एसपीडी का उद्देश्य क्या है?

पावर सर्ज (Power surge) एक बिजली के आउटलेट या विद्युत प्रणाली से गुजरने वाले विद्युत वोल्टेज में अचानक और संक्षिप्त वृद्धि को संदर्भित करता है। ये सर्ज विभिन्न कारणों से हो सकते हैं, जैसे कि बिजली का गिरना, उपयोगिता ग्रिड में उतार-चढ़ाव, या उच्च-शक्ति वाले विद्युत उपकरणों का संचालन।

विद्युत प्रणालियाँ वोल्टेज स्पाइक्स और सर्ज के प्रति संवेदनशील होती हैं जो उपकरणों को नुकसान पहुँचा सकते हैं, महंगा डाउनटाइम (downtime) पैदा कर सकते हैं, और सिस्टम की विश्वसनीयता से समझौता कर सकते हैं। क्षणिक वोल्टेज सर्ज कई स्थितियों के कारण हो सकता है, जिसमें सर्किट ब्रेकर, VFDs, मोटर्स, ट्रांसफार्मर, कैपेसिटर बैंक या पावर नेटवर्क का स्विचिंग शामिल है। लो-वोल्टेज सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस (SPDs) इन हानिकारक विद्युत गड़बड़ी से संवेदनशील उपकरणों की सुरक्षा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

SPD क्या है?

सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस (SPD) का उपयोग विद्युत स्थापना को क्षणिक ओवरवॉल्टेज के रूप में जानी जाने वाली विद्युत पावर सर्ज से बचाने के लिए किया जाता है।

SPDs क्यों महत्वपूर्ण हैं?

उपकरणों को नुकसान से बचाएं: SPDs विद्युत प्रणालियों से सर्ज धाराओं को हटाकर वोल्टेज सर्ज को सीमित करते हैं, जिससे संवेदनशील उपकरणों को अपरिवर्तनीय क्षति से बचाने में मदद मिलती है।

विश्वसनीयता में सुधार करें: क्षणिक ओवरवॉल्टेज से सिस्टम की सुरक्षा करके, SPDs लगातार प्रदर्शन सुनिश्चित करते हैं, अप्रत्याशित विफलताओं और डाउनटाइम के जोखिम को कम करते हैं।

लागत प्रभावी सुरक्षा: SPDs विद्युत प्रणालियों की सुरक्षा का एक किफायती तरीका हैं, जो संभावित मरम्मत या प्रतिस्थापन खर्चों की तुलना में कम लागत पर दीर्घकालिक सुरक्षा प्रदान करते हैं।

बहुमुखी अनुप्रयोग: टाइप रेटिंग के आधार पर SPDs औद्योगिक प्रणालियों, संचार बुनियादी ढांचे, प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों और यहां तक कि घरेलू उपकरणों की सुरक्षा के लिए आवासीय विद्युत पैनल सहित विभिन्न प्रकार की सुविधाओं के लिए उपयुक्त हैं।

SPDs कैसे काम करते हैं?

SPDs एक सर्ज घटना के दौरान एक सर्किट को आपूर्ति किए गए वोल्टेज को सीमित करके कार्य करते हैं। SPD अपने मेटल ऑक्साइड वैरिस्टर (MOV) के माध्यम से सर्ज के लिए एक कम प्रतिबाधा पथ प्रदान करता है, जो अतिरिक्त सर्ज करंट को जमीन में अवशोषित या मोड़ता है, यह सुनिश्चित करता है कि विद्युत उपकरण सुरक्षित वोल्टेज स्तरों के भीतर काम करना जारी रखें। सामान्य ऑपरेटिंग वोल्टेज पर, SPDs उच्च-प्रतिबाधा स्थिति में रहते हैं, इसलिए वे सिस्टम के प्रदर्शन में हस्तक्षेप नहीं करते हैं।

SPDs के प्रकार

SPDs को उनके इच्छित प्लेसमेंट और अनुप्रयोग के आधार पर तीन मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:

टाइप 1 SPD

- उद्देश्य: उच्च-ऊर्जा सर्ज से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जैसे कि सीधे बिजली गिरने के कारण होने वाले।
- स्थापना: मुख्य सर्किट ब्रेकर से पहले, उपयोगिता और भवन की विद्युत प्रणाली के बीच, मुख्य सेवा प्रवेश द्वार पर स्थापित।
- उपयोग का मामला: आमतौर पर उन क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है जो बिजली गिरने की संभावना रखते हैं या जहां इमारतों में बाहरी बिजली संरक्षण प्रणाली (जैसे, बिजली की छड़) होती है।

टाइप 2 SPD

- उद्देश्य: अवशिष्ट सर्ज से बचाता है जो टाइप 1 SPDs से गुजरते हैं या स्विचिंग संचालन द्वारा आंतरिक रूप से उत्पन्न होते हैं।
- स्थापना: मुख्य सर्किट ब्रेकर के बाद, वितरण बोर्ड या सबपैनल पर स्थापित।
- उपयोग का मामला: भवन के भीतर संवेदनशील उपकरणों और उपकरणों की सुरक्षा के लिए उपयुक्त।

टाइप 3 SPD

- उद्देश्य: व्यक्तिगत उपकरणों के लिए स्थानीयकृत सुरक्षा प्रदान करता है।
- स्थापना: लोड के पास स्थापित (जैसे, पावर स्ट्रिप्स या आउटलेट-स्तरीय SPDs)।
- उपयोग का मामला: विशिष्ट उपकरणों जैसे कंप्यूटर, टीवी और चिकित्सा उपकरणों की सुरक्षा करता है।

