सर्ज प्रोटेक्टर वा SPD को रूपमा पनि चिनिने सर्ज प्रोटेक्टर उपकरण, विद्युतीय सर्किटमा हुन सक्ने भोल्टेजमा हुने वृद्धिहरूबाट विद्युतीय घटकहरूलाई सुरक्षित राख्न डिजाइन गरिएको हो।

बाह्य हस्तक्षेपको परिणामस्वरूप विद्युतीय सर्किट वा सञ्चार सर्किटमा अचानक करेन्ट वा भोल्टेजमा वृद्धि हुँदा, सर्ज सुरक्षा उपकरणले धेरै छोटो समयमा सञ्चालन र शन्ट गर्न सक्छ, जसले गर्दा सर्जले सर्किटमा रहेका अन्य उपकरणहरूलाई क्षति पुर्‍याउनबाट रोक्छ।

सर्ज प्रोटेक्टिभ डिभाइसहरू (SPDs) आउटेज रोक्न र प्रणालीको विश्वसनीयता बढाउनको लागि लागत-प्रभावी विधि हो।

तिनीहरू सामान्यतया वितरण प्यानलहरूमा स्थापित हुन्छन् र क्षणिक ओभरभोल्टेज सीमित गरेर विभिन्न अनुप्रयोगहरूमा इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको सहज र निर्बाध सञ्चालन सुनिश्चित गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्।

SPD ले सुरक्षित उपकरणबाट क्षणिक सर्जहरूबाट अतिरिक्त भोल्टेजलाई टाढा मोडेर काम गर्छ। यसमा सामान्यतया धातु अक्साइड भेरिस्टरहरू (MOVs) वा ग्यास डिस्चार्ज ट्यूबहरू हुन्छन् जसले अतिरिक्त भोल्टेजलाई अवशोषित गर्छन् र यसलाई जमिनमा रिडिरेक्ट गर्छन्, जसले गर्दा जडान गरिएका उपकरणहरू सुरक्षित हुन्छन्।

बिजुलीको झट्का, विद्युतीय ग्रिड स्विचिङ, दोषपूर्ण तारिङ, र उच्च-शक्तियुक्त विद्युतीय उपकरणहरूको सञ्चालन जस्ता विभिन्न कारणहरूले गर्दा बिजुलीको झट्का लाग्न सक्छ। यी भवन भित्र हुने घटनाहरू जस्तै मोटरहरू सुरु हुनु वा ठूला उपकरणहरूको स्विच अन/अफ गर्नुको कारणले पनि हुन सक्छन्।

SPD स्थापना गर्नाले धेरै फाइदाहरू प्रदान गर्न सक्छ, जसमा समावेश छन्:

संवेदनशील इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूलाई हानिकारक भोल्टेज वृद्धिबाट सुरक्षा।

कम्प्युटर प्रणालीमा डेटा हराउने वा भ्रष्टाचारको रोकथाम।

विद्युतीय गडबडीबाट जोगाएर उपकरणहरू र उपकरणहरूको आयु बढाउने।

बिजुलीको झट्काबाट हुने विद्युतीय आगलागीको जोखिममा कमी।

तपाईंको बहुमूल्य उपकरणहरू सुरक्षित छन् भन्ने थाहा पाउँदा मनको शान्ति।

SPD को आयु यसको गुणस्तर, यसले सामना गर्ने सर्जको गम्भीरता, र मर्मत अभ्यासहरू जस्ता कारकहरूमा निर्भर गर्दछ। सामान्यतया, SPD हरूको आयु 5 देखि 10 वर्ष सम्म हुन्छ। यद्यपि, इष्टतम सुरक्षा सुनिश्चित गर्न नियमित रूपमा SPD हरूको निरीक्षण र परीक्षण गर्न र आवश्यकता अनुसार तिनीहरूलाई प्रतिस्थापन गर्न सिफारिस गरिन्छ।

SPDs को आवश्यकता भौगोलिक स्थान, स्थानीय नियमहरू, र जडान गरिएका इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको संवेदनशीलता जस्ता कारकहरूमा निर्भर गर्दै फरक हुन सक्छ। तपाईंको विशेष आवश्यकताहरूको मूल्याङ्कन गर्न र तपाईंको विद्युतीय प्रणालीको लागि SPD आवश्यक छ कि छैन भनेर निर्धारण गर्न एक योग्य इलेक्ट्रीशियन वा विद्युतीय इन्जिनियरसँग परामर्श गर्नु उचित हुन्छ।

