एक सर्ज प्रोटेक्शन डिव्हाइस, ज्याला सर्ज प्रोटेक्टर किंवा एसपीडी असेही म्हणतात, ते इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये होणाऱ्या व्होल्टेजमधील वाढीपासून विद्युत घटकांचे संरक्षण करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे.

जेव्हा जेव्हा बाहेरील हस्तक्षेपामुळे इलेक्ट्रिकल सर्किट किंवा कम्युनिकेशन सर्किटमध्ये अचानक विद्युत प्रवाह किंवा व्होल्टेज वाढतो तेव्हा लाट संरक्षण उपकरण खूप कमी कालावधीत चालू शकते आणि बंद होऊ शकते, ज्यामुळे लाट सर्किटमधील इतर उपकरणांना नुकसान पोहोचवण्यापासून रोखते.

सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस (एसपीडी) ही आउटेज टाळण्यासाठी आणि सिस्टमची विश्वासार्हता वाढवण्यासाठी एक किफायतशीर पद्धत आहे.

ते सामान्यतः वितरण पॅनेलमध्ये स्थापित केले जातात आणि क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज मर्यादित करून विविध अनुप्रयोगांमध्ये इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे सुरळीत आणि अखंड ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात.

एसपीडी संरक्षित उपकरणांपासून दूर असलेल्या क्षणिक लाटांमधून जादा व्होल्टेज वळवून कार्य करते. त्यात सामान्यत: मेटल ऑक्साईड व्हेरिस्टर (एमओव्ही) किंवा गॅस डिस्चार्ज ट्यूब असतात जे जादा व्होल्टेज शोषून घेतात आणि ते जमिनीवर पुनर्निर्देशित करतात, ज्यामुळे कनेक्ट केलेल्या उपकरणांचे संरक्षण होते.

वीज पडणे, इलेक्ट्रिकल ग्रिड स्विचिंग, सदोष वायरिंग आणि उच्च-शक्तीच्या विद्युत उपकरणांचे ऑपरेशन यासारख्या विविध कारणांमुळे वीज वाढू शकते. इमारतीच्या आत घडणाऱ्या घटनांमुळे देखील ते होऊ शकतात, जसे की मोटर्स सुरू होणे किंवा मोठी उपकरणे चालू/बंद करणे.

एसपीडी बसवल्याने अनेक फायदे मिळू शकतात, ज्यात हे समाविष्ट आहे:

संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे नुकसानकारक व्होल्टेज वाढीपासून संरक्षण.

संगणक प्रणालींमध्ये डेटा नष्ट होणे किंवा भ्रष्टाचार रोखणे.

विद्युत अडथळ्यांपासून संरक्षण करून उपकरणे आणि उपकरणांचे आयुष्य वाढवणे.

वीज लाटांमुळे होणाऱ्या आगीचा धोका कमी करणे.

तुमचे मौल्यवान उपकरण सुरक्षित आहे हे जाणून मनाची शांती.

एसपीडीचे आयुष्यमान त्याची गुणवत्ता, त्याला येणाऱ्या लाटांची तीव्रता आणि देखभाल पद्धती यासारख्या घटकांवर अवलंबून बदलू शकते. साधारणपणे, एसपीडीचे आयुष्यमान ५ ते १० वर्षांपर्यंत असते. तथापि, इष्टतम संरक्षण सुनिश्चित करण्यासाठी एसपीडीची नियमितपणे तपासणी आणि चाचणी करणे आणि आवश्यकतेनुसार ते बदलण्याची शिफारस केली जाते.

भौगोलिक स्थान, स्थानिक नियम आणि कनेक्टेड इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांची संवेदनशीलता यासारख्या घटकांवर अवलंबून SPD ची आवश्यकता बदलू शकते. तुमच्या विशिष्ट गरजांचे मूल्यांकन करण्यासाठी आणि तुमच्या इलेक्ट्रिकल सिस्टमसाठी SPD आवश्यक आहे का हे ठरवण्यासाठी पात्र इलेक्ट्रिशियन किंवा इलेक्ट्रिकल इंजिनिअरचा सल्ला घेणे उचित आहे.

