दृश्य: 0 लेखक: साइट संपादक प्रकाशित समय: 2024-10-18 मूल: साइट
सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस (एसपीडी) विद्युत प्रणालियों में महत्वपूर्ण घटक हैं, जिन्हें संवेदनशील उपकरणों को क्षणिक ओवरवॉल्टेज या सर्ज के हानिकारक प्रभावों से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ये सर्ज वोल्टेज में छोटे, शक्तिशाली स्पाइक्स हैं जो बिजली के स्ट्राइक जैसे बाहरी स्रोतों से विद्युत प्रणालियों में प्रवेश कर सकते हैं या लोड स्विचिंग, मोटर स्टार्ट-अप या पावर रुकावटों के कारण आंतरिक रूप से उत्पन्न हो सकते हैं।
एसपीडी के बिना, ये वोल्टेज वृद्धि गंभीर क्षति का कारण बन सकती है, संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स और नियंत्रण प्रणालियों को नष्ट करने से लेकर लंबे समय तक डाउनटाइम और महंगी मरम्मत तक। विश्वसनीय सर्ज प्रोटेक्शन की आवश्यकता बढ़ती है क्योंकि आधुनिक घर और औद्योगिक सुविधाएं इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों पर अधिक निर्भर हो जाती हैं। इस कारण से, SPDs किसी के लिए भी महत्वपूर्ण हैं जो अपने विद्युत प्रतिष्ठानों के निर्बाध और सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए देख रहे हैं।
· बाहरी वृद्धि : बिजली के हमलों जैसे पर्यावरणीय कारकों के कारण, जो पावर सिस्टम में उच्च-वोल्टेज ट्रांसएंट्स को पेश कर सकता है।
· आंतरिक वृद्धि : स्विचिंग क्रियाओं से परिणाम, जैसे कि बड़े उपकरणों को चालू या बंद करना। ये आंतरिक वृद्धि, हालांकि आमतौर पर बिजली के हमलों की तुलना में परिमाण में छोटे होते हैं, अधिक लगातार होते हैं और अभी भी संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए महत्वपूर्ण पहनने का कारण बन सकते हैं।
एसपीडी के साथ विद्युत प्रणालियों की रक्षा नहीं करने के परिणामों में उपकरण क्षति, उपकरणों का कम जीवनकाल, डेटा हानि, और महत्वपूर्ण डाउनटाइम, विशेष रूप से औद्योगिक और वाणिज्यिक सेटिंग्स में शामिल हैं।
एसपीडी सर्ज करंट को डायवर्ट करके या सीमित करके और वोल्टेज को सुरक्षित स्तर तक ले जाकर संचालित करते हैं। सामान्य संचालन के दौरान, एसपीडी एक उच्च-प्रतिबाधा अवस्था में रहता है, जिससे सामान्य धारा को सर्किट के माध्यम से प्रवाहित करने की अनुमति मिलती है। जब कोई सर्ज इवेंट होता है, तो एसपीडी अतिरिक्त वोल्टेज का पता लगाता है और तुरंत कम-प्रतिबाधा अवस्था में स्विच करता है, संवेदनशील उपकरणों से दूर, अक्सर जमीन पर उछाल को चैनल करता है।
उछाल से निपटने के बाद, एसपीडी स्वचालित रूप से अपने उच्च-प्रतिबाधा राज्य को रीसेट करता है, जो भविष्य की सर्ज के जवाब के लिए तैयार है। उच्च और निम्न प्रतिबाधा के बीच यह तेजी से स्विच करना यह सुनिश्चित करता है कि एसपीडी लगातार मैनुअल हस्तक्षेप या डाउनटाइम के बिना उपकरणों की रक्षा कर सकते हैं।
1. सर्ज डिटेक्शन : जैसे ही वोल्टेज एक निश्चित सीमा से ऊपर उठता है, एसपीडी सक्रिय हो जाता है।