SPD हरू निर्माणमा प्रयोग हुने केही सामान्य सर्ज-सुरक्षा कम्पोनेन्टहरू मेटल अक्साइड भेरिस्टरहरू (MOVs), हिमस्खलन ब्रेकडाउन डायोडहरू (ABDs - पहिले सिलिकन हिमस्खलन डायोडहरू वा SADs भनेर चिनिन्थ्यो), र ग्यास डिस्चार्ज ट्यूबहरू (GDTs) हुन्। MOV हरू AC पावर सर्किटहरूको सुरक्षाको लागि सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने प्रविधि हुन्। MOV को सर्ज करेन्ट रेटिङ क्रस-सेक्शनल क्षेत्र र यसको संरचनासँग सम्बन्धित छ। सामान्यतया, क्रस-सेक्शनल क्षेत्र जति ठूलो हुन्छ, उपकरणको सर्ज करेन्ट रेटिङ त्यति नै उच्च हुन्छ। MOV हरू सामान्यतया गोलाकार वा आयताकार ज्यामितिका हुन्छन् तर ७ मिमी (०.२८ इन्च) देखि ८० मिमी (३.१५ इन्च) सम्मका मानक आयामहरूको प्रशस्ततामा आउँछन्। यी सर्ज सुरक्षात्मक कम्पोनेन्टहरूको सर्ज करेन्ट रेटिङहरू व्यापक रूपमा भिन्न हुन्छन् र निर्मातामा निर्भर हुन्छन्। यस खण्डमा पहिले छलफल गरिएझैं, समानान्तर एरेमा MOV हरूलाई जडान गरेर, एरेको सर्ज करेन्ट रेटिङ प्राप्त गर्न व्यक्तिगत MOV हरूको सर्ज करेन्ट रेटिङहरू सँगै थपेर सर्ज करेन्ट मान गणना गर्न सकिन्छ। यसो गर्दा, सञ्चालनको समन्वयलाई विचार गर्नुपर्छ।

कुन कम्पोनेन्ट, कुन टोपोलोजी, र विशिष्ट प्रविधिको प्रयोगले सर्ज करेन्ट डाइभर्ट गर्नको लागि उत्तम SPD उत्पादन गर्छ भन्ने बारेमा धेरै परिकल्पनाहरू छन्। सबै विकल्पहरू प्रस्तुत गर्नुको सट्टा, सर्ज करेन्ट रेटिङ, नोमिनल डिस्चार्ज करेन्ट रेटिङ, वा सर्ज करेन्ट क्षमताहरूको छलफल प्रदर्शन परीक्षण डेटाको वरिपरि घुम्नु उत्तम हुन्छ। डिजाइनमा प्रयोग गरिएका कम्पोनेन्टहरू, वा तैनाथ गरिएको विशिष्ट मेकानिकल संरचनाको पर्वाह नगरी, महत्त्वपूर्ण कुरा के हो भने SPD मा सर्ज करेन्ट रेटिङ वा नोमिनल डिस्चार्ज करेन्ट रेटिङ छ जुन अनुप्रयोगको लागि उपयुक्त छ।

IET तारिङ नियमावलीको हालको संस्करण, BS 7671:2018 ले बताउँछ कि जोखिम मूल्याङ्कन नगरेसम्म, क्षणिक ओभरभोल्टेज विरुद्ध सुरक्षा प्रदान गरिनेछ जहाँ ओभरभोल्टेजको कारणले गर्दा हुने परिणाम हुन सक्छ:

