पावर सर्ज प्रोटेक्शन के सिद्धांत
सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस (एसपीडी), जिसे सर्ज प्रोटेक्टर के रूप में भी जाना जाता है, एक गैर-रेखीय सुरक्षात्मक उपकरण है जिसका उपयोग क्षणिक ओवरवॉल्टेज को सीमित करने और लाइव सिस्टम में डिस्चार्ज सर्ज करंट को निर्देशित करने के लिए किया जाता है, और इसका उपयोग कम वोल्टेज स्तर या इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम वाले विद्युत उपकरणों की सुरक्षा के लिए किया जाता है। बिजली के हमलों और बिजली के विद्युत चुम्बकीय स्पंदों या ऑपरेटिंग ओवरवॉल्टेज क्षति से सुरक्षित। हाल के वर्षों में, इलेक्ट्रॉनिक सूचना प्रणालियाँ (जैसे टेलीविजन, टेलीफोन, संचार, कंप्यूटर नेटवर्क, आदि) तेजी से विकसित हुई हैं, और बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉनिक सूचना उपकरण उभरे हैं और लोकप्रिय हो गए हैं। ऐसी प्रणालियाँ और उपकरण अक्सर महंगे और महत्वपूर्ण होते हैं, और उनका कार्यशील वोल्टेज और झेