સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ, જેને સર્જ પ્રોટેક્ટર અથવા SPD તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં થતા વોલ્ટેજના વધારા સામે ઇલેક્ટ્રિકલ ઘટકોનું રક્ષણ કરવા માટે રચાયેલ છે.

જ્યારે પણ બહારના હસ્તક્ષેપના પરિણામે વિદ્યુત સર્કિટ અથવા સંદેશાવ્યવહાર સર્કિટમાં કરંટ અથવા વોલ્ટેજમાં અચાનક વધારો થાય છે, ત્યારે સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ખૂબ જ ટૂંકા ગાળામાં વાહક અને બંધ થઈ શકે છે, જે સર્કિટમાં અન્ય ઉપકરણોને નુકસાન પહોંચાડતા સર્જને અટકાવે છે.

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPDs) એ આઉટેજ અટકાવવા અને સિસ્ટમની વિશ્વસનીયતા વધારવા માટે એક ખર્ચ-અસરકારક પદ્ધતિ છે.

તેઓ સામાન્ય રીતે વિતરણ પેનલમાં સ્થાપિત થાય છે અને ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરીને વિવિધ એપ્લિકેશનોમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના સરળ અને અવિરત સંચાલનને સુનિશ્ચિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

SPD ક્ષણિક સર્જમાંથી વધારાના વોલ્ટેજને સુરક્ષિત ઉપકરણોથી દૂર વાળીને કાર્ય કરે છે. તેમાં સામાન્ય રીતે મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટોર્સ (MOVs) અથવા ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ હોય છે જે વધારાના વોલ્ટેજને શોષી લે છે અને તેને જમીન પર રીડાયરેક્ટ કરે છે, જેનાથી કનેક્ટેડ ઉપકરણોનું રક્ષણ થાય છે.

વીજળી પડવા, ઇલેક્ટ્રિકલ ગ્રીડ સ્વિચિંગ, ખામીયુક્ત વાયરિંગ અને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ઇલેક્ટ્રિકલ ઉપકરણોના સંચાલન સહિતના વિવિધ કારણોસર વીજળીનો ઉછાળો થઈ શકે છે. તે ઇમારતની અંદર બનતી ઘટનાઓ, જેમ કે મોટર્સ શરૂ થવાથી અથવા મોટા ઉપકરણોના ચાલુ/બંધ થવાથી પણ થઈ શકે છે.

SPD ઇન્સ્ટોલ કરવાથી ઘણા ફાયદા થઈ શકે છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોનું નુકસાનકારક વોલ્ટેજ વધારાથી રક્ષણ.

કમ્પ્યુટર સિસ્ટમમાં ડેટા નુકશાન અથવા ભ્રષ્ટાચાર અટકાવવો.

વિદ્યુત વિક્ષેપોથી રક્ષણ આપીને ઉપકરણો અને ઉપકરણોના આયુષ્યમાં વધારો.

વીજળીના ઉછાળાને કારણે થતી વિદ્યુત આગના જોખમમાં ઘટાડો.

તમારા મૂલ્યવાન સાધનો સુરક્ષિત છે તે જાણીને મનની શાંતિ.

SPD નું આયુષ્ય તેની ગુણવત્તા, તેમાં આવતા ઉછાળાની તીવ્રતા અને જાળવણી પદ્ધતિઓ જેવા પરિબળો પર આધાર રાખીને બદલાઈ શકે છે. સામાન્ય રીતે, SPD નું આયુષ્ય 5 થી 10 વર્ષ સુધીનું હોય છે. જો કે, શ્રેષ્ઠ સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરવા માટે નિયમિતપણે SPD નું નિરીક્ષણ અને પરીક્ષણ કરવાની અને જરૂર મુજબ તેને બદલવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

ભૌગોલિક સ્થાન, સ્થાનિક નિયમો અને કનેક્ટેડ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની સંવેદનશીલતા જેવા પરિબળોના આધારે SPD ની જરૂરિયાત બદલાઈ શકે છે. તમારી ચોક્કસ જરૂરિયાતોનું મૂલ્યાંકન કરવા અને તમારા ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમ માટે SPD જરૂરી છે કે નહીં તે નક્કી કરવા માટે લાયક ઇલેક્ટ્રિશિયન અથવા ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરનો સંપર્ક કરવો સલાહભર્યું છે.