सिंगल-फेज बनाम थ्री-फेज अनुप्रयोग

SPD कॉन्फ़िगरेशन का चुनाव इस बात पर निर्भर करता है कि सिस्टम सिंगल-फेज है या थ्री-फेज, क्योंकि ये सिस्टम संरचना और वोल्टेज स्तर में भिन्न होते हैं।

सिंगल-फेज सिस्टम
- कॉन्फ़िगरेशन: आमतौर पर एक लाइव वायर (L), एक न्यूट्रल वायर (N), और एक अर्थ कनेक्शन (E) शामिल होता है।
- सामान्य वोल्टेज: 120V या 230V।
- SPD चयन: सिंगल-फेज SPDs स्थापित करना सीधा है, जिसमें अर्थिंग सिस्टम के आधार पर L-N, L-E और N-E के बीच कनेक्शन की आवश्यकता होती है।
 

थ्री-फेज सिस्टम

- कॉन्फ़िगरेशन: तीन लाइव वायर (L1, L2, L3), न्यूट्रल (N), और अर्थ (E) शामिल हैं।
- सामान्य वोल्टेज: फेजों के बीच 400V या फेज और न्यूट्रल के बीच 230V।
- SPD चयन: थ्री-फेज सिस्टम को मल्टी-पोल SPDs की आवश्यकता होती है जो सभी लाइव वायर, न्यूट्रल और अर्थ में सर्ज को संभालने में सक्षम हों।

अर्थिंग सिस्टम और SPD अनुप्रयोग

विद्युत स्थापना का अर्थिंग सिस्टम SPDs के प्लेसमेंट और कनेक्शन को प्रभावित करता है। सामान्य अर्थिंग सिस्टम में TN-S, TT और TN-C-S सिस्टम शामिल हैं।

TN-C-S (टेरा न्यूट्रल – कंबाइंड एंड सेपरेट)

यह सिस्टम प्रोटेक्टिव मल्टीपल अर्थिंग (PME) सिस्टम के रूप में भी जाना जाता है।

TN-C-S सिस्टम में, न्यूट्रल (N) और अर्थ (PE, प्रोटेक्टिव अर्थ) कंडक्टर को आपूर्ति नेटवर्क में एक ही कंडक्टर (PEN, प्रोटेक्टिव अर्थ-न्यूट्रल) में मिला दिया जाता है और फिर उपभोक्ता की स्थापना पर अलग कर दिया जाता है।

TT (टेरा-टेरा)

TT सिस्टम में, उपभोक्ता आपूर्ति नेटवर्क की अर्थिंग सिस्टम से अलग, एक अर्थ इलेक्ट्रोड का उपयोग करके अपना स्थानीय अर्थ कनेक्शन प्रदान करता है।

TN-S (टेरा न्यूट्रल – सेपरेट)

TN-S सिस्टम में, अर्थ (PE) और न्यूट्रल (N) कंडक्टर पूरी आपूर्ति नेटवर्क में अलग होते हैं।

SPD स्थापना के लिए सर्वोत्तम प्रथाएं

SPDs का समन्वय:

मुख्य सेवा प्रवेश द्वार पर टाइप 1 SPDs और वितरण पैनल में टाइप 2 SPDs के साथ एक कैस्केडिंग दृष्टिकोण का उपयोग करें।
टाइप 3 SPDs संवेदनशील उपकरणों के लिए अतिरिक्त स्थानीयकृत सुरक्षा प्रदान कर सकते हैं।

अर्थिंग विचार:

सुनिश्चित करें कि अर्थिंग सिस्टम अच्छी तरह से डिज़ाइन और बनाए रखा गया है, क्योंकि SPD की प्रभावशीलता कम-प्रतिबाधा अर्थ कनेक्शन पर निर्भर करती है।
अर्थ प्रतिरोध मूल्यों के संबंध में स्थानीय नियमों का अनुपालन सत्यापित करें।

वोल्टेज रेटिंग:

वोल्टेज सुरक्षा स्तर (Up) वाले SPDs का चयन करें जो सिस्टम की इन्सुलेशन सहन क्षमता के अनुरूप हों।
थ्री-फेज सिस्टम के लिए, सुनिश्चित करें कि SPDs फेज-टू-फेज और फेज-टू-अर्थ वोल्टेज स्तरों को संभाल सकते हैं।

नियमित रखरखाव:

कार्यक्षमता सुनिश्चित करने के लिए समय-समय पर SPDs का निरीक्षण करें, क्योंकि वे समय के साथ खराब हो जाते हैं और महत्वपूर्ण सर्ज घटनाओं के बाद प्रतिस्थापन की आवश्यकता हो सकती है।

निष्कर्ष

SPDs क्षणिक ओवरवॉल्टेज से विद्युत प्रणालियों की सुरक्षा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उपयुक्त SPD प्रकार का चयन करना और अर्थिंग सिस्टम के साथ संगतता सुनिश्चित करना सिंगल-फेज और थ्री-फेज अनुप्रयोगों में प्रभावी सर्ज सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण है। सर्वोत्तम प्रथाओं का पालन करके और एक मजबूत अर्थिंग सिस्टम बनाए रखकर, सुविधाएं विद्युत बुनियादी ढांचे और संवेदनशील उपकरणों को होने वाले नुकसान को कम कर सकती हैं, जिससे सुरक्षा और परिचालन निरंतरता बढ़ सकती है।