गम्भीर चोटपटक लाग्ने वा मानव जीवनको क्षति हुने; वा

सार्वजनिक सेवाहरूमा अवरोध र/वा सांस्कृतिक सम्पदामा क्षति पुर्‍याउने; वा

व्यावसायिक वा औद्योगिक गतिविधिमा अवरोध उत्पन्न हुन्छ; वा

सह-स्थित व्यक्तिहरूको ठूलो संख्यालाई असर गर्छ।

यो नियमन घरेलु, व्यावसायिक र औद्योगिक सहित सबै प्रकारका परिसरहरूमा लागू हुन्छ।

IET तारिङ नियमहरू पूर्वव्यापी नभए पनि, IET तारिङ नियमहरूको अघिल्लो संस्करणमा डिजाइन र स्थापना गरिएको स्थापना भित्र अवस्थित सर्किटमा काम भइरहेको छ भने, परिमार्जित सर्किटले पछिल्लो संस्करणको पालना गरेको सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ, यो केवल तब मात्र लाभदायक हुनेछ जब सम्पूर्ण स्थापनालाई सुरक्षित गर्न SPD हरू स्थापना गरिन्छ।

SPD हरू खरिद गर्ने कि नगर्ने भन्ने निर्णय ग्राहकको हातमा छ, तर उनीहरूलाई SPD हरू हटाउने कि नदिने भन्ने बारेमा सूचित निर्णय लिन पर्याप्त जानकारी प्रदान गरिनुपर्छ। सुरक्षा जोखिम कारकहरूको आधारमा र SPD हरूको लागत मूल्याङ्कन पछि निर्णय लिनुपर्छ, जसको लागत केही सय पाउन्ड जति हुन सक्छ, विद्युतीय स्थापना र कम्प्युटर, टिभी र आवश्यक उपकरणहरू, उदाहरणका लागि, धुवाँ पत्ता लगाउने र बोयलर नियन्त्रणहरूको लागतको तुलनामा।

यदि उपयुक्त भौतिक ठाउँ उपलब्ध छ भने अवस्थित उपभोक्ता इकाईमा सर्ज सुरक्षा स्थापना गर्न सकिन्छ वा, यदि पर्याप्त ठाउँ उपलब्ध छैन भने, यसलाई अवस्थित उपभोक्ता इकाईको छेउमा रहेको बाह्य घेरामा स्थापना गर्न सकिन्छ।

तपाईंको बीमा कम्पनीसँग जाँच गर्नु पनि उचित हुन्छ किनकि केही नीतिहरूमा उपकरणहरू SPD ले ढाकिएको हुनुपर्छ भनी उल्लेख हुन सक्छ, अन्यथा दाबीको अवस्थामा तिनीहरूले भुक्तानी गर्नेछैनन्।

सर्ज प्रोटेक्टर (सामान्यतया बिजुली सुरक्षा भनेर चिनिन्छ) को ग्रेडिङ IEC 61643-31 र EN 50539-11 उपविभाजन बिजुली सुरक्षा सिद्धान्त अनुसार मूल्याङ्कन गरिन्छ, जुन विभाजनको जंक्शनमा स्थापित छ। प्राविधिक आवश्यकताहरू र कार्यहरू फरक छन्। पहिलो-चरणको बिजुली सुरक्षा उपकरण ०-१ क्षेत्रको बीचमा स्थापित गरिएको छ, प्रवाह आवश्यकताको लागि उच्च, IEC 61643-31 र EN 50539-11 को न्यूनतम आवश्यकता Itotal (१०/३५०) १२.५ ka हो, र दोस्रो र तेस्रो स्तरहरू १-२ र २-३ क्षेत्रहरू बीचमा स्थापित गरिएको छ, मुख्यतया ओभरभोल्टेजलाई दबाउनको लागि।

क्षति, प्रणाली डाउनटाइम र डेटा हानि निम्त्याउन सक्ने क्षणिक ओभरभोल्टेजको हानिकारक प्रभावहरूबाट इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूलाई जोगाउन सर्ज प्रोटेक्टिभ उपकरणहरू (SPDs) आवश्यक छन्।

धेरै अवस्थामा, उपकरण प्रतिस्थापन वा मर्मतको लागत महत्त्वपूर्ण हुन सक्छ, विशेष गरी अस्पताल, डेटा केन्द्र र औद्योगिक प्लान्ट जस्ता मिसन-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगहरूमा।

सर्किट ब्रेकर र फ्यूजहरू यी उच्च-ऊर्जा घटनाहरू ह्यान्डल गर्न डिजाइन गरिएका छैनन्, जसले गर्दा थप वृद्धि सुरक्षा आवश्यक पर्दछ।

