సర్జ్ ప్రొటెక్టర్ లేదా SPD అని కూడా పిలువబడే సర్జ్ ప్రొటెక్టివ్ పరికరం, ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లో సంభవించే వోల్టేజ్‌లో పెరుగుదల నుండి ఎలక్ట్రికల్ భాగాలను రక్షించడానికి రూపొందించబడింది.

బయటి జోక్యం ఫలితంగా ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ లేదా కమ్యూనికేషన్ సర్క్యూట్‌లో కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్ అకస్మాత్తుగా పెరిగినప్పుడల్లా, సర్జ్ ప్రొటెక్షన్ పరికరం చాలా తక్కువ సమయంలోనే కండక్ట్ చేసి షంట్ చేయవచ్చు, సర్జ్ సర్క్యూట్‌లోని ఇతర పరికరాలకు నష్టం జరగకుండా నిరోధిస్తుంది.

సర్జ్ ప్రొటెక్టివ్ పరికరాలు (SPDలు) అంతరాయాలను నివారించడానికి మరియు సిస్టమ్ విశ్వసనీయతను పెంచడానికి ఖర్చుతో కూడుకున్న పద్ధతి.

అవి సాధారణంగా డిస్ట్రిబ్యూషన్ ప్యానెల్‌లలో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడతాయి మరియు తాత్కాలిక ఓవర్‌వోల్టేజ్‌ను పరిమితం చేయడం ద్వారా విస్తృత శ్రేణి అప్లికేషన్‌లలో ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల సజావుగా మరియు అంతరాయం లేకుండా పనిచేయడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.

తాత్కాలిక సర్జ్‌ల నుండి అదనపు వోల్టేజ్‌ను రక్షిత పరికరాల నుండి దూరంగా మళ్లించడం ద్వారా SPD పనిచేస్తుంది. ఇది సాధారణంగా మెటల్ ఆక్సైడ్ వేరిస్టర్‌లు (MOVలు) లేదా గ్యాస్ డిశ్చార్జ్ ట్యూబ్‌లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి అదనపు వోల్టేజ్‌ను గ్రహించి భూమికి మళ్లించి, కనెక్ట్ చేయబడిన పరికరాలను రక్షిస్తాయి.

పిడుగులు పడటం, ఎలక్ట్రికల్ గ్రిడ్ మారడం, వైరింగ్ లోపించడం మరియు అధిక శక్తితో పనిచేసే విద్యుత్ పరికరాల ఆపరేషన్ వంటి వివిధ కారణాల వల్ల విద్యుత్ సర్జ్‌లు సంభవించవచ్చు. మోటార్లు స్టార్ట్ అవ్వడం లేదా పెద్ద ఉపకరణాలను ఆన్/ఆఫ్ చేయడం వంటి భవనం లోపల జరిగే సంఘటనల వల్ల కూడా ఇవి సంభవించవచ్చు.

SPD ని ఇన్‌స్టాల్ చేయడం వల్ల అనేక ప్రయోజనాలు లభిస్తాయి, వాటిలో:

సున్నితమైన ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను దెబ్బతీసే వోల్టేజ్ సర్జెస్ నుండి రక్షించడం.

కంప్యూటర్ సిస్టమ్‌లలో డేటా నష్టం లేదా అవినీతి నివారణ.

విద్యుత్తు అంతరాయాల నుండి ఉపకరణాలను రక్షించడం ద్వారా వాటి జీవితకాలం పొడిగించడం.

విద్యుత్ ఉప్పెనల వల్ల కలిగే విద్యుత్ మంటల ప్రమాదాన్ని తగ్గించడం.

మీ విలువైన పరికరాలు భద్రంగా ఉన్నాయని తెలుసుకుని మనశ్శాంతి.