SPD ના ઉત્પાદનમાં વપરાતા કેટલાક સામાન્ય સર્જ-રક્ષણાત્મક ઘટકોમાં મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટોર્સ (MOVs), હિમપ્રપાત બ્રેકડાઉન ડાયોડ્સ (ABDs - જે અગાઉ સિલિકોન હિમપ્રપાત ડાયોડ્સ અથવા SADs તરીકે ઓળખાતા હતા), અને ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (GDTs) શામેલ છે. AC પાવર સર્કિટના રક્ષણ માટે MOVs સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી ટેકનોલોજી છે. MOV નું સર્જ કરંટ રેટિંગ ક્રોસ-સેક્શનલ એરિયા અને તેની રચના સાથે સંબંધિત છે. સામાન્ય રીતે, ક્રોસ-સેક્શનલ એરિયા જેટલો મોટો હશે, ઉપકરણનું સર્જ કરંટ રેટિંગ તેટલું ઊંચું હશે. MOV સામાન્ય રીતે ગોળાકાર અથવા લંબચોરસ ભૂમિતિના હોય છે પરંતુ 7 mm (0.28 ઇંચ) થી 80 mm (3.15 ઇંચ) સુધીના પ્રમાણભૂત પરિમાણોમાં આવે છે. આ સર્જ રક્ષણાત્મક ઘટકોના સર્જ કરંટ રેટિંગ વ્યાપકપણે બદલાય છે અને ઉત્પાદક પર આધારિત છે. જેમ આ કલમમાં અગાઉ ચર્ચા કરવામાં આવી હતી, MOV ને સમાંતર એરેમાં જોડીને, સર્જ કરંટ મૂલ્યની ગણતરી ફક્ત વ્યક્તિગત MOV ના સર્જ કરંટ રેટિંગને એકસાથે ઉમેરીને કરી શકાય છે જેથી એરેનું સર્જ કરંટ રેટિંગ મેળવી શકાય. આમ કરવાથી, ઓપરેટિંગના સંકલન પર વિચારણા કરવી જોઈએ.

કયા ઘટક, કઈ ટોપોલોજી અને ચોક્કસ ટેકનોલોજીના ઉપયોગથી સર્જ કરંટને ડાયવર્ટ કરવા માટે શ્રેષ્ઠ SPD ઉત્પન્ન થાય છે તેના પર ઘણી પૂર્વધારણાઓ છે. બધા વિકલ્પો રજૂ કરવાને બદલે, સર્જ કરંટ રેટિંગ, નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરંટ રેટિંગ, અથવા સર્જ કરંટ ક્ષમતાઓની ચર્ચા પ્રદર્શન પરીક્ષણ ડેટાની આસપાસ ફરે છે તે શ્રેષ્ઠ છે. ડિઝાઇનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઘટકો, અથવા ચોક્કસ યાંત્રિક માળખાને ધ્યાનમાં લીધા વિના, જે મહત્વનું છે તે એ છે કે SPD પાસે સર્જ કરંટ રેટિંગ અથવા નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરંટ રેટિંગ છે જે એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય છે.

IET વાયરિંગ રેગ્યુલેશન્સ, BS 7671:2018 ની વર્તમાન આવૃત્તિ જણાવે છે કે જ્યાં સુધી જોખમ મૂલ્યાંકન કરવામાં ન આવે ત્યાં સુધી, ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ સામે રક્ષણ પૂરું પાડવામાં આવશે જ્યાં ઓવરવોલ્ટેજના કારણે થતા પરિણામ:

ગંભીર ઈજા, અથવા માનવ જીવનના નુકસાનમાં પરિણમે છે; અથવા

જાહેર સેવાઓમાં વિક્ષેપ અને/અથવા સાંસ્કૃતિક વારસાને નુકસાન પહોંચાડવામાં પરિણમે છે; અથવા

વાણિજ્યિક અથવા ઔદ્યોગિક પ્રવૃત્તિમાં વિક્ષેપ આવે; અથવા

મોટી સંખ્યામાં સહ-સ્થિત વ્યક્તિઓને અસર કરે છે.

આ નિયમન ઘરેલુ, વાણિજ્યિક અને ઔદ્યોગિક સહિત તમામ પ્રકારના પરિસરને લાગુ પડે છે.

