتی پلانٹس۔

سرکٹ بریکرز اور فیوز ان ہائی انرجی ایونٹس کو سنبھالنے کے لیے نہیں بنائے گئے ہیں، جس کی وجہ سے اضافی تحفظ ضروری ہے۔

جب کہ SPDs کو خاص طور پر عارضی اوور وولٹیج کو آلات سے دور کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، اسے نقصان سے بچانے اور اس کی عمر کو طول دینے کے لیے۔

آخر میں، SPDs جدید تکنیکی ماحول میں ضروری ہیں۔

ایس پی ڈی کام کرنے کا اصول

SPDs کے پیچھے بنیادی اصول یہ ہے کہ وہ اضافی وولٹیج کے لیے زمین پر کم رکاوٹ کا راستہ فراہم کرتے ہیں۔جب وولٹیج میں اضافہ یا اضافہ ہوتا ہے تو، SPDs اضافی وولٹیج اور کرنٹ کو زمین کی طرف موڑ کر کام کرتے ہیں۔

اس طرح، آنے والے وولٹیج کی شدت کو ایک محفوظ سطح تک کم کر دیا جاتا ہے جو منسلک ڈیوائس کو نقصان نہیں پہنچاتا ہے۔

کام کرنے کے لیے، سرج پروٹیکشن ڈیوائس میں کم از کم ایک غیر لکیری جزو (ایک ویریسٹر یا اسپارک گیپ) ہونا چاہیے، جو مختلف حالات میں اونچی اور کم مائبادی حالت کے درمیان منتقل ہوتا ہے۔

ان کا کام ڈسچارج یا امپلس کرنٹ کو موڑنا اور نیچے کی دھار کے آلات پر اوور وولٹیج کو محدود کرنا ہے۔

سرج پروٹیکشن ڈیوائسز نیچے دی گئی تین صورتوں میں کام کرتی ہیں۔

A. نارمل حالت (اضافے کی غیر موجودگی)

اضافے کے حالات نہ ہونے کی صورت میں، SPD کا نظام پر کوئی اثر نہیں ہوتا اور یہ ایک کھلے سرکٹ کے طور پر کام کرتا ہے، یہ ایک اعلیٰ رکاوٹ کی حالت میں رہتا ہے۔

B. وولٹیج کے اضافے کے دوران

وولٹیج میں اضافے اور اضافے کی صورت میں، SPD ترسیل کی حالت میں چلا جاتا ہے اور اس کی رکاوٹ کم ہو جاتی ہے۔اس طرح، یہ امپلس کرنٹ کو زمین کی طرف موڑ کر سسٹم کی حفاظت کرے گا۔

C. عام آپریشن پر واپس جائیں۔

اوور وولٹیج کے خارج ہونے کے بعد، SPD اپنی عام ہائی مائبادی حالت میں واپس چلا گیا۔

سرج پروٹیکٹو ڈیوائسز (SPDs) برقی نیٹ ورکس کے ضروری اجزاء ہیں۔تاہم، آپ کے سسٹم کے لیے مناسب SPD کا انتخاب ایک مشکل مسئلہ ہو سکتا ہے۔

زیادہ سے زیادہ مسلسل آپریٹنگ وولٹیج (UC)

نظام کو مناسب تحفظ فراہم کرنے کے لیے SPD کا درجہ بندی شدہ وولٹیج برقی نظام کے وولٹیج کے ساتھ مطابقت پذیر ہونا چاہیے۔کم وولٹیج کی درجہ بندی آلہ کو نقصان پہنچائے گی اور زیادہ درجہ بندی عارضی طور پر درست طریقے سے نہیں ہٹائے گی۔

جواب وقت

یہ ایس پی ڈی کے وقت کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جب عارضیوں پر رد عمل ہوتا ہے۔SPD جتنی جلدی جواب دیتا ہے، SPD کے ذریعے تحفظ اتنا ہی بہتر ہوتا ہے۔عام طور پر، Zener ڈایڈڈ پر مبنی SPDs کا جواب سب سے تیز ہوتا ہے۔گیس سے بھری قسموں کا رسپانس ٹائم نسبتاً سست ہوتا ہے اور فیوز اور MOV اقسام کا رسپانس ٹائم سب سے سست ہوتا ہے۔

برائے نام خارج ہونے والا کرنٹ (میں)

