एक ओवरवॉल्टेज किसी विशेष नेटवर्क के लिए अधिकतम वोल्टेज रेटिंग से अधिक है। सर्ज वोल्टेज चरण और पृथ्वी के बीच वोल्टेज में अचानक वृद्धि को संदर्भित करता है, जो एक सेकंड का एक अंश लेता है। ऐसा वोल्टेज ड्रॉप न केवल लाइन के लिए, बल्कि इससे जुड़े बिजली के उपकरणों के लिए भी खतरनाक है। इस स्थिति को रोकने के लिए, एक वृद्धि सुरक्षा उपकरण का उपयोग किया जाता है।
विषय
एसपीडी क्या है और इसकी आवश्यकता क्यों है?
SPD एक सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस है जो 1 kV तक के विद्युत प्रतिष्ठानों को सुरक्षा प्रदान करता है।यह उपकरण मेन में ओवरवॉल्टेज से बचाता है, साथ ही करंट पल्स को जमीन पर मोड़कर बिजली के प्रभाव से बचाता है।
एसपीडी का उपयोग केवल लो-वोल्टेज बिजली वितरण प्रणालियों में किया जाता है। यह उपकरण औद्योगिक उद्यमों और आवासीय भवनों दोनों के लिए उपयुक्त है।
एसपीडी दो प्रकार के होते हैं:
- ओपीएस - नेटवर्क सर्ज अरेस्टर;
- एसपीई - सर्ज वोल्टेज लिमिटर।
संचालन और उपकरण का सिद्धांत
एसपीडी के संचालन का सिद्धांत वैरिस्टर्स का उपयोग है - लागू वोल्टेज के खिलाफ अर्धचालक प्रतिरोध प्रतिरोधी के रूप में एक गैर-रैखिक तत्व।
एसपीडी में दो प्रकार की सुरक्षा होती है:
- असंतुलित (सामान्य मोड) - ओवरवॉल्टेज के मामले में, डिवाइस जमीन पर आवेग भेजता है (चरण - जमीन और तटस्थ - जमीन);
- सममित (अंतर) - ओवरवॉल्टेज के मामले में, ऊर्जा दूसरे सक्रिय कंडक्टर (चरण - चरण या चरण - तटस्थ) को निर्देशित की जाती है।
एसपीडी के संचालन के सिद्धांत को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हम एक छोटा प्रस्तुत करते हैं उदाहरण।
सर्किट का सामान्य वोल्टेज 220 वी है, और जब इसी सर्किट में एक आवेग होता है, तो वोल्टेज तेजी से बढ़ता है, उदाहरण के लिए, बिजली की हड़ताल के दौरान। तेज के साथ शक्ति का लहर उठना, एसपीडी में प्रतिरोध कम हो जाता है, जो शॉर्ट सर्किट की ओर जाता है, जो बदले में सर्किट ब्रेकर के संचालन की ओर जाता है और बाद में सर्किट के डिस्कनेक्शन के लिए होता है। इस प्रकार, अचानक वोल्टेज की बूंदों से बिजली के उपकरणों की सुरक्षा सुनिश्चित की जाती है, जिससे एक उच्च वोल्टेज पल्स को इसके माध्यम से बहने से रोका जा सके।
एसपीडी की किस्में
सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस एक और दो इनपुट के साथ आते हैं, और में विभाजित:
- आना-जाना;
- सीमित करना;
- संयुक्त।
सुरक्षात्मक उपकरणों को स्विच करना
स्विचिंग उपकरणों की एक विशिष्ट विशेषता एक उच्च प्रतिरोध है, जो, जब वोल्टेज में एक मजबूत आवेग होता है, तो तुरंत शून्य हो जाता है। स्विचिंग उपकरणों के संचालन का सिद्धांत बन्दी पर आधारित है।