जबकि SPD हरू विशेष रूपमा उपकरणबाट क्षणिक ओभरभोल्टेजलाई टाढा लैजान, यसलाई क्षतिबाट जोगाउन र यसको आयु लम्ब्याउन डिजाइन गरिएको हो।

निष्कर्षमा, आधुनिक प्राविधिक वातावरणमा SPD हरू आवश्यक छन्।

SPD कार्य सिद्धान्त

SPD हरूको पछाडिको आधारभूत सिद्धान्त यो हो कि तिनीहरूले अतिरिक्त भोल्टेजको लागि जमिनमा कम प्रतिबाधा मार्ग प्रदान गर्छन्। जब भोल्टेज स्पाइक वा सर्ज हुन्छ, SPD हरूले अतिरिक्त भोल्टेज र करेन्टलाई जमिनमा डाइभर्ट गरेर काम गर्छन्।

यसरी, आगमन भोल्टेजको परिमाण सुरक्षित स्तरमा घटाइन्छ जसले संलग्न उपकरणलाई क्षति पुर्‍याउँदैन।

काम गर्नको लागि, सर्ज प्रोटेक्शन उपकरणमा कम्तिमा एउटा गैर-रैखिक घटक (भेरिस्टर वा स्पार्क ग्याप) हुनुपर्छ, जुन विभिन्न अवस्थाहरूमा उच्च र कम प्रतिबाधा अवस्था बीच संक्रमण हुन्छ।

तिनीहरूको काम डिस्चार्ज वा आवेग प्रवाहलाई मोड्नु र डाउनस्ट्रीम उपकरणहरूमा ओभरभोल्टेज सीमित गर्नु हो।

तल सूचीबद्ध तीन परिस्थितिहरूमा सर्ज सुरक्षा उपकरणहरूले काम गर्छन्।

A. सामान्य अवस्था (बढ्दो चापको अनुपस्थिति)

कुनै पनि सर्ज अवस्था नभएको अवस्थामा, SPD ले प्रणालीमा कुनै प्रभाव पार्दैन र खुला सर्किटको रूपमा काम गर्छ, यो उच्च प्रतिबाधा अवस्थामा रहन्छ।

B. भोल्टेज बढेको समयमा

भोल्टेज स्पाइक र सर्जको अवस्थामा, SPD चालन अवस्थामा सर्छ र यसको प्रतिबाधा घट्छ। यसरी, यसले आवेग प्रवाहलाई जमिनमा मोडेर प्रणालीलाई सुरक्षित गर्नेछ।

ग. सामान्य सञ्चालनमा फर्कनुहोस्

ओभरभोल्टेज डिस्चार्ज भएपछि, SPD आफ्नो सामान्य उच्च प्रतिबाधा अवस्थामा फर्कियो।

सर्ज प्रोटेक्टिभ डिभाइसहरू (SPDs) विद्युतीय नेटवर्कका आवश्यक घटक हुन्। यद्यपि, तपाईंको प्रणालीको लागि उपयुक्त SPD छनौट गर्नु गाह्रो समस्या हुन सक्छ।

अधिकतम निरन्तर सञ्चालन भोल्टेज (UC)

प्रणालीलाई उपयुक्त सुरक्षा प्रदान गर्न SPD को मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज विद्युतीय प्रणाली भोल्टेजसँग मिल्दो हुनुपर्छ। कम भोल्टेज रेटिङले उपकरणलाई क्षति पुर्‍याउँछ र उच्च रेटिङले क्षणिकलाई राम्ररी डाइभर्ट गर्दैन।

प्रतिक्रिया समय

यसलाई SPD को समयले ट्रान्जिएन्टहरूमा प्रतिक्रिया दिन्छ भनेर वर्णन गरिएको छ। SPD ले जति छिटो प्रतिक्रिया दिन्छ, SPD द्वारा सुरक्षा त्यति नै राम्रो हुन्छ। सामान्यतया, जेनर डायोडमा आधारित SPD हरूको सबैभन्दा छिटो प्रतिक्रिया हुन्छ। ग्यासले भरिएका प्रकारहरूको प्रतिक्रिया समय अपेक्षाकृत ढिलो हुन्छ र फ्यूज र MOV प्रकारहरूको प्रतिक्रिया समय सबैभन्दा ढिलो हुन्छ।