एसपीडी तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या काही सामान्य सर्ज-संरक्षणात्मक घटकांमध्ये मेटल ऑक्साईड व्हेरिस्टर (एमओव्ही), अ‍ॅव्हलॅन्च ब्रेकडाउन डायोड (एबीडी - पूर्वी सिलिकॉन अ‍ॅव्हलॅन्च डायोड किंवा एसएडी म्हणून ओळखले जाणारे) आणि गॅस डिस्चार्ज ट्यूब (जीडीटी) यांचा समावेश आहे. एसी पॉवर सर्किट्सच्या संरक्षणासाठी एमओव्ही हे सर्वात जास्त वापरले जाणारे तंत्रज्ञान आहे. एमओव्हीचे सर्ज करंट रेटिंग क्रॉस-सेक्शनल एरिया आणि त्याच्या रचनेशी संबंधित असते. सर्वसाधारणपणे, क्रॉस-सेक्शनल एरिया जितका मोठा असेल तितका डिव्हाइसचा सर्ज करंट रेटिंग जास्त असेल. एमओव्ही सामान्यतः गोल किंवा आयताकृती भूमितीचे असतात परंतु ते ७ मिमी (०.२८ इंच) ते ८० मिमी (३.१५ इंच) पर्यंतच्या मानक परिमाणांमध्ये येतात. या सर्ज प्रोटेक्टिव्ह घटकांचे सर्ज करंट रेटिंग मोठ्या प्रमाणात बदलतात आणि उत्पादकावर अवलंबून असतात. या कलमात आधी चर्चा केल्याप्रमाणे, समांतर अ‍ॅरेमध्ये एमओव्ही कनेक्ट करून, अ‍ॅरेचे सर्ज करंट रेटिंग मिळविण्यासाठी वैयक्तिक एमओव्हीचे सर्ज करंट रेटिंग एकत्र जोडून सर्ज करंट व्हॅल्यू मोजता येते. असे करताना, ऑपरेटिंगच्या समन्वयाचा विचार केला पाहिजे.

सर्ज करंट वळविण्यासाठी कोणता घटक, कोणते टोपोलॉजी आणि विशिष्ट तंत्रज्ञानाचा वापर सर्वोत्तम SPD निर्माण करतो यावर अनेक गृहीतके आहेत. सर्व पर्याय सादर करण्याऐवजी, सर्ज करंट रेटिंग, नाममात्र डिस्चार्ज करंट रेटिंग किंवा सर्ज करंट क्षमतांची चर्चा कामगिरी चाचणी डेटाभोवती फिरणे चांगले. डिझाइनमध्ये वापरलेले घटक किंवा तैनात केलेली विशिष्ट यांत्रिक रचना काहीही असो, SPD मध्ये सर्ज करंट रेटिंग किंवा नाममात्र डिस्चार्ज करंट रेटिंग आहे जे अनुप्रयोगासाठी योग्य आहे हे महत्त्वाचे आहे.

आयईटी वायरिंग रेग्युलेशन्सच्या सध्याच्या आवृत्तीत, बीएस ७६७१:२०१८ मध्ये असे म्हटले आहे की जोखीम मूल्यांकन केले जात नाही तोपर्यंत, अतिव्होल्टेजमुळे होणारे परिणाम खालील गोष्टींमुळे होऊ शकतात अशा ठिकाणी क्षणिक अतिव्होल्टेजपासून संरक्षण प्रदान केले जाईल:

गंभीर दुखापत किंवा मानवी जीवनाचे नुकसान; किंवा

सार्वजनिक सेवांमध्ये व्यत्यय आणि/किंवा सांस्कृतिक वारशाचे नुकसान होऊ शकते; किंवा

व्यावसायिक किंवा औद्योगिक क्रियाकलापांमध्ये व्यत्यय आणणे; किंवा

मोठ्या संख्येने सह-स्थित व्यक्तींना प्रभावित करते.

हे नियमन सर्व प्रकारच्या परिसरांना लागू आहे ज्यामध्ये घरगुती, व्यावसायिक आणि औद्योगिक परिसर समाविष्ट आहेत.