SPD کو 8/20μs ویوفارم پر ٹیسٹ کیا جانا چاہئے اور رہائشی چھوٹے سائز کے SPD کی عام قیمت 20kA ہے۔

زیادہ سے زیادہ امپلس ڈسچارج کرنٹ (Iimp)

ڈیوائس کو زیادہ سے زیادہ سرج کرنٹ کو سنبھالنے کے قابل ہونا چاہیے جس کی ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک پر توقع کی جاتی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ یہ کسی عارضی واقعے کے دوران ناکام نہیں ہوتا ہے اور ڈیوائس کو 10/350μs ویوفارم کے ساتھ ٹیسٹ کیا جانا چاہیے۔

کلیمپنگ وولٹیج

یہ تھریشولڈ وولٹیج ہے اور اس وولٹیج کی سطح سے اوپر، SPD کسی بھی عارضی وولٹیج کو بند کرنا شروع کر دیتا ہے جس کا اسے پاور لائن میں پتہ چلتا ہے۔

مینوفیکچرر اور سرٹیفیکیشن

کسی معروف مینوفیکچرر سے SPD کا انتخاب کرنا جس کے پاس غیر جانبدارانہ جانچ کی سہولت، جیسے UL یا IEC سے سرٹیفیکیشن ہو، بہت اہم ہے۔سرٹیفیکیشن اس بات کی ضمانت دیتا ہے کہ پروڈکٹ کی جانچ کی گئی ہے اور وہ تمام کارکردگی اور حفاظتی تقاضوں کو پورا کرتا ہے۔

سائز سازی کے ان رہنما خطوط کو سمجھنا آپ کو اپنی ضروریات کے لیے بہترین سرج پروٹیکشن ڈیوائس کا انتخاب کرنے اور مؤثر اضافے کے تحفظ کی ضمانت دینے کے قابل بنائے گا۔

سرج پروٹیکٹو ڈیوائسز (SPDs) کو عارضی اوور وولٹیجز کے خلاف قابل اعتماد تحفظ فراہم کرنے کے لیے انجنیئر کیا گیا ہے، لیکن کچھ عوامل ان کی ناکامی کا باعث بن سکتے ہیں۔SPDs کی ناکامی کے پیچھے کچھ بنیادی وجوہات درج ذیل ہیں:

1. ضرورت سے زیادہ طاقت کا اضافہ

SPD کی ناکامی کی بنیادی وجوہات میں سے ایک اوور وولٹیج ہے، اوور وولٹیج بجلی گرنے، بجلی کے اضافے، یا دیگر برقی خلل کی وجہ سے ہو سکتی ہے۔محل وقوع کے مطابق مناسب ڈیزائن کے حساب کتاب کے بعد صحیح قسم کی SPD انسٹال کرنا یقینی بنائیں۔

2. عمر بڑھنے کا عنصر

درجہ حرارت اور نمی سمیت ماحولیاتی حالات کی وجہ سے، SPDs کی شیلف لائف محدود ہوتی ہے اور وقت کے ساتھ ساتھ خراب ہو سکتی ہے۔مزید برآں، SPDs کو بار بار وولٹیج کی بڑھتی ہوئی وارداتوں سے نقصان پہنچ سکتا ہے۔

3. کنفیگریشن کے مسائل

غلط کنفیگرڈ، جیسے کہ جب وائی کنفیگر شدہ SPD کسی ایسے بوجھ سے منسلک ہوتا ہے جو ڈیلٹا کے ذریعے منسلک ہوتا ہے۔یہ SPD کو زیادہ وولٹیجز سے بے نقاب کر سکتا ہے، جس کے نتیجے میں SPD ​​ناکام ہو سکتا ہے۔

4. اجزاء کی ناکامی

SPDs میں کئی اجزاء ہوتے ہیں، جیسے کہ میٹل آکسائیڈ varistors (MOVs)، جو مینوفیکچرنگ کے نقائص یا ماحولیاتی عوامل کی وجہ سے ناکام ہو سکتے ہیں۔

5. نامناسب بنیاد

ایس پی ڈی کو صحیح طریقے سے چلانے کے لیے، گراؤنڈ کرنا ضروری ہے۔ایک SPD خراب ہو سکتا ہے یا ممکنہ طور پر حفاظتی مسئلہ بن سکتا ہے اگر اسے غلط طریقے سے گراؤنڈ کیا گیا ہو۔