नाममात्र डिस्चार्ज करेन्ट (इन)

SPD को परीक्षण ८/२०μs तरंगरूपमा गरिनुपर्छ र आवासीय लघु-आकारको SPD को लागि विशिष्ट मान २०kA हो।

अधिकतम आवेग डिस्चार्ज करेन्ट (Iimp)

उपकरणले वितरण नेटवर्कमा अपेक्षित अधिकतम वृद्धि प्रवाहलाई ह्यान्डल गर्न सक्षम हुनुपर्छ ताकि यो क्षणिक घटनाको समयमा असफल नहोस् र उपकरणलाई १०/३५०μs तरंगरूपको साथ परीक्षण गरिनुपर्छ।

क्ल्याम्पिङ भोल्टेज

यो थ्रेसहोल्ड भोल्टेज हो र यो भोल्टेज स्तरभन्दा माथि, SPD ले पावर लाइनमा पत्ता लागेको कुनै पनि भोल्टेज ट्रान्जियन्टलाई क्ल्याम्प गर्न थाल्छ।

निर्माता र प्रमाणपत्रहरू

UL वा IEC जस्ता निष्पक्ष परीक्षण सुविधाबाट प्रमाणित भएको प्रख्यात निर्माताबाट SPD छनोट गर्नु महत्त्वपूर्ण छ। प्रमाणीकरणले उत्पादनको जाँच गरिएको छ र सबै प्रदर्शन र सुरक्षा आवश्यकताहरू पार गर्दछ भन्ने ग्यारेन्टी दिन्छ।

यी साइजिङ दिशानिर्देशहरू बुझ्दा तपाईंलाई आफ्नो आवश्यकताको लागि उत्तम सर्ज सुरक्षा उपकरण चयन गर्न र प्रभावकारी सर्ज सुरक्षाको ग्यारेन्टी गर्न सक्षम बनाउनेछ।

सर्ज प्रोटेक्टिभ उपकरणहरू (SPDs) लाई क्षणिक ओभरभोल्टेजहरू विरुद्ध भरपर्दो सुरक्षा प्रदान गर्न इन्जिनियर गरिएको छ, तर केही कारकहरूले तिनीहरूको विफलता निम्त्याउन सक्छन्। SPDs विफलता पछाडिका केही अन्तर्निहित कारणहरू निम्न छन्:

१. अत्यधिक शक्ति वृद्धि

SPD विफलताको एक प्रमुख कारण ओभरभोल्टेज हो, ओभरभोल्टेज बिजुलीको झट्का, बिजुलीको सर्ज, वा अन्य विद्युतीय गडबडीको कारणले हुन सक्छ। स्थान अनुसार उचित डिजाइन गणना पछि सही प्रकारको SPD स्थापना गर्न निश्चित गर्नुहोस्।

२. बुढ्यौली कारक

तापक्रम र आर्द्रता लगायत वातावरणीय अवस्थाका कारण, SPD हरूको शेल्फ लाइफ सीमित हुन्छ र समयसँगै बिग्रन सक्छ। यसबाहेक, बारम्बार भोल्टेज स्पाइकहरूले SPD हरूलाई हानि पुर्‍याउन सक्छ।

३. कन्फिगरेसन समस्याहरू

गलत कन्फिगर गरिएको, जस्तै जब वाई-कन्फिगर गरिएको SPD लाई डेल्टा मार्फत जडान गरिएको लोडमा लिङ्क गरिएको हुन्छ। यसले SPD लाई बढी भोल्टेजमा पर्न सक्छ, जसले गर्दा SPD विफलता हुन सक्छ।

४. कम्पोनेन्ट विफलता

SPD हरूमा धेरै घटकहरू हुन्छन्, जस्तै मेटल अक्साइड भेरिस्टरहरू (MOVs), जुन उत्पादन दोषहरू वा वातावरणीय कारकहरूको कारणले गर्दा असफल हुन सक्छन्।

५. अनुचित ग्राउन्डिङ

SPD राम्रोसँग सञ्चालन हुनको लागि, ग्राउन्डिङ आवश्यक छ। यदि अनुचित रूपमा ग्राउन्ड गरिएको छ भने SPD खराब हुन सक्छ वा सम्भवतः सुरक्षा चिन्ताको विषय बन्न सक्छ।