जरी IET वायरिंग नियम पूर्वलक्षी नसले तरी, IET वायरिंग नियमांच्या मागील आवृत्तीनुसार डिझाइन आणि स्थापित केलेल्या स्थापनेतील विद्यमान सर्किटवर काम केले जात आहे, तर सुधारित सर्किट नवीनतम आवृत्तीचे पालन करते याची खात्री करणे आवश्यक आहे, संपूर्ण स्थापनेचे संरक्षण करण्यासाठी SPD स्थापित केले तरच हे फायदेशीर ठरेल.

एसपीडी खरेदी करायचे की नाही हा निर्णय ग्राहकाच्या हातात आहे, परंतु त्यांना एसपीडी वगळायचे की नाही याबद्दल माहितीपूर्ण निर्णय घेण्यासाठी पुरेशी माहिती प्रदान केली पाहिजे. सुरक्षा जोखीम घटकांवर आधारित आणि एसपीडीच्या किमतीचे मूल्यांकन केल्यानंतर निर्णय घेतला पाहिजे, ज्याची किंमत काहीशे पौंडांपेक्षा कमी असू शकते, विद्युत प्रतिष्ठापन आणि त्याच्याशी जोडलेल्या उपकरणांच्या किमतीच्या तुलनेत जसे की संगणक, टीव्ही आणि आवश्यक उपकरणे, उदाहरणार्थ, धूर शोधणे आणि बॉयलर नियंत्रणे.

जर योग्य भौतिक जागा उपलब्ध असेल तर विद्यमान ग्राहक युनिटमध्ये सर्ज प्रोटेक्शन स्थापित केले जाऊ शकते किंवा जर पुरेशी जागा उपलब्ध नसेल तर ते विद्यमान ग्राहक युनिटला लागून असलेल्या बाह्य संलग्नकात स्थापित केले जाऊ शकते.

तुमच्या विमा कंपनीशी संपर्क साधणे देखील योग्य आहे कारण काही पॉलिसींमध्ये असे म्हटले असू शकते की उपकरणे SPD ने संरक्षित केली पाहिजेत अन्यथा दावा झाल्यास ते पैसे देणार नाहीत.

सर्ज प्रोटेक्टर (सामान्यतः लाइटनिंग प्रोटेक्शन म्हणून ओळखले जाणारे) चे ग्रेडिंग IEC 61643-31 आणि EN 50539-11 सबडिव्हिजन लाइटनिंग प्रोटेक्शन थिअरीनुसार मूल्यांकन केले जाते, जे विभाजनाच्या जंक्शनवर स्थापित केले जाते. तांत्रिक आवश्यकता आणि कार्ये भिन्न आहेत. पहिल्या टप्प्यातील लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिव्हाइस 0-1 झोन दरम्यान स्थापित केले आहे, जे प्रवाहाच्या आवश्यकतेसाठी उच्च आहे, IEC 61643-31 आणि EN 50539-11 ची किमान आवश्यकता Itotal (10/350) 12.5 ka आहे आणि दुसरे आणि तिसरे स्तर 1-2 आणि 2-3 झोन दरम्यान स्थापित केले आहेत, प्रामुख्याने ओव्हरव्होल्टेज दाबण्यासाठी.

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे नुकसान, सिस्टम डाउनटाइम आणि डेटा गमावण्याच्या क्षणिक ओव्हरव्होल्टेजच्या हानिकारक प्रभावांपासून संरक्षण करण्यासाठी सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस (एसपीडी) आवश्यक आहेत.

बर्‍याच प्रकरणांमध्ये, उपकरणे बदलण्याची किंवा दुरुस्तीची किंमत लक्षणीय असू शकते, विशेषतः रुग्णालये, डेटा सेंटर आणि औद्योगिक संयंत्रे यासारख्या मिशन-क्रिटिकल अनुप्रयोगांमध्ये.

सर्किट ब्रेकर आणि फ्यूज हे या उच्च-ऊर्जा घटना हाताळण्यासाठी डिझाइन केलेले नाहीत, त्यामुळे अतिरिक्त लाट संरक्षण आवश्यक बनते.