SPD జీవితకాలం దాని నాణ్యత, అది ఎదుర్కొనే సర్జ్‌ల తీవ్రత మరియు నిర్వహణ పద్ధతులు వంటి అంశాలపై ఆధారపడి మారవచ్చు. సాధారణంగా, SPDల జీవితకాలం 5 నుండి 10 సంవత్సరాల వరకు ఉంటుంది. అయితే, సరైన రక్షణను నిర్ధారించడానికి SPDలను క్రమం తప్పకుండా తనిఖీ చేసి పరీక్షించడం మరియు అవసరమైనప్పుడు వాటిని భర్తీ చేయడం సిఫార్సు చేయబడింది.

భౌగోళిక స్థానం, స్థానిక నిబంధనలు మరియు కనెక్ట్ చేయబడిన ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల సున్నితత్వం వంటి అంశాలను బట్టి SPDల అవసరం మారవచ్చు. మీ నిర్దిష్ట అవసరాలను అంచనా వేయడానికి మరియు మీ విద్యుత్ వ్యవస్థకు SPD అవసరమా అని నిర్ణయించడానికి అర్హత కలిగిన ఎలక్ట్రీషియన్ లేదా ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీర్‌ను సంప్రదించడం మంచిది.

SPDల తయారీలో ఉపయోగించే కొన్ని సాధారణ సర్జ్-ప్రొటెక్టివ్ భాగాలు మెటల్ ఆక్సైడ్ వేరిస్టర్లు (MOVలు), అవలాంచ్ బ్రేక్‌డౌన్ డయోడ్‌లు (ABDలు - గతంలో సిలికాన్ అవలాంచ్ డయోడ్‌లు లేదా SADలు అని పిలుస్తారు) మరియు గ్యాస్ డిశ్చార్జ్ ట్యూబ్‌లు (GDTలు). MOVలు AC పవర్ సర్క్యూట్‌ల రక్షణ కోసం సాధారణంగా ఉపయోగించే సాంకేతికత. MOV యొక్క సర్జ్ కరెంట్ రేటింగ్ క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రాంతం మరియు దాని కూర్పుకు సంబంధించినది. సాధారణంగా, క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రాంతం పెద్దదిగా ఉంటే, పరికరం యొక్క సర్జ్ కరెంట్ రేటింగ్ ఎక్కువగా ఉంటుంది. MOVలు సాధారణంగా గుండ్రంగా లేదా దీర్ఘచతురస్రాకార జ్యామితిని కలిగి ఉంటాయి కానీ 7 mm (0.28 అంగుళాలు) నుండి 80 mm (3.15 అంగుళాలు) వరకు అనేక ప్రామాణిక కొలతలలో వస్తాయి. ఈ సర్జ్ ప్రొటెక్టివ్ భాగాల యొక్క సర్జ్ కరెంట్ రేటింగ్‌లు విస్తృతంగా మారుతూ ఉంటాయి మరియు తయారీదారుపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఈ నిబంధనలో ముందుగా చర్చించినట్లుగా, MOVలను సమాంతర శ్రేణిలో కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా, శ్రేణి యొక్క సర్జ్ కరెంట్ రేటింగ్‌ను పొందడానికి వ్యక్తిగత MOVల యొక్క సర్జ్ కరెంట్ రేటింగ్‌లను కలిపి జోడించడం ద్వారా సర్జ్ కరెంట్ విలువను లెక్కించవచ్చు. అలా చేయడంలో, ఆపరేటింగ్ యొక్క సమన్వయాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

ఏ భాగం, ఏ టోపోలాజీ మరియు నిర్దిష్ట సాంకేతికత యొక్క విస్తరణ సర్జ్ కరెంట్‌ను మళ్లించడానికి ఉత్తమ SPDని ఉత్పత్తి చేస్తుందనే దానిపై అనేక పరికల్పనలు ఉన్నాయి. అన్ని ఎంపికలను ప్రదర్శించడానికి బదులుగా, సర్జ్ కరెంట్ రేటింగ్, నామినల్ డిశ్చార్జ్ కరెంట్ రేటింగ్ లేదా సర్జ్ కరెంట్ సామర్థ్యాల చర్చ పనితీరు పరీక్ష డేటా చుట్టూ తిరుగుతుంది. డిజైన్‌లో ఉపయోగించిన భాగాలు లేదా నిర్దిష్ట యాంత్రిక నిర్మాణంతో సంబంధం లేకుండా, SPDకి అప్లికేషన్‌కు అనువైన సర్జ్ కరెంట్ రేటింగ్ లేదా నామినల్ డిశ్చార్జ్ కరెంట్ రేటింగ్ ఉందా అనేది ముఖ్యం.