જ્યારે IET વાયરિંગ રેગ્યુલેશન્સ પાછલી અસરથી લાગુ પડતા નથી, જ્યાં IET વાયરિંગ રેગ્યુલેશન્સની પાછલી આવૃત્તિ અનુસાર ડિઝાઇન અને ઇન્સ્ટોલ કરેલા ઇન્સ્ટોલેશનની અંદર હાલના સર્કિટ પર કામ ચાલી રહ્યું છે, ત્યારે એ સુનિશ્ચિત કરવું જરૂરી છે કે સુધારેલ સર્કિટ નવીનતમ આવૃત્તિનું પાલન કરે છે, આ ફક્ત ત્યારે જ ફાયદાકારક રહેશે જો સમગ્ર ઇન્સ્ટોલેશનને સુરક્ષિત રાખવા માટે SPDs ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે.

SPD ખરીદવા કે નહીં તે અંગેનો નિર્ણય ગ્રાહકના હાથમાં છે, પરંતુ તેમને પૂરતી માહિતી પૂરી પાડવી જોઈએ જેથી તેઓ SPD ને બાકાત રાખવા માંગે છે કે નહીં તે અંગે જાણકાર નિર્ણય લઈ શકે. સલામતી જોખમ પરિબળોના આધારે અને SPD ના ખર્ચ મૂલ્યાંકન પછી નિર્ણય લેવો જોઈએ, જેની કિંમત થોડાક સો પાઉન્ડ જેટલી ઓછી હોઈ શકે છે, જે ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન અને તેની સાથે જોડાયેલા સાધનો જેમ કે કમ્પ્યુટર, ટીવી અને જરૂરી સાધનો, ઉદાહરણ તરીકે, ધુમાડો શોધ અને બોઈલર નિયંત્રણોની કિંમત સામે છે.

જો યોગ્ય ભૌતિક જગ્યા ઉપલબ્ધ હોય તો હાલના ગ્રાહક એકમમાં સર્જ પ્રોટેક્શન ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે અથવા, જો પૂરતી જગ્યા ઉપલબ્ધ ન હોય, તો તેને હાલના ગ્રાહક એકમની બાજુમાં આવેલા બાહ્ય બિડાણમાં ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે.

તમારી વીમા કંપની સાથે પણ તપાસ કરવી યોગ્ય છે કારણ કે કેટલીક પોલિસીઓમાં એવું કહી શકાય કે સાધનોને SPD દ્વારા આવરી લેવામાં આવવા જોઈએ નહીં તો દાવાની સ્થિતિમાં તેઓ ચૂકવણી કરશે નહીં.

સર્જ પ્રોટેક્ટર (જેને સામાન્ય રીતે લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) નું ગ્રેડિંગ IEC 61643-31 અને EN 50539-11 સબડિવિઝન લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન થિયરી અનુસાર મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે, જે પાર્ટીશનના જંકશન પર ઇન્સ્ટોલ કરેલ છે. ટેકનિકલ આવશ્યકતાઓ અને કાર્યો અલગ અલગ છે. પ્રથમ તબક્કાનું લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ 0-1 ઝોન વચ્ચે ઇન્સ્ટોલ કરેલ છે, જે ફ્લો જરૂરિયાત માટે ઉચ્ચ છે, IEC 61643-31 અને EN 50539-11 ની ન્યૂનતમ જરૂરિયાત Itotal (10/350) 12.5 ka છે, અને બીજા અને ત્રીજા સ્તર 1-2 અને 2-3 ઝોન વચ્ચે ઇન્સ્ટોલ કરેલ છે, મુખ્યત્વે ઓવરવોલ્ટેજને દબાવવા માટે.

ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોને ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજની હાનિકારક અસરોથી બચાવવા માટે સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPDs) આવશ્યક છે જે નુકસાન, સિસ્ટમ ડાઉનટાઇમ અને ડેટા નુકશાનનું કારણ બની શકે છે.

ઘણા કિસ્સાઓમાં, સાધનો બદલવા અથવા સમારકામનો ખર્ચ નોંધપાત્ર હોઈ શકે છે, ખાસ કરીને હોસ્પિટલો, ડેટા સેન્ટરો અને ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટ જેવા મિશન-ક્રિટીકલ એપ્લિકેશનોમાં.

સર્કિટ બ્રેકર્સ અને ફ્યુઝ આ ઉચ્ચ-ઊર્જા ઘટનાઓને હેન્ડલ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા નથી, જેના કારણે વધારાના ઉર્જા સુરક્ષા જરૂરી બને છે.

જ્યારે SPDs ખાસ કરીને ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને ઉપકરણથી દૂર વાળવા, તેને નુકસાનથી બચાવવા અને તેના જીવનકાળને લંબાવવા માટે રચાયેલ છે.