2. सर्ज डायवर्सन : डिवाइस प्रतिबाधा को कम कर देता है, जिससे सर्किट के संवेदनशील भागों को बायपास करने के लिए अतिरिक्त वोल्टेज की अनुमति मिलती है, जिसे अक्सर ग्राउंडिंग सिस्टम को सुरक्षित रूप से निर्देशित किया जाता है।
3. रीसेट : एक बार जब वृद्धि कम हो जाती है, तो एसपीडी एक निष्क्रिय स्थिति में लौटता है, जो अगले उछाल के लिए तैयार है।
एसपीडी की तेज प्रतिक्रिया (अक्सर नैनोसेकंड में मापा जाता है) वोल्टेज स्पाइक्स के हानिकारक प्रभावों को रोकने में महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए जो सटीक वोल्टेज स्तर पर काम करते हैं।
SPDs अपने सुरक्षात्मक कार्यों को करने के लिए कई प्रमुख घटकों पर भरोसा करते हैं। इन घटकों को या तो वोल्टेज को एक सुरक्षित स्तर तक क्लैम्प करके या सर्ज को पुनर्निर्देशित करने के लिए कम-प्रतिबाधा राज्य पर स्विच करके वोल्टेज को सीमित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
1.वोल्टेज-सीमित घटक :
धातु ऑक्साइड वैरिस्टर्स (MOVS) : MOVs व्यापक रूप से SPDs में उच्च स्तर की वृद्धि ऊर्जा को अवशोषित करने और विघटित करने की उनकी क्षमता के लिए उपयोग किए जाते हैं। MOVS जल्दी से प्रतिक्रिया करता है, वोल्टेज को क्लैंप करता है और जुड़े उपकरणों की रक्षा करता है। उनका प्राथमिक लाभ प्रतिक्रिया समय और ऊर्जा-हैंडलिंग क्षमता को संतुलित करना है।
क्षणिक वोल्टेज दमन (टीवीएस) डायोड : टीवीएस डायोड मूव्स की तुलना में भी तेजी से प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे वे अर्धचालक और संचार प्रणालियों जैसे नाजुक, तेज-प्रतिक्रिया उपकरणों की रक्षा के लिए आदर्श बनाते हैं। हालांकि, टीवी डायोड MOV की तुलना में छोटे सर्ज धाराओं को संभालते हैं।
2.वोल्टेज-स्विचिंग घटक :
गैस डिस्चार्ज ट्यूब (जीडीटी) : जीडीटी उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं जहां उच्च वृद्धि धाराओं की उम्मीद की जाती है, जैसे कि बिजली वितरण प्रणाली में। वे एक उच्च-प्रतिबाधा राज्य से एक कम-प्रतिबाधा अवस्था में स्विच करते हैं जब सर्ज वोल्टेज एक विशिष्ट सीमा से अधिक होता है, जिससे उन्हें उच्च ऊर्जा सर्ज को संभालने की अनुमति मिलती है, लेकिन मूव या टीवीएस डायोड की तुलना में धीमी प्रतिक्रिया समय के साथ।
स्पार्क अंतराल : स्पार्क अंतराल हवा या अन्य गैसों का उपयोग एक विद्युत ब्रेकडाउन पथ बनाने के लिए करते हैं जब सर्ज वोल्टेज एक निश्चित बिंदु तक पहुंचते हैं। वे उच्च-वोल्टेज सुरक्षा में उपयोग किए जाते हैं और ठोस-राज्य उपकरणों की तुलना में प्रतिक्रिया करने के लिए धीमे होते हैं।
3.हाइब्रिड एसपीडी : कुछ एसपीडी वोल्टेज-सीमित और वोल्टेज-स्विचिंग दोनों घटकों को संयोजित करते हैं ताकि सर्ज इवेंट्स की एक विस्तृत श्रृंखला में व्यापक सुरक्षा प्रदान की जा सके। हाइब्रिड डिजाइन टीवीएस डायोड की तेजी से प्रतिक्रिया को MOV या GDT की ऊर्जा-हैंडलिंग क्षमताओं के साथ जोड़ते हैं।