IET వైరింగ్ నిబంధనల యొక్క ప్రస్తుత ఎడిషన్, BS 7671:2018 ప్రకారం, ప్రమాద అంచనా వేయకపోతే, అధిక వోల్టేజ్ వల్ల కలిగే పరిణామాలు: తాత్కాలిక అధిక వోల్టేజ్ నుండి రక్షణ అందించబడుతుంది.

మానవ ప్రాణాలకు తీవ్రమైన గాయం లేదా నష్టం కలిగించడం; లేదా

ప్రజా సేవలకు అంతరాయం కలిగించడం మరియు/లేదా సాంస్కృతిక వారసత్వానికి నష్టం కలిగించడం; లేదా

వాణిజ్య లేదా పారిశ్రామిక కార్యకలాపాలకు అంతరాయం కలిగించడం; లేదా

పెద్ద సంఖ్యలో సహ-స్థానిక వ్యక్తులను ప్రభావితం చేస్తుంది.

ఈ నిబంధన గృహ, వాణిజ్య మరియు పారిశ్రామిక ప్రాంగణాలతో సహా అన్ని రకాల ప్రాంగణాలకు వర్తిస్తుంది.

IET వైరింగ్ నిబంధనలు భూతకాలం వరకు వర్తించవు, IET వైరింగ్ నిబంధనల యొక్క మునుపటి ఎడిషన్‌కు రూపకల్పన చేసి ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన ఇన్‌స్టాలేషన్‌లోని ఇప్పటికే ఉన్న సర్క్యూట్‌పై పని జరుగుతున్నప్పుడు, సవరించిన సర్క్యూట్ తాజా ఎడిషన్‌కు అనుగుణంగా ఉందని నిర్ధారించుకోవడం అవసరం, మొత్తం ఇన్‌స్టాలేషన్‌ను రక్షించడానికి SPDలు ఇన్‌స్టాల్ చేయబడితేనే ఇది ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.

SPDలను కొనుగోలు చేయాలా వద్దా అనే నిర్ణయం కస్టమర్ చేతుల్లోనే ఉంటుంది, కానీ వారు SPDలను తొలగించాలనుకుంటున్నారా లేదా అనే దానిపై సమాచారంతో కూడిన నిర్ణయం తీసుకోవడానికి వారికి తగినంత సమాచారం అందించాలి. భద్రతా ప్రమాద కారకాల ఆధారంగా మరియు కొన్ని వందల పౌండ్ల వరకు ఖర్చయ్యే SPDల వ్యయ మూల్యాంకనం తర్వాత, విద్యుత్ సంస్థాపన మరియు కంప్యూటర్లు, టీవీలు మరియు పొగ గుర్తింపు మరియు బాయిలర్ నియంత్రణలు వంటి అవసరమైన పరికరాల ధరతో పోలిస్తే నిర్ణయం తీసుకోవాలి.

తగిన భౌతిక స్థలం అందుబాటులో ఉంటే ఇప్పటికే ఉన్న వినియోగదారు యూనిట్‌లో సర్జ్ ప్రొటెక్షన్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయవచ్చు లేదా తగినంత స్థలం అందుబాటులో లేకపోతే, దానిని ఇప్పటికే ఉన్న వినియోగదారు యూనిట్‌కు ఆనుకొని ఉన్న బాహ్య ఎన్‌క్లోజర్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయవచ్చు.

కొన్ని పాలసీలు పరికరాలు తప్పనిసరిగా SPDతో కప్పబడి ఉండాలని పేర్కొనవచ్చు లేదా క్లెయిమ్ సందర్భంలో అవి చెల్లించబడవు కాబట్టి మీ బీమా కంపెనీతో తనిఖీ చేయడం కూడా విలువైనదే.