एसपीडी विशेषतः उपकरणांपासून क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज दूर करण्यासाठी, नुकसानापासून संरक्षण करण्यासाठी आणि त्याचे आयुष्य वाढवण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत.

शेवटी, आधुनिक तांत्रिक वातावरणात एसपीडी आवश्यक आहेत.

एसपीडीचे कार्य तत्व

एसपीडीजमागील मूलभूत तत्व असे आहे की ते जास्त व्होल्टेजसाठी जमिनीवर कमी प्रतिबाधा मार्ग प्रदान करतात. जेव्हा व्होल्टेज स्पाइक्स किंवा सर्जेस होतात, तेव्हा एसपीडीज अतिरिक्त व्होल्टेज आणि करंट जमिनीवर वळवून कार्य करतात.

अशाप्रकारे, येणाऱ्या व्होल्टेजची तीव्रता सुरक्षित पातळीपर्यंत कमी केली जाते ज्यामुळे जोडलेल्या उपकरणाचे नुकसान होत नाही.

काम करण्यासाठी, लाट संरक्षण उपकरणामध्ये कमीत कमी एक नॉन-लिनियर घटक (व्हॅरिस्टर किंवा स्पार्क गॅप) असणे आवश्यक आहे, जे वेगवेगळ्या परिस्थितीत उच्च आणि कमी प्रतिबाधा स्थितीत संक्रमण करते.

त्यांचे कार्य म्हणजे डिस्चार्ज किंवा आवेग प्रवाह वळवणे आणि डाउनस्ट्रीम उपकरणांवर ओव्हरव्होल्टेज मर्यादित करणे.

खाली सूचीबद्ध केलेल्या तीन परिस्थितींमध्ये लाट संरक्षण उपकरणे कार्य करतात.

अ. सामान्य स्थिती (लाट नसणे)

जर लाटांची परिस्थिती नसेल तर, SPD चा सिस्टमवर कोणताही परिणाम होत नाही आणि तो ओपन सर्किट म्हणून काम करतो, तो उच्च प्रतिबाधा स्थितीत राहतो.

ब. व्होल्टेज वाढताना

व्होल्टेज स्पाइक्स आणि सर्जेसच्या बाबतीत, SPD वाहक स्थितीत जाते आणि त्याचा प्रतिबाधा कमी होतो. अशा प्रकारे, ते आवेग प्रवाह जमिनीवर वळवून प्रणालीचे संरक्षण करेल.

क. सामान्य ऑपरेशनवर परत या

ओव्हरव्होल्टेज डिस्चार्ज झाल्यानंतर, एसपीडी त्याच्या सामान्य उच्च प्रतिबाधा स्थितीत परत आला.

सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस (SPDs) हे इलेक्ट्रिकल नेटवर्क्सचे आवश्यक घटक आहेत. तथापि, तुमच्या सिस्टमसाठी योग्य SPD निवडणे ही एक कठीण समस्या असू शकते.

कमाल सतत ऑपरेटिंग व्होल्टेज (UC)

सिस्टमला योग्य संरक्षण देण्यासाठी SPD चा रेटेड व्होल्टेज इलेक्ट्रिकल सिस्टम व्होल्टेजशी सुसंगत असावा. कमी व्होल्टेज रेटिंगमुळे डिव्हाइसचे नुकसान होईल आणि जास्त रेटिंगमुळे क्षणिक योग्यरित्या वळणार नाही.

प्रतिसाद वेळ

याचे वर्णन असे केले जाते की SPD चा वेळ क्षणभंगुरांना प्रतिक्रिया देतो. SPD जितका जलद प्रतिसाद देईल तितके SPD द्वारे संरक्षण चांगले होईल. सहसा, झेनर डायोड आधारित SPD ची प्रतिक्रिया सर्वात जलद असते. गॅस-भरलेल्या प्रकारांमध्ये तुलनेने कमी प्रतिसाद वेळ असतो आणि फ्यूज आणि MOV प्रकारांमध्ये सर्वात कमी प्रतिसाद वेळ असतो.

