একটি সার্জ প্রোটেক্টিভ ডিভাইস, যা সার্জ প্রোটেক্টর বা SPD নামেও পরিচিত, বৈদ্যুতিক সার্কিটে ঘটতে পারে এমন ভোল্টেজের ঢেউ থেকে বৈদ্যুতিক উপাদানগুলিকে রক্ষা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

যখনই বাইরের হস্তক্ষেপের ফলে বৈদ্যুতিক সার্কিট বা যোগাযোগ সার্কিটে হঠাৎ করে কারেন্ট বা ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়, তখন সার্জ সুরক্ষা ডিভাইসটি খুব অল্প সময়ের মধ্যে সঞ্চালিত হতে পারে এবং শাট করতে পারে, যা সার্কিটের অন্যান্য ডিভাইসগুলিকে ক্ষতিগ্রস্থ করতে বাধা দেয়।

সার্জ প্রোটেক্টিভ ডিভাইস (SPDs) হল বিদ্যুৎ বিভ্রাট রোধ এবং সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধির জন্য একটি সাশ্রয়ী পদ্ধতি।

এগুলি সাধারণত বিতরণ প্যানেলে ইনস্টল করা হয় এবং ক্ষণস্থায়ী ওভারভোল্টেজ সীমিত করে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনে ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির মসৃণ এবং নিরবচ্ছিন্ন অপারেশন নিশ্চিত করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

একটি SPD সুরক্ষিত সরঞ্জাম থেকে ক্ষণস্থায়ী ঢেউ থেকে অতিরিক্ত ভোল্টেজকে দূরে সরিয়ে কাজ করে। এতে সাধারণত ধাতব অক্সাইড ভ্যারিস্টর (MOV) বা গ্যাস ডিসচার্জ টিউব থাকে যা অতিরিক্ত ভোল্টেজ শোষণ করে এবং মাটিতে পুনঃনির্দেশিত করে, যার ফলে সংযুক্ত ডিভাইসগুলিকে সুরক্ষিত করা হয়।

বিদ্যুৎস্পৃষ্ট হওয়া বিভিন্ন কারণে ঘটতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে বজ্রপাত, বৈদ্যুতিক গ্রিড স্যুইচিং, ত্রুটিপূর্ণ তারের ব্যবহার এবং উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের অপারেশন। এগুলি কোনও ভবনের ভিতরে ঘটে যাওয়া ঘটনার কারণেও হতে পারে, যেমন মোটর চালু হওয়া বা বড় যন্ত্রপাতি চালু/বন্ধ করা।

একটি SPD ইনস্টল করার ফলে বেশ কিছু সুবিধা পাওয়া যেতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে:

ক্ষতিকারক ভোল্টেজ বৃদ্ধি থেকে সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের সুরক্ষা।

কম্পিউটার সিস্টেমে তথ্য ক্ষতি বা দুর্নীতি প্রতিরোধ।

বৈদ্যুতিক ঝামেলা থেকে রক্ষা করে যন্ত্রপাতি এবং সরঞ্জামের আয়ুষ্কাল বৃদ্ধি করা।

বিদ্যুৎস্পৃষ্টতার কারণে বৈদ্যুতিক অগ্নিকাণ্ডের ঝুঁকি হ্রাস।

আপনার মূল্যবান সরঞ্জাম সুরক্ষিত আছে জেনে মানসিক শান্তি।

একটি SPD এর জীবনকাল তার গুণমান, এটির সম্মুখীন হওয়া ঢেউয়ের তীব্রতা এবং রক্ষণাবেক্ষণ পদ্ধতির মতো বিষয়গুলির উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে। সাধারণত, SPD গুলির জীবনকাল 5 থেকে 10 বছর পর্যন্ত থাকে। তবে, সর্বোত্তম সুরক্ষা নিশ্চিত করার জন্য নিয়মিত SPD গুলি পরিদর্শন এবং পরীক্ষা করা এবং প্রয়োজন অনুসারে প্রতিস্থাপন করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

ভৌগোলিক অবস্থান, স্থানীয় নিয়মকানুন এবং সংযুক্ত ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের সংবেদনশীলতার মতো বিষয়গুলির উপর নির্ভর করে SPD-এর প্রয়োজনীয়তা পরিবর্তিত হতে পারে। আপনার নির্দিষ্ট চাহিদাগুলি মূল্যায়ন করতে এবং আপনার বৈদ্যুতিক সিস্টেমের জন্য SPD প্রয়োজনীয় কিনা তা নির্ধারণ করতে একজন যোগ্যতাসম্পন্ন ইলেকট্রিশিয়ান বা বৈদ্যুতিক প্রকৌশলীর সাথে পরামর্শ করা যুক্তিযুক্ত।