సర్జ్ ప్రొటెక్టర్ (సాధారణంగా మెరుపు రక్షణ అని పిలుస్తారు) యొక్క గ్రేడింగ్ IEC 61643-31 & EN 50539-11 సబ్‌డివిజన్ మెరుపు రక్షణ సిద్ధాంతం ప్రకారం అంచనా వేయబడుతుంది, ఇది విభజన జంక్షన్ వద్ద వ్యవస్థాపించబడుతుంది. సాంకేతిక అవసరాలు మరియు విధులు భిన్నంగా ఉంటాయి. మొదటి-దశ మెరుపు రక్షణ పరికరం 0-1 జోన్ మధ్య వ్యవస్థాపించబడింది, ప్రవాహ అవసరానికి ఎక్కువ, IEC 61643-31 & EN 50539-11 యొక్క కనీస అవసరం మొత్తం (10/350) 12.5 ka, మరియు రెండవ మరియు మూడవ స్థాయిలు 1-2 మరియు 2-3 జోన్‌ల మధ్య వ్యవస్థాపించబడ్డాయి, ప్రధానంగా ఓవర్‌వోల్టేజ్‌ను అణిచివేసేందుకు.

ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను నష్టం, సిస్టమ్ డౌన్‌టైమ్ మరియు డేటా నష్టానికి కారణమయ్యే తాత్కాలిక ఓవర్‌వోల్టేజ్ యొక్క హానికరమైన ప్రభావాల నుండి రక్షించడంలో సర్జ్ ప్రొటెక్టివ్ పరికరాలు (SPDలు) చాలా అవసరం.

అనేక సందర్భాల్లో, పరికరాల భర్తీ లేదా మరమ్మత్తు ఖర్చు గణనీయంగా ఉంటుంది, ముఖ్యంగా ఆసుపత్రులు, డేటా సెంటర్లు మరియు పారిశ్రామిక ప్లాంట్లు వంటి మిషన్-క్లిష్టమైన అప్లికేషన్లలో.

సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు మరియు ఫ్యూజ్‌లు ఈ అధిక-శక్తి సంఘటనలను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడలేదు, కాబట్టి అదనపు ఉప్పెన రక్షణ అవసరం.

SPDలు ప్రత్యేకంగా పరికరాల నుండి తాత్కాలిక ఓవర్‌వోల్టేజ్‌ను మళ్లించడానికి, దానిని దెబ్బతినకుండా కాపాడటానికి మరియు దాని జీవితకాలం పొడిగించడానికి రూపొందించబడ్డాయి.

ముగింపులో, ఆధునిక సాంకేతిక వాతావరణంలో SPDలు చాలా అవసరం.

SPD పని సూత్రం

SPDల వెనుక ఉన్న ప్రాథమిక సూత్రం ఏమిటంటే అవి అదనపు వోల్టేజ్ కోసం భూమికి తక్కువ ఇంపెడెన్స్ మార్గాన్ని అందిస్తాయి. వోల్టేజ్ స్పైక్‌లు లేదా సర్జ్‌లు సంభవించినప్పుడు, SPDలు అదనపు వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను భూమికి మళ్లించడం ద్వారా పనిచేస్తాయి.

ఈ విధంగా, ఇన్‌కమింగ్ వోల్టేజ్ పరిమాణం సురక్షితమైన స్థాయికి తగ్గించబడుతుంది, ఇది జతచేయబడిన పరికరానికి నష్టం కలిగించదు.

పనిచేయడానికి, ఒక సర్జ్ ప్రొటెక్షన్ పరికరం కనీసం ఒక నాన్-లీనియర్ కాంపోనెంట్ (వేరిస్టర్ లేదా స్పార్క్ గ్యాప్) కలిగి ఉండాలి, ఇది వివిధ పరిస్థితులలో అధిక మరియు తక్కువ ఇంపెడెన్స్ స్థితి మధ్య పరివర్తన చెందుతుంది.