एसपीडी उनके प्रदर्शन में व्यापक रूप से भिन्न होते हैं, जिनके उपयोग से वे घटकों के प्रकारों के आधार पर होते हैं। इन कारकों को समझना विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए सही एसपीडी का चयन करने में मदद करता है:
1. प्रतिक्रिया समय : यह वह समय है जब एक एसपीडी के लिए एक उछाल पर प्रतिक्रिया करने में लगता है। टीवीएस डायोड में सबसे तेज़ प्रतिक्रिया समय (नैनोसेकंड रेंज में) होता है, जबकि स्पार्क अंतराल और जीडीटी प्रतिक्रिया करने के लिए धीमे होते हैं, लेकिन बड़े सर्ज को संभाल सकते हैं।
2. फॉलो-ऑन करंट : जीडीटी जैसे वोल्टेज-स्विचिंग डिवाइस एक छोटे से करंट को सर्ज के बीतने के बाद बहने की अनुमति दे सकते हैं, जिसे फॉलो-ऑन करंट कहा जाता है। यह आमतौर पर एसी सिस्टम में एक मुद्दा नहीं है, लेकिन डीसी अनुप्रयोगों के लिए विचार करना महत्वपूर्ण है।
3. लेट-थ्रू वोल्टेज : यह अवशिष्ट वोल्टेज है जिसे सर्ज इवेंट के दौरान एसपीडी से गुजरने की अनुमति है। टीवीएस डायोड जैसे डिवाइस लेट-थ्रू वोल्टेज की सबसे अच्छी सीमा प्रदान करते हैं, लेकिन बड़ी सर्जरी धाराओं को संभालने के लिए उनकी क्षमता सीमित है। MOVS मध्यम लेट-थ्रू वोल्टेज और उच्च वर्तमान-हैंडलिंग क्षमताओं की पेशकश करके एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।
MOVs को अक्सर एक गो-टू समाधान माना जाता है क्योंकि वे प्रतिक्रिया गति, वृद्धि क्षमता और समग्र स्थायित्व का एक अच्छा मिश्रण प्रदान करते हैं।
जब एक का चयन करें एसपीडी , यह सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख प्रदर्शन मैट्रिक्स का मूल्यांकन करना आवश्यक है कि डिवाइस आपके विशिष्ट विद्युत प्रणाली की सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करता है।
1. अधिकतम निरंतर ऑपरेटिंग वोल्टेज (MCOV) : यह अधिकतम वोल्टेज है जिसे एक एसपीडी नुकसान के बिना लगातार संभाल सकता है। उच्च MCOV रेटिंग के साथ SPDs उन प्रणालियों के लिए बेहतर अनुकूल हैं जो निरंतर वोल्टेज विविधता का अनुभव करते हैं।
2. वोल्टेज प्रोटेक्शन रेटिंग (VPR) या वोल्टेज प्रोटेक्शन लेवल (UP) : यह मान एक सर्ज इवेंट के दौरान SPD से गुजरने के लिए अनुमत अधिकतम वोल्टेज को इंगित करता है। एक कम वीपीआर बेहतर सुरक्षा से मेल खाती है क्योंकि यह उपकरण तक पहुंचने वाले सर्ज वोल्टेज को कम करता है।
3. नाममात्र डिस्चार्ज करंट (IN) : यह रेटिंग दिखाती है कि SPD कितना सर्ज कर सकता है, SPD गिरावट के बिना बार -बार संभाल सकता है। यह उन प्रणालियों के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता है जो लगातार वृद्धि का अनुभव करती हैं।
4. संकेत स्थिति : दृश्य संकेतक (जैसे एलईडी या यांत्रिक झंडे) एसपीडी की परिचालन स्थिति दिखाते हैं, जिससे यह पहचानना आसान हो जाता है कि क्या डिवाइस सही तरीके से काम कर रहा है या प्रतिस्थापन की आवश्यकता है।