मेन्स ओवरवॉल्टेज लिमिटर्स (एसपीडी)
मुख्य वोल्टेज सीमक भी उच्च प्रतिरोध की विशेषता है। स्विचिंग डिवाइस से इसका अंतर केवल इतना है कि प्रतिरोध में कमी धीरे-धीरे होती है। सर्ज अरेस्टर वैरिस्टर (रेसिस्टर) के संचालन पर आधारित है, जिसका उपयोग इसके डिजाइन में किया जाता है। वैरिस्टर का प्रतिरोध उस पर अभिनय करने वाले वोल्टेज पर एक गैर-रेखीय निर्भरता में होता है। वोल्टेज में तेज वृद्धि के साथ, वर्तमान ताकत में भी तेज वृद्धि होती है, जो सीधे गुजरती है varistor इसलिए इस तरह से विद्युत आवेगों को सुचारू किया जाता है, जिसके बाद मुख्य वोल्टेज सीमक अपनी मूल स्थिति में लौट आता है।
संयुक्त एसपीडी
संयुक्त प्रकार के एसपीडी बन्दी और वैरिस्टर्स को मिलाते हैं, और एक बन्दी और एक सीमक दोनों का कार्य कर सकते हैं।
एसपीडी कक्षाएं
सुरक्षा की डिग्री के अनुसार उपकरणों के केवल तीन वर्ग हैं:
- क्लास I डिवाइस (ओवरवॉल्टेज श्रेणी IV) - सिस्टम को सीधे बिजली के हमलों से बचाता है, और इसे मुख्य स्विचबोर्ड या इनपुट डिस्ट्रीब्यूशन डिवाइस (ASU) में स्थापित किया जाता है। इस उपकरण का उपयोग करना सुनिश्चित करें यदि भवन एक खुले क्षेत्र में स्थित है और कई ऊँचे पेड़ों से घिरा हुआ है, जिससे बिजली गिरने का खतरा बढ़ जाता है।
- क्लास II डिवाइस (ओवरवॉल्टेज श्रेणी III) - नेटवर्क को स्विचिंग प्रभाव से बचाने के लिए क्लास I डिवाइस के अतिरिक्त के रूप में उपयोग किया जाता है, अर्थात। आंतरिक नेटवर्क ओवरवॉल्टेज से। स्विचबोर्ड में स्थापित।
- क्लास III डिवाइस (ओवरवॉल्टेज श्रेणी II) - अवशिष्ट वायुमंडलीय और स्विचिंग सर्ज के खिलाफ सुरक्षा के साथ-साथ उच्च आवृत्ति हस्तक्षेप को खत्म करने के लिए उपयोग किया जाता है जो कक्षा II डिवाइस के माध्यम से पारित हो गया है। स्थापना सामान्य सॉकेट या जंक्शन बॉक्स और स्वयं विद्युत उपकरणों में की जाती है, जिसे सुरक्षित किया जाना चाहिए।
वर्तमान निर्वहन की डिग्री के अनुसार वर्गीकरण:
- क्लास बी - 45 से 60 kA के डिस्चार्ज करंट के साथ हवा या गैस का डिस्चार्ज। वे मुख्य ढाल में या इनपुट स्विचगियर में भवन के प्रवेश द्वार पर स्थापित होते हैं।
- कक्षा सी - 40 केए के आदेश के निर्वहन धाराओं के साथ वैरिस्टर मॉड्यूल। अतिरिक्त बोर्डों में स्थापित हैं।
- जब भूमिगत केबल प्रविष्टि की आवश्यकता होती है तो कक्षा सी और डी का उपयोग अग्रानुक्रम में किया जाता है।
महत्वपूर्ण! तारों की लंबाई के साथ एसपीडी के बीच की दूरी कम से कम 10 मीटर होनी चाहिए।
एसपीडी कैसे चुनें?