వాటి పని ఏమిటంటే డిశ్చార్జ్ లేదా ఇంపల్స్ కరెంట్‌ను మళ్లించడం మరియు దిగువ పరికరాల వద్ద అధిక వోల్టేజ్‌ను పరిమితం చేయడం.

సర్జ్ ప్రొటెక్షన్ పరికరాలు క్రింద జాబితా చేయబడిన మూడు పరిస్థితులలో పనిచేస్తాయి.

ఎ. సాధారణ స్థితి (ఉప్పెన లేకపోవడం)

ఎటువంటి ఉప్పెన పరిస్థితులు లేనప్పుడు, SPD వ్యవస్థపై ఎటువంటి ప్రభావాన్ని చూపదు మరియు ఓపెన్ సర్క్యూట్‌గా పనిచేస్తుంది, ఇది అధిక ఇంపెడెన్స్ స్థితిలో ఉంటుంది.

బి. వోల్టేజ్ సర్జెస్ సమయంలో

వోల్టేజ్ స్పైక్‌లు మరియు సర్జ్‌లు సంభవించినప్పుడు, SPD వాహక స్థితికి వెళుతుంది మరియు దాని అవరోధం తగ్గుతుంది. ఈ విధంగా, ఇది ఇంపల్స్ కరెంట్‌ను భూమికి మళ్లించడం ద్వారా వ్యవస్థను రక్షిస్తుంది.

సి. సాధారణ ఆపరేషన్‌కు తిరిగి వెళ్ళు

ఓవర్ వోల్టేజ్ డిశ్చార్జ్ అయిన తర్వాత, SPD దాని సాధారణ అధిక ఇంపెడెన్స్ స్థితికి తిరిగి మారింది.

సర్జ్ ప్రొటెక్టివ్ డివైజెస్ (SPDలు) ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లలో ముఖ్యమైన భాగాలు. అయితే, మీ సిస్టమ్‌కు తగిన SPDని ఎంచుకోవడం కష్టమైన సమస్య కావచ్చు.

గరిష్ట నిరంతర ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ (UC)

SPD యొక్క రేటెడ్ వోల్టేజ్ వ్యవస్థకు తగిన రక్షణను అందించడానికి విద్యుత్ వ్యవస్థ వోల్టేజ్‌కు అనుకూలంగా ఉండాలి. తక్కువ వోల్టేజ్ రేటింగ్ పరికరాన్ని దెబ్బతీస్తుంది మరియు అధిక రేటింగ్ తాత్కాలిక శక్తిని సరిగ్గా మళ్లించదు.

ప్రతిస్పందన సమయం

దీనిని SPD ట్రాన్సియెంట్లకు ప్రతిస్పందించే సమయంగా వర్ణించబడింది. SPD ఎంత వేగంగా స్పందిస్తే, SPD ద్వారా అంత మెరుగైన రక్షణ లభిస్తుంది. సాధారణంగా, జెనర్ డయోడ్ ఆధారిత SPDలు వేగవంతమైన ప్రతిస్పందనను కలిగి ఉంటాయి. గ్యాస్ నిండిన రకాలు సాపేక్షంగా నెమ్మదిగా ప్రతిస్పందన సమయాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు ఫ్యూజ్‌లు మరియు MOV రకాలు అతి నెమ్మదిగా ప్రతిస్పందన సమయాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

నామమాత్రపు ఉత్సర్గ కరెంట్ (లో)

SPDని 8/20μs తరంగ రూపంలో పరీక్షించాలి మరియు నివాస సూక్ష్మ-పరిమాణ SPDకి సాధారణ విలువ 20kA.

గరిష్ట ప్రేరణ ఉత్సర్గ కరెంట్ (Iimp)

పరికరం తాత్కాలిక సంఘటన సమయంలో విఫలం కాకుండా చూసుకోవడానికి పంపిణీ నెట్‌వర్క్‌లో ఆశించే గరిష్ట సర్జ్ కరెంట్‌ను నిర్వహించగలగాలి మరియు పరికరాన్ని 10/350μs వేవ్‌ఫార్మ్‌తో పరీక్షించాలి.

బిగింపు వోల్టేజ్

ఇది థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ మరియు ఈ వోల్టేజ్ స్థాయి పైన, SPD విద్యుత్ లైన్‌లో గుర్తించే ఏదైనా వోల్టేజ్ ట్రాన్సియెంట్‌ను బిగించడం ప్రారంభిస్తుంది.

తయారీదారు మరియు ధృవపత్రాలు

UL లేదా IEC వంటి నిష్పాక్షిక పరీక్షా సౌకర్యం నుండి ధృవీకరణ పొందిన ప్రసిద్ధ తయారీదారు నుండి SPDని ఎంచుకోవడం చాలా ముఖ్యం. ఉత్పత్తి పరీక్షించబడిందని మరియు అన్ని పనితీరు మరియు భద్రతా అవసరాలను దాటిందని ధృవీకరణ హామీ ఇస్తుంది.

ఈ పరిమాణ మార్గదర్శకాలను అర్థం చేసుకోవడం వలన మీ అవసరాలకు ఉత్తమమైన సర్జ్ ప్రొటెక్షన్ పరికరాన్ని ఎంచుకోవడానికి మరియు ప్రభావవంతమైన సర్జ్ ప్రొటెక్షన్‌కు హామీ ఇవ్వడానికి మీకు వీలు కలుగుతుంది.

సర్జ్ ప్రొటెక్టివ్ పరికరాలు (SPDలు) తాత్కాలిక ఓవర్‌వోల్టేజీల నుండి నమ్మకమైన రక్షణను అందించడానికి రూపొందించబడ్డాయి, కానీ కొన్ని అంశాలు వాటి వైఫల్యానికి దారితీయవచ్చు. SPDల వైఫల్యం వెనుక ఉన్న కొన్ని అంతర్లీన కారణాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

1.అధిక విద్యుత్ ఉప్పెనలు

SPD వైఫల్యానికి ప్రాథమిక కారణాలలో ఒకటి అధిక వోల్టేజ్, మెరుపు దాడులు, విద్యుత్ ఉప్పెనలు లేదా ఇతర విద్యుత్ అవాంతరాల కారణంగా అధిక వోల్టేజ్ సంభవించవచ్చు. స్థానం ప్రకారం సరైన డిజైన్ లెక్కల తర్వాత సరైన రకమైన SPDని ఇన్‌స్టాల్ చేయాలని నిర్ధారించుకోండి.

2.వృద్ధాప్య కారకం

ఉష్ణోగ్రత మరియు తేమ వంటి పర్యావరణ పరిస్థితుల కారణంగా, SPDలు పరిమితమైన షెల్ఫ్ జీవితాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు కాలక్రమేణా క్షీణిస్తాయి. ఇంకా, తరచుగా వోల్టేజ్ స్పైక్‌ల వల్ల SPDలు హాని కలిగిస్తాయి.

3. కాన్ఫిగరేషన్ సమస్యలు

తప్పుగా కాన్ఫిగర్ చేయబడింది, ఉదాహరణకు wye-కాన్ఫిగర్ చేయబడిన SPD డెల్టా ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడిన లోడ్‌కు లింక్ చేయబడినప్పుడు. ఇది SPDని ఎక్కువ వోల్టేజ్‌లకు గురిచేయవచ్చు, దీని ఫలితంగా SPD వైఫల్యం సంభవించవచ్చు.

4. భాగం వైఫల్యం

SPDలు మెటల్ ఆక్సైడ్ వేరిస్టర్లు (MOVలు) వంటి అనేక భాగాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి తయారీ లోపాలు లేదా పర్యావరణ కారకాల కారణంగా విఫలమవుతాయి.

5. సరికాని గ్రౌండింగ్

SPD సరిగ్గా పనిచేయాలంటే, గ్రౌండింగ్ అవసరం. SPD సరిగ్గా గ్రౌండింగ్ చేయకపోతే అది పనిచేయకపోవచ్చు లేదా భద్రతా సమస్యగా మారవచ్చు.