નિષ્કર્ષમાં, આધુનિક ટેકનોલોજીકલ વાતાવરણમાં SPDs આવશ્યક છે.

SPD કાર્યકારી સિદ્ધાંત

SPD પાછળનો મૂળ સિદ્ધાંત એ છે કે તેઓ વધારાના વોલ્ટેજ માટે જમીન પર ઓછો અવરોધ માર્ગ પૂરો પાડે છે. જ્યારે વોલ્ટેજમાં વધારો અથવા ઉછાળો થાય છે, ત્યારે SPD વધારાના વોલ્ટેજ અને પ્રવાહને જમીન પર વાળીને કાર્ય કરે છે.

આ રીતે, આવનારા વોલ્ટેજની તીવ્રતા સુરક્ષિત સ્તર સુધી ઓછી થાય છે જે જોડાયેલ ઉપકરણને નુકસાન પહોંચાડતી નથી.

કામ કરવા માટે, સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસમાં ઓછામાં ઓછો એક નોન-રેખીય ઘટક (વેરિસ્ટર અથવા સ્પાર્ક ગેપ) હોવો જોઈએ, જે વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં ઉચ્ચ અને નીચી અવબાધ સ્થિતિ વચ્ચે સંક્રમણ કરે છે.

તેમનું કાર્ય ડિસ્ચાર્જ અથવા ઇમ્પલ્સ કરંટને વાળવાનું અને ડાઉનસ્ટ્રીમ સાધનો પર ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવાનું છે.

નીચે સૂચિબદ્ધ ત્રણ પરિસ્થિતિઓમાં સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ કાર્ય કરે છે.

A. સામાન્ય સ્થિતિ (વધારાની ગેરહાજરી)

જો કોઈ સર્જ સ્થિતિ ન હોય તો, SPD નો સિસ્ટમ પર કોઈ પ્રભાવ પડતો નથી અને તે ઓપન સર્કિટ તરીકે કાર્ય કરે છે, તે ઉચ્ચ અવબાધ સ્થિતિમાં રહે છે.

B. વોલ્ટેજ સર્જ દરમિયાન

વોલ્ટેજ સ્પાઇક્સ અને સરર્જના કિસ્સામાં, SPD વાહક સ્થિતિમાં ખસે છે અને તેનો અવરોધ ઘટે છે. આ રીતે, તે ઇમ્પલ્સ કરંટને જમીન પર વાળીને સિસ્ટમનું રક્ષણ કરશે.

C. સામાન્ય કામગીરી પર પાછા ફરો

ઓવરવોલ્ટેજ ડિસ્ચાર્જ થયા પછી, SPD તેની સામાન્ય ઉચ્ચ અવબાધ સ્થિતિમાં પાછું ફર્યું.

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસીસ (SPDs) એ ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કના આવશ્યક ઘટકો છે. જો કે, તમારી સિસ્ટમ માટે યોગ્ય SPD પસંદ કરવું મુશ્કેલ સમસ્યા હોઈ શકે છે.

મહત્તમ સતત ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ (UC)

સિસ્ટમને યોગ્ય સુરક્ષા આપવા માટે SPD નું રેટેડ વોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમ વોલ્ટેજ સાથે સુસંગત હોવું જોઈએ. ઓછું વોલ્ટેજ રેટિંગ ઉપકરણને નુકસાન પહોંચાડશે અને ઊંચું રેટિંગ ક્ષણિકને યોગ્ય રીતે વાળશે નહીં.

પ્રતિભાવ સમય

તેને SPD નો સમય ક્ષણિકો પર પ્રતિક્રિયા આપે છે તે રીતે વર્ણવવામાં આવે છે. SPD જેટલી ઝડપી પ્રતિક્રિયા આપે છે, SPD દ્વારા રક્ષણ તેટલું સારું થાય છે. સામાન્ય રીતે, ઝેનર ડાયોડ આધારિત SPD માં સૌથી ઝડપી પ્રતિભાવ હોય છે. ગેસથી ભરેલા પ્રકારોમાં પ્રમાણમાં ધીમો પ્રતિભાવ સમય હોય છે અને ફ્યુઝ અને MOV પ્રકારોમાં સૌથી ધીમો પ્રતિભાવ સમય હોય છે.

નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરંટ (ઇન)

SPD નું પરીક્ષણ 8/20μs વેવફોર્મ પર થવું જોઈએ અને રહેણાંક લઘુચિત્ર-કદના SPD માટે લાક્ષણિક મૂલ્ય 20kA છે.

મહત્તમ ઇમ્પલ્સ ડિસ્ચાર્જ કરંટ (Iimp)

ઉપકરણ વિતરણ નેટવર્ક પર અપેક્ષિત મહત્તમ ઉછાળા પ્રવાહને હેન્ડલ કરવા સક્ષમ હોવું જોઈએ જેથી ખાતરી કરી શકાય કે તે ક્ષણિક ઘટના દરમિયાન નિષ્ફળ ન જાય અને ઉપકરણનું પરીક્ષણ 10/350μs વેવફોર્મ સાથે કરવું જોઈએ.

ક્લેમ્પિંગ વોલ્ટેજ

આ થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ છે અને આ વોલ્ટેજ સ્તરથી ઉપર, SPD પાવર લાઇનમાં શોધાતા કોઈપણ વોલ્ટેજ ક્ષણિકને ક્લેમ્પ કરવાનું શરૂ કરે છે.

ઉત્પાદક અને પ્રમાણપત્રો

UL અથવા IEC જેવી નિષ્પક્ષ પરીક્ષણ સુવિધા તરફથી પ્રમાણપત્ર ધરાવતા જાણીતા ઉત્પાદક પાસેથી SPD પસંદ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે. પ્રમાણપત્ર ખાતરી આપે છે કે ઉત્પાદનની તપાસ કરવામાં આવી છે અને તે તમામ કામગીરી અને સુરક્ષા આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે.

આ કદ બદલવાની માર્ગદર્શિકાઓને સમજવાથી તમે તમારી જરૂરિયાતો માટે શ્રેષ્ઠ સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ પસંદ કરી શકશો અને અસરકારક સર્જ પ્રોટેક્શનની ખાતરી આપી શકશો.

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPDs) ને ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ સામે વિશ્વસનીય રક્ષણ પૂરું પાડવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, પરંતુ કેટલાક પરિબળો તેમની નિષ્ફળતા તરફ દોરી શકે છે. SPDs નિષ્ફળતા પાછળના કેટલાક મૂળ કારણો નીચે મુજબ છે:

૧. વધુ પડતો પાવર વધારો

SPD નિષ્ફળતાના મુખ્ય કારણોમાંનું એક ઓવરવોલ્ટેજ છે, ઓવરવોલ્ટેજ વીજળીના ત્રાટકવા, પાવર સર્જ અથવા અન્ય વિદ્યુત વિક્ષેપને કારણે થઈ શકે છે. સ્થાન અનુસાર યોગ્ય ડિઝાઇન ગણતરીઓ પછી યોગ્ય પ્રકારનો SPD ઇન્સ્ટોલ કરવાનું ભૂલશો નહીં.

2. વૃદ્ધત્વ પરિબળ

તાપમાન અને ભેજ સહિત પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓને કારણે, SPDs મર્યાદિત શેલ્ફ લાઇફ ધરાવે છે અને સમય જતાં બગડી શકે છે. વધુમાં, વારંવાર વોલ્ટેજ સ્પાઇક્સથી SPDs ને નુકસાન થઈ શકે છે.

3. રૂપરેખાંકન સમસ્યાઓ

ખોટી રીતે ગોઠવાયેલ, જેમ કે જ્યારે વાઈ-કન્ફિગર કરેલ SPD ડેલ્ટા દ્વારા જોડાયેલા લોડ સાથે જોડાયેલ હોય. આ SPD ને વધુ વોલ્ટેજમાં લાવી શકે છે, જે SPD નિષ્ફળતામાં પરિણમી શકે છે.

૪. ઘટક નિષ્ફળતા

SPD માં મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર (MOV) જેવા ઘણા ઘટકો હોય છે, જે ઉત્પાદન ખામીઓ અથવા પર્યાવરણીય પરિબળોને કારણે નિષ્ફળ થઈ શકે છે.

૫. અયોગ્ય ગ્રાઉન્ડિંગ

SPD યોગ્ય રીતે કાર્ય કરે તે માટે, ગ્રાઉન્ડિંગ જરૂરી છે. જો SPD અયોગ્ય રીતે ગ્રાઉન્ડ કરવામાં આવે તો તે ખરાબ થઈ શકે છે અથવા સંભવતઃ સલામતીની ચિંતા બની શકે છે.