एसपीडी चुनते समय पहली बात यह है कि भवन में उपयोग की जाने वाली अर्थिंग सिस्टम का निर्धारण करना है।
ग्राउंडिंग सिस्टम तीन प्रकार के होते हैं:
- टीएन-एस एकल चरण;
- टीएन-एस तीन चरणों के साथ;
- TN-C या TN-C-S तीन चरणों के साथ।
डिवाइस खरीदते समय बनाए हुए तापमान पर ध्यान देना भी उतना ही महत्वपूर्ण है। अधिकांश एसपीडी को -25 से नीचे के तापमान पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यदि आपके क्षेत्र में बहुत ठंडी जलवायु है और सर्दियाँ कठोर हैं, तो बिजली का पैनल बाहर नहीं होना चाहिए, अन्यथा उपकरण विफल हो जाएगा।
एसपीडी चुनते समय, निम्नलिखित कारकों को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए:
- संरक्षित उपकरणों का महत्व;
- वस्तु पर प्रभाव का जोखिम: इलाके (शहर या उपनगर, फ्लैट खुला क्षेत्र), विशेष जोखिम वाला क्षेत्र (पेड़, पहाड़, जलाशय), विशेष प्रभाव क्षेत्र (इमारत से 50 मीटर से कम की दूरी पर बिजली की छड़, जो खतरनाक है)।
उस स्थिति के संबंध में जिसमें एसपीडी स्थापित करना आवश्यक हो गया, एक उपयुक्त वर्ग (I, II, III) का चयन किया जाता है।
डिवाइस के वोल्टेज झेलने पर विचार करना भी महत्वपूर्ण है। कक्षा I के उपकरणों के लिए, यह संकेतक 4 kV से अधिक नहीं है। एक वर्ग II उपकरण 2.5 kV तक के वोल्टेज स्तर को सहन करता है, और एक तृतीय श्रेणी का उपकरण 1.5 kV तक।
एसपीडी चुनते समय एक और महत्वपूर्ण पैरामीटर अधिकतम निरंतर ऑपरेटिंग वोल्टेज है - वैकल्पिक या प्रत्यक्ष वर्तमान का प्रभावी मूल्य, जो लगातार एसपीडी पर लागू होता है। यह पैरामीटर नेटवर्क में रेटेड वोल्टेज के बराबर होना चाहिए। विवरण आईईसी 61643 - 1, परिशिष्ट 1 में जानकारी में पाया जा सकता है।
उपकरणों की सुरक्षा के लिए एसपीडी को कनेक्ट करते समय, इसके रेटेड प्रत्यक्ष या प्रत्यावर्ती धारा को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है, जिसे लोड किया जा सकता है।
एक निजी घर में एसपीडी कैसे कनेक्ट करें?
एसपीडी वोल्टेज संकेतक के आधार पर स्थापित किया गया है: 220V (एक चरण) और 380V (तीन चरण)।
वायरिंग आरेख निरंतरता या सुरक्षा के उद्देश्य से हो सकता है, आपको प्राथमिकता देने की आवश्यकता है। पहले मामले में, उपभोक्ताओं की आपूर्ति में रुकावट को रोकने के लिए बिजली संरक्षण को अस्थायी रूप से अक्षम किया जा सकता है। दूसरे मामले में, कुछ सेकंड के लिए भी बिजली संरक्षण को बंद करना अस्वीकार्य है, लेकिन आपूर्ति पूरी तरह से बंद हो सकती है।
TN-S अर्थिंग सिस्टम के एकल-चरण नेटवर्क में कनेक्शन आरेख
एकल-चरण TN-S नेटवर्क का उपयोग करते समय, एक चरण, शून्य कार्यशील और शून्य सुरक्षात्मक कंडक्टर को SPD से जोड़ा जाना चाहिए। चरण और शून्य पहले संबंधित टर्मिनलों से जुड़े होते हैं, और फिर लूप द्वारा उपकरण लाइन से जुड़े होते हैं। एक ग्राउंडिंग कंडक्टर सुरक्षात्मक कंडक्टर से जुड़ा होता है। एसपीडी परिचयात्मक मशीन के तुरंत बाद स्थापित किया जाता है। कनेक्शन प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए, डिवाइस पर सभी संपर्कों को चिह्नित किया जाता है, इसलिए कोई कठिनाई नहीं होनी चाहिए।
योजना के लिए स्पष्टीकरण: ए, बी, सी - विद्युत नेटवर्क के चरण, एन - काम कर रहे तटस्थ कंडक्टर, पीई - सुरक्षात्मक तटस्थ कंडक्टर।
संदर्भ। एसपीडी की अतिरिक्त सुरक्षा के लिए फ़्यूज़ का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है, जो सीधे डिवाइस पर ही स्थापित होते हैं।