SPD তৈরিতে ব্যবহৃত কয়েকটি সাধারণ সার্জ-প্রোটেক্টিভ উপাদান হল মেটাল অক্সাইড ভ্যারিস্টর (MOVs), অ্যাভালাঞ্চ ব্রেকডাউন ডায়োড (ABDs - পূর্বে সিলিকন অ্যাভালাঞ্চ ডায়োড বা SADs নামে পরিচিত), এবং গ্যাস ডিসচার্জ টিউব (GDTs)। MOV হল AC পাওয়ার সার্কিট সুরক্ষার জন্য সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত প্রযুক্তি। একটি MOV-এর সার্জ কারেন্ট রেটিং ক্রস-সেকশনাল এরিয়া এবং এর গঠনের সাথে সম্পর্কিত। সাধারণভাবে, ক্রস-সেকশনাল এরিয়া যত বড় হবে, ডিভাইসের সার্জ কারেন্ট রেটিং তত বেশি হবে। MOV-গুলি সাধারণত গোলাকার বা আয়তক্ষেত্রাকার জ্যামিতিতে তৈরি হয় তবে 7 মিমি (0.28 ইঞ্চি) থেকে 80 মিমি (3.15 ইঞ্চি) পর্যন্ত বিভিন্ন স্ট্যান্ডার্ড মাত্রায় আসে। এই সার্জ প্রতিরক্ষামূলক উপাদানগুলির সার্জ কারেন্ট রেটিং ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয় এবং প্রস্তুতকারকের উপর নির্ভর করে। এই ধারায় আগে আলোচনা করা হয়েছে যে, MOV-গুলিকে একটি সমান্তরাল অ্যারেতে সংযুক্ত করে, অ্যারের সার্জ কারেন্ট রেটিং পেতে পৃথক MOV-এর সার্জ কারেন্ট রেটিংগুলিকে একসাথে যোগ করে একটি সার্জ কারেন্ট মান গণনা করা যেতে পারে। এটি করার সময়, অপারেটিং সমন্বয় বিবেচনা করা উচিত।

কোন উপাদান, কোন টপোলজি এবং নির্দিষ্ট প্রযুক্তির ব্যবহার সার্জ কারেন্ট ডাইভার্ট করার জন্য সর্বোত্তম SPD তৈরি করে সে সম্পর্কে অনেক অনুমান রয়েছে। সমস্ত বিকল্প উপস্থাপন করার পরিবর্তে, সার্জ কারেন্ট রেটিং, নামমাত্র ডিসচার্জ কারেন্ট রেটিং, বা সার্জ কারেন্ট ক্ষমতা নিয়ে আলোচনা কর্মক্ষমতা পরীক্ষার ডেটার চারপাশে ঘোরানো ভাল। ডিজাইনে ব্যবহৃত উপাদান, বা নির্দিষ্ট যান্ত্রিক কাঠামো নির্বিশেষে, গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল SPD-এর একটি সার্জ কারেন্ট রেটিং বা নামমাত্র ডিসচার্জ কারেন্ট রেটিং আছে যা প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত।

IET ওয়্যারিং রেগুলেশনের বর্তমান সংস্করণ, BS 7671:2018, বলে যে ঝুঁকি মূল্যায়ন না করা হলে, ক্ষণস্থায়ী ওভারভোল্টেজের বিরুদ্ধে সুরক্ষা প্রদান করা হবে যেখানে ওভারভোল্টেজের ফলে সৃষ্ট পরিণতি হতে পারে:

গুরুতর আঘাত, অথবা মানুষের জীবনহানির ফলে; অথবা

জনসেবা ব্যাহত হওয়া এবং/অথবা সাংস্কৃতিক ঐতিহ্যের ক্ষতি হওয়া; অথবা

বাণিজ্যিক বা শিল্প কার্যকলাপে ব্যাঘাত ঘটায়; অথবা

সহ-অবস্থিত বিপুল সংখ্যক ব্যক্তিকে প্রভাবিত করে।

এই নিয়ম সকল ধরণের প্রাঙ্গণের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, যার মধ্যে রয়েছে গার্হস্থ্য, বাণিজ্যিক এবং শিল্প।

যদিও IET ওয়্যারিং রেগুলেশনগুলি পূর্ববর্তী নয়, যেখানে IET ওয়্যারিং রেগুলেশনের পূর্ববর্তী সংস্করণ অনুসারে ডিজাইন এবং ইনস্টল করা ইনস্টলেশনের মধ্যে বিদ্যমান সার্কিটের উপর কাজ করা হচ্ছে, সেখানে পরিবর্তিত সার্কিটটি সর্বশেষ সংস্করণের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ কিনা তা নিশ্চিত করা প্রয়োজন, এটি কেবল তখনই উপকারী হবে যদি পুরো ইনস্টলেশনটি সুরক্ষিত করার জন্য SPD ইনস্টল করা থাকে।

SPD কিনবেন কিনা তা সিদ্ধান্ত গ্রাহকের হাতে, তবে SPD বাদ দিতে চান কিনা সে বিষয়ে একটি সুনির্দিষ্ট সিদ্ধান্ত নেওয়ার জন্য তাদের পর্যাপ্ত তথ্য সরবরাহ করা উচিত। নিরাপত্তা ঝুঁকির কারণগুলির উপর ভিত্তি করে এবং SPD গুলির খরচ মূল্যায়নের পরে সিদ্ধান্ত নেওয়া উচিত, যার দাম কয়েকশ পাউন্ডের মতো হতে পারে, বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশন এবং এর সাথে সংযুক্ত সরঞ্জাম যেমন কম্পিউটার, টিভি এবং প্রয়োজনীয় সরঞ্জাম, উদাহরণস্বরূপ, ধোঁয়া সনাক্তকরণ এবং বয়লার নিয়ন্ত্রণের খরচের বিপরীতে।

উপযুক্ত স্থান উপলব্ধ থাকলে বিদ্যমান গ্রাহক ইউনিটে সার্জ সুরক্ষা ইনস্টল করা যেতে পারে, অথবা যদি পর্যাপ্ত স্থান উপলব্ধ না হয়, তবে বিদ্যমান গ্রাহক ইউনিটের সংলগ্ন একটি বহিরাগত ঘেরে এটি ইনস্টল করা যেতে পারে।

আপনার বীমা কোম্পানির সাথেও এটি যাচাই করা মূল্যবান কারণ কিছু পলিসিতে বলা থাকতে পারে যে সরঞ্জামগুলিকে SPD দিয়ে আচ্ছাদিত করতে হবে, অন্যথায় দাবির ক্ষেত্রে তারা অর্থ প্রদান করবে না।

সার্জ প্রোটেক্টরের (সাধারণত বজ্রপাত সুরক্ষা নামে পরিচিত) গ্রেডিং মূল্যায়ন করা হয় IEC 61643-31 এবং EN 50539-11 সাবডিভিশন বজ্রপাত সুরক্ষা তত্ত্ব অনুসারে, যা পার্টিশনের সংযোগস্থলে ইনস্টল করা হয়। প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা এবং কার্যকারিতা ভিন্ন। প্রথম পর্যায়ের বজ্রপাত সুরক্ষা ডিভাইসটি 0-1 জোনের মধ্যে ইনস্টল করা হয়, যা প্রবাহের প্রয়োজনীয়তার জন্য উচ্চ, IEC 61643-31 এবং EN 50539-11 এর সর্বনিম্ন প্রয়োজনীয়তা হল Itotal (10/350) 12.5 ka, এবং দ্বিতীয় এবং তৃতীয় স্তরগুলি 1-2 এবং 2-3 জোনের মধ্যে ইনস্টল করা হয়, প্রধানত অতিরিক্ত ভোল্টেজ দমন করার জন্য।

ক্ষণস্থায়ী ওভারভোল্টেজের ক্ষতিকারক প্রভাব থেকে ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলিকে রক্ষা করার জন্য সার্জ প্রোটেক্টিভ ডিভাইস (SPD) অপরিহার্য, যা ক্ষতি, সিস্টেম ডাউনটাইম এবং ডেটা ক্ষতির কারণ হতে পারে।

অনেক ক্ষেত্রে, সরঞ্জাম প্রতিস্থাপন বা মেরামতের খরচ উল্লেখযোগ্য হতে পারে, বিশেষ করে হাসপাতাল, ডেটা সেন্টার এবং শিল্প কারখানার মতো মিশন-সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে।

সার্কিট ব্রেকার এবং ফিউজগুলি এই উচ্চ-শক্তির ঘটনাগুলি পরিচালনা করার জন্য ডিজাইন করা হয়নি, যার ফলে অতিরিক্ত সার্জ সুরক্ষা প্রয়োজন।

যদিও SPD গুলি বিশেষভাবে সরঞ্জাম থেকে ক্ষণস্থায়ী ওভারভোল্টেজকে দূরে সরিয়ে দেওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, এটিকে ক্ষতি থেকে রক্ষা করে এবং এর আয়ুষ্কাল দীর্ঘায়িত করে।

পরিশেষে, আধুনিক প্রযুক্তিগত পরিবেশে SPD অপরিহার্য।

SPD কাজের নীতি

SPD-এর মূল নীতি হল, অতিরিক্ত ভোল্টেজের জন্য এগুলি মাটিতে যাওয়ার জন্য একটি কম প্রতিবন্ধক পথ প্রদান করে। যখন ভোল্টেজের স্পাইক বা ঢেউ ঘটে, তখন SPD-গুলি অতিরিক্ত ভোল্টেজ এবং কারেন্টকে মাটিতে ডাইভার্ট করে কাজ করে।

এইভাবে, আগত ভোল্টেজের মাত্রা একটি নিরাপদ স্তরে নামিয়ে আনা হয় যা সংযুক্ত ডিভাইসের ক্ষতি করে না।

কাজ করার জন্য, একটি সার্জ সুরক্ষা ডিভাইসে কমপক্ষে একটি নন-লিনিয়ার উপাদান (একটি ভ্যারিস্টর বা স্পার্ক গ্যাপ) থাকতে হবে, যা বিভিন্ন পরিস্থিতিতে উচ্চ এবং নিম্ন প্রতিবন্ধকতার অবস্থার মধ্যে রূপান্তরিত হয়।

তাদের কাজ হল স্রাব বা আবেগ প্রবাহকে অন্যদিকে সরিয়ে নেওয়া এবং প্রবাহিত সরঞ্জামগুলিতে অতিরিক্ত ভোল্টেজ সীমিত করা।

নীচে তালিকাভুক্ত তিনটি পরিস্থিতিতে সার্জ সুরক্ষা ডিভাইসগুলি কাজ করে।

উ: স্বাভাবিক অবস্থা (জোয়ারের অনুপস্থিতি)

যদি কোনও সার্জ কন্ডিশন না থাকে, তাহলে SPD সিস্টেমের উপর কোনও প্রভাব ফেলে না এবং একটি ওপেন সার্কিট হিসেবে কাজ করে, এটি উচ্চ ইম্পিডেন্স অবস্থায় থাকে।

B. ভোল্টেজ বৃদ্ধির সময়

ভোল্টেজ স্পাইক এবং সার্জের ক্ষেত্রে, SPD পরিবাহী অবস্থায় চলে যায় এবং এর প্রতিবন্ধকতা হ্রাস পায়। এইভাবে, এটি ইম্পালস কারেন্টকে মাটিতে ডাইভার্ট করে সিস্টেমকে রক্ষা করবে।

গ. স্বাভাবিক কার্যক্রমে ফিরে আসা

ওভারভোল্টেজ বন্ধ হয়ে যাওয়ার পর, SPD তার স্বাভাবিক উচ্চ প্রতিবন্ধক অবস্থায় ফিরে আসে।

সার্জ প্রোটেক্টিভ ডিভাইস (SPD) হল বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কের অপরিহার্য উপাদান। তবে, আপনার সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত SPD নির্বাচন করা একটি কঠিন সমস্যা হতে পারে।

সর্বোচ্চ ক্রমাগত অপারেটিং ভোল্টেজ (UC)

সিস্টেমকে যথাযথ সুরক্ষা প্রদানের জন্য SPD-এর রেটেড ভোল্টেজ বৈদ্যুতিক সিস্টেম ভোল্টেজের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া উচিত। কম ভোল্টেজ রেটিং ডিভাইসের ক্ষতি করবে এবং উচ্চতর রেটিং ট্রান্সিয়েন্টকে সঠিকভাবে ডাইভার্ট করবে না।

প্রতিক্রিয়া সময়

একে SPD-এর সময়কাল ট্রান্সিয়েন্টের প্রতি প্রতিক্রিয়া হিসেবে বর্ণনা করা হয়েছে। SPD যত দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাবে, SPD-এর সুরক্ষা তত ভালো হবে। সাধারণত, জেনার ডায়োড-ভিত্তিক SPD-গুলির দ্রুততম প্রতিক্রিয়া থাকে। গ্যাস-ভরা ধরণের SPD-গুলির প্রতিক্রিয়া সময় তুলনামূলকভাবে ধীর এবং ফিউজ এবং MOV ধরণের SPD-গুলির প্রতিক্রিয়া সময় সবচেয়ে ধীর।

নামমাত্র স্রাব বর্তমান (ইন)

SPD 8/20μs তরঙ্গরূপে পরীক্ষা করা উচিত এবং আবাসিক ক্ষুদ্রাকৃতির SPD এর জন্য সাধারণ মান হল 20kA।

সর্বোচ্চ ইম্পলস ডিসচার্জ কারেন্ট (Iimp)

ডিভাইসটিকে অবশ্যই বিতরণ নেটওয়ার্কে প্রত্যাশিত সর্বোচ্চ সার্জ কারেন্ট পরিচালনা করতে সক্ষম হতে হবে যাতে এটি কোনও ক্ষণস্থায়ী ঘটনার সময় ব্যর্থ না হয় এবং ডিভাইসটিকে 10/350μs তরঙ্গরূপ দিয়ে পরীক্ষা করা উচিত।

ক্ল্যাম্পিং ভোল্টেজ

এটি থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ এবং এই ভোল্টেজ স্তরের উপরে, SPD পাওয়ার লাইনে সনাক্ত করা যেকোনো ভোল্টেজ ট্রানজিয়েন্টকে ক্ল্যাম্প করতে শুরু করে।

প্রস্তুতকারক এবং সার্টিফিকেশন

UL বা IEC-এর মতো নিরপেক্ষ পরীক্ষামূলক সুবিধা থেকে সার্টিফিকেশনপ্রাপ্ত একটি সুপরিচিত প্রস্তুতকারকের কাছ থেকে একটি SPD নির্বাচন করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সার্টিফিকেশন নিশ্চিত করে যে পণ্যটি পরীক্ষা করা হয়েছে এবং সমস্ত কর্মক্ষমতা এবং সুরক্ষা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করেছে।

এই আকার নির্ধারণের নির্দেশিকাগুলি বোঝার মাধ্যমে আপনি আপনার প্রয়োজনের জন্য সেরা সার্জ সুরক্ষা ডিভাইস নির্বাচন করতে পারবেন এবং কার্যকর সার্জ সুরক্ষা নিশ্চিত করতে পারবেন।

সার্জ প্রোটেক্টিভ ডিভাইস (SPD) গুলি ক্ষণস্থায়ী ওভারভোল্টেজের বিরুদ্ধে নির্ভরযোগ্য সুরক্ষা প্রদানের জন্য তৈরি করা হয়েছে, তবে কিছু কারণ তাদের ব্যর্থতার কারণ হতে পারে। SPD ব্যর্থতার পিছনে কিছু অন্তর্নিহিত কারণ নিম্নরূপ:

১.অতিরিক্ত বিদ্যুৎ বৃদ্ধি

SPD ব্যর্থতার একটি প্রধান কারণ হল অতিরিক্ত ভোল্টেজ, বজ্রপাত, বিদ্যুৎ চমক, বা অন্যান্য বৈদ্যুতিক গোলযোগের কারণে অতিরিক্ত ভোল্টেজ হতে পারে। অবস্থান অনুসারে সঠিক নকশা গণনার পরে সঠিক ধরণের SPD ইনস্টল করতে ভুলবেন না।

২. বার্ধক্যের কারণ

তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা সহ পরিবেশগত অবস্থার কারণে, SPD গুলির মেয়াদ সীমিত এবং সময়ের সাথে সাথে এটি খারাপ হতে পারে। অধিকন্তু, ঘন ঘন ভোল্টেজ বৃদ্ধির ফলে SPD গুলির ক্ষতি হতে পারে।

৩.কনফিগারেশন সমস্যা

ভুলভাবে কনফিগার করা হয়েছে, যেমন যখন একটি ওয়াই-কনফিগার করা SPD একটি লোডের সাথে সংযুক্ত থাকে যা একটি ডেল্টার মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে। এটি SPD কে উচ্চ ভোল্টেজের সম্মুখীন করতে পারে, যার ফলে SPD ব্যর্থ হতে পারে।

৪. উপাদান ব্যর্থতা

SPD গুলিতে বেশ কিছু উপাদান থাকে, যেমন মেটাল অক্সাইড ভ্যারিস্টর (MOV), যা উৎপাদন ত্রুটি বা পরিবেশগত কারণের কারণে ব্যর্থ হতে পারে।

৫. অনুপযুক্ত গ্রাউন্ডিং

একটি SPD সঠিকভাবে কাজ করার জন্য, গ্রাউন্ডিং প্রয়োজন। একটি SPD যদি ভুলভাবে গ্রাউন্ড করা হয় তবে এটি ত্রুটিপূর্ণ হতে পারে অথবা সম্ভবত নিরাপত্তার জন্য উদ্বেগের কারণ হয়ে দাঁড়াতে পারে।