एसपीडी को उनकी वृद्धि वर्तमान क्षमता के आधार पर रेट किया जाता है, जो सर्ज ऊर्जा के विभिन्न स्तरों को संभालने की उनकी क्षमता को दर्शाता है। आम तौर पर सर्ज क्षमता के दो पहलू होते हैं:
1. धीरज : समय के साथ कई छोटे सर्ज को संभालने की एसपीडी की क्षमता को संदर्भित करता है।
2. एक बार अधिकतम वृद्धि क्षमता : यह दर्शाता है कि एसपीडी एक एकल सर्ज इवेंट में कितनी ऊर्जा संभाल सकता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सर्ज क्षमता के लिए निर्माता रेटिंग अलग -अलग हो सकती हैं, और इस मूल्य को परिभाषित करने के लिए कोई सार्वभौमिक मानक नहीं है, जो तुलनात्मक उद्देश्यों के लिए इसे कम विश्वसनीय बनाता है।
एसपीडी को उद्योग के मानकों जैसे कि उल और आईईसी के अनुसार प्रकार और परीक्षण वर्ग द्वारा वर्गीकृत किया जाता है। मुख्य प्रकारों में शामिल हैं:
· टाइप 1 एसपीडी : मुख्य सेवा प्रवेश द्वार पर स्थापित और बिजली के हमलों जैसे बाहरी सर्ज से बचाएं।
· टाइप 2 एसपीडी : उप-पैनल में डाउनस्ट्रीम स्थापित किया गया और इमारत के भीतर उत्पन्न आंतरिक वृद्धि से बचाएं।
· टाइप 3 एसपीडी : उन उपकरणों के करीब स्थापित किया गया जो वे सुरक्षा करते हैं, छोटे सर्ज के खिलाफ स्थानीयकृत सुरक्षा प्रदान करते हैं।
व्यापक सुरक्षा के लिए, एक विद्युत प्रणाली में कैस्केडिंग एसपीडी (उपकरणों की कई परतें स्थापित करना) आवश्यक है। यह रणनीति यह सुनिश्चित करती है कि बड़े बाहरी सर्ज और छोटे आंतरिक सर्ज दोनों को कम किया जाता है।
एक समन्वित सर्ज प्रोटेक्शन रणनीति में रक्षा की कई परतों की पेशकश करने के लिए एक विद्युत प्रणाली में विभिन्न बिंदुओं पर एसपीडी का उपयोग करना शामिल है। मुख्य सेवा प्रवेश द्वार पर, टाइप 1 एसपीडी बाहरी स्रोतों से बड़े सर्जेस को अवरुद्ध कर सकता है। आगे की रेखा के नीचे, टाइप 2 एसपीडी आंतरिक रूप से उत्पन्न सर्ज के खिलाफ अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करते हैं या जो सुरक्षा की पहली परत को बायपास करते हैं। अंत में, उपयोग के बिंदु पर स्थित टाइप 3 एसपीडी यह सुनिश्चित करते हैं कि संवेदनशील उपकरण किसी भी अवशिष्ट वृद्धि से परिरक्षित है।
इस स्तरित दृष्टिकोण को उपकरण क्षति के जोखिम को कम करने और दीर्घकालिक प्रणाली विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सबसे अच्छा अभ्यास माना जाता है।
सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस (एसपीडी) बिजली की स्थापना के हानिकारक प्रभावों से विद्युत प्रतिष्ठानों की रक्षा के लिए आवश्यक हैं। चाहे लोड स्विचिंग से बिजली या आंतरिक वृद्धि के कारण बाहरी वृद्धि से निपटना, एसपीडी आपके उपकरणों के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करते हैं। हाइब्रिड डिज़ाइन, जो वोल्टेज-सीमित और वोल्टेज-स्विचिंग घटकों की सर्वोत्तम विशेषताओं को जोड़ती हैं, विभिन्न प्रकार के परिदृश्यों में व्यापक सुरक्षा प्रदान करते हैं।
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