TN-S अर्थिंग सिस्टम के तीन-चरण नेटवर्क में वायरिंग आरेख
एकल-चरण एक से तीन-चरण TN-S नेटवर्क की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि पांच कंडक्टर शक्ति स्रोत, तीन चरणों, एक कार्यशील तटस्थ और एक सुरक्षात्मक तटस्थ कंडक्टर से आते हैं। तीन चरण और एक तटस्थ तार टर्मिनलों से जुड़े होते हैं। पांचवां सुरक्षात्मक कंडक्टर विद्युत उपकरण के शरीर और जमीन से जुड़ा होता है, यानी यह एक प्रकार के जम्पर के रूप में कार्य करता है।
TN-C अर्थिंग सिस्टम के तीन-चरण नेटवर्क में कनेक्शन आरेख
TN-C अर्थिंग कनेक्शन सिस्टम में, कार्यशील और सुरक्षात्मक कंडक्टरों को एक तार (PEN) में संयोजित किया जाता है, यह TN-S अर्थिंग से मुख्य अंतर है।
टीएन-सी प्रणाली सरल और पहले से ही काफी पुरानी है, और पुराने आवास स्टॉक में आम है। आधुनिक मानकों के अनुसार, TN-C-S ग्राउंडिंग सिस्टम का उपयोग किया जाता है, जिसमें अलग-अलग शून्य काम करने वाले और शून्य सुरक्षात्मक कंडक्टर होते हैं।
सेवा कर्मियों और आग की स्थितियों को बिजली के झटके से बचने के लिए एक नई प्रणाली में संक्रमण आवश्यक है। और निश्चित रूप से, TN-C-S प्रणाली में, अचानक उछाल से सुरक्षा बेहतर है।
सभी तीन कनेक्शन विकल्पों में, ओवरवॉल्टेज के मामले में, करंट को अर्थ केबल के माध्यम से या एक सामान्य सुरक्षात्मक कंडक्टर के माध्यम से पृथ्वी पर निर्देशित किया जाता है, जो आवेग को पूरी लाइन और उपकरणों को नुकसान पहुंचाने से रोकता है।
कनेक्शन त्रुटियां
1. खराब ग्राउंड लूप वाले स्विचबोर्ड में एसपीडी की स्थापना।
यदि आप ऐसी गलती करते हैं, तो आप न केवल सभी बिजली के उपकरणों को खो सकते हैं, बल्कि पहली बिजली की हड़ताल पर स्विचबोर्ड भी खो सकते हैं, क्योंकि खराब ग्राउंड लूप के साथ सुरक्षा से कोई मतलब नहीं होगा, और तदनुसार, कोई सुरक्षा नहीं होगी।
2. गलत तरीके से चयनित एसपीडी जो इस्तेमाल की गई अर्थिंग प्रणाली में फिट नहीं बैठता है।
एक उपकरण खरीदने से पहले, यह पता लगाना सुनिश्चित करें कि आपके घर में किस ग्राउंडिंग सिस्टम का उपयोग किया जाता है, और खरीदते समय, गलतियों से बचने के लिए इसके तकनीकी दस्तावेज को ध्यान से पढ़ें।
3. गलत वर्ग के एसपीडी का प्रयोग।
जैसा कि पहले ही ऊपर चर्चा की गई है, सर्ज सुरक्षा उपकरणों के 3 वर्ग हैं। प्रत्येक वर्ग एक विशिष्ट स्विचबोर्ड से मेल खाता है, और नियमों और विनियमों के अनुसार स्थापित किया जाना चाहिए।
4. केवल एक वर्ग के एसपीडी की स्थापना।
विश्वसनीय सुरक्षा के लिए अक्सर एक वर्ग का एसपीडी स्थापित करना पर्याप्त नहीं होता है।
5. डिवाइस का वर्ग और उसका गंतव्य भ्रमित है।
ऐसा भी होता है कि क्लास बी डिवाइस को अपार्टमेंट के स्विचबोर्ड में, क्लास सी डिवाइस को बिल्डिंग के एएसयू में और क्लास डी डिवाइस को इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सामने रखा जाता है।
एसपीडी निश्चित रूप से एक अच्छी और आवश्यक चीज है, लेकिन घर में बिजली आपूर्ति में इसका उपयोग अनिवार्य नहीं है।इस उपकरण को जोड़ने के मामले में, यह याद रखने योग्य है कि इसे प्रत्येक ग्राउंडिंग सिस्टम के लिए व्यक्तिगत रूप से चुना जाता है। यही कारण है कि परेशानी से बचने के लिए इसे खरीदने से तुरंत पहले एक अनुभवी इलेक्ट्रीशियन की सेवाओं का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
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