नाममात्र डिस्चार्ज करंट (इन)

SPD ची चाचणी 8/20μs वेव्हफॉर्मवर करावी आणि निवासी लघु-आकाराच्या SPD साठी सामान्य मूल्य 20kA आहे.

कमाल आवेग डिस्चार्ज करंट (Iimp)

वितरण नेटवर्कवर अपेक्षित असलेल्या जास्तीत जास्त लाट प्रवाहाचे व्यवस्थापन करण्यास डिव्हाइस सक्षम असले पाहिजे जेणेकरून ते क्षणिक घटनेदरम्यान अपयशी ठरणार नाही आणि डिव्हाइसची चाचणी 10/350μs वेव्हफॉर्मने केली पाहिजे.

क्लॅम्पिंग व्होल्टेज

हा थ्रेशोल्ड व्होल्टेज आहे आणि या व्होल्टेज पातळीपेक्षा जास्त, SPD पॉवर लाईनमध्ये आढळणाऱ्या कोणत्याही व्होल्टेज ट्रान्झिएंटला क्लॅम्प करण्यास सुरुवात करते.

उत्पादक आणि प्रमाणपत्रे

UL किंवा IEC सारख्या निष्पक्ष चाचणी सुविधेकडून प्रमाणपत्र असलेल्या सुप्रसिद्ध उत्पादकाकडून SPD निवडणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. प्रमाणपत्र हमी देते की उत्पादनाची तपासणी केली गेली आहे आणि ते सर्व कामगिरी आणि सुरक्षा आवश्यकता पूर्ण करते.

या आकारमान मार्गदर्शक तत्त्वांना समजून घेतल्याने तुम्हाला तुमच्या गरजांसाठी सर्वोत्तम लाट संरक्षण उपकरण निवडता येईल आणि प्रभावी लाट संरक्षणाची हमी मिळेल.

सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस (SPDs) हे क्षणिक ओव्हरव्होल्टेजपासून विश्वसनीय संरक्षण प्रदान करण्यासाठी डिझाइन केलेले असतात, परंतु काही घटक त्यांच्या अपयशास कारणीभूत ठरू शकतात. SPDs च्या अपयशामागील काही मूलभूत कारणे खालीलप्रमाणे आहेत:

१. जास्त वीज वाढणे

एसपीडी बिघाडाचे एक प्रमुख कारण म्हणजे ओव्हरव्होल्टेज, वीज पडणे, किंवा इतर विद्युत अडथळ्यांमुळे ओव्हरव्होल्टेज होऊ शकते. स्थानानुसार योग्य डिझाइन गणना केल्यानंतर योग्य प्रकारचे एसपीडी स्थापित करणे सुनिश्चित करा.

२.वृद्धत्वाचा घटक

तापमान आणि आर्द्रता यासारख्या पर्यावरणीय परिस्थितीमुळे, SPDs चे आयुष्य मर्यादित असते आणि कालांतराने ते खराब होऊ शकतात. शिवाय, वारंवार व्होल्टेज स्पाइकमुळे SPDs ला नुकसान होऊ शकते.

३.कॉन्फिगरेशन समस्या

चुकीचे कॉन्फिगर केलेले, जसे की जेव्हा वाई-कॉन्फिगर केलेले एसपीडी डेल्टा द्वारे जोडलेल्या लोडशी जोडलेले असते. यामुळे एसपीडी जास्त व्होल्टेजमध्ये येऊ शकते, ज्यामुळे एसपीडी बिघाड होऊ शकतो.

४.घटक बिघाड

एसपीडीमध्ये मेटल ऑक्साईड व्हेरिस्टर (एमओव्ही) सारखे अनेक घटक असतात, जे उत्पादन दोष किंवा पर्यावरणीय घटकांमुळे निकामी होऊ शकतात.

५.अयोग्य ग्राउंडिंग

एसपीडी योग्यरित्या कार्य करण्यासाठी, ग्राउंडिंग आवश्यक आहे. जर एसपीडी चुकीच्या पद्धतीने ग्राउंड केला गेला तर तो खराब होऊ शकतो किंवा सुरक्षिततेचा प्रश्न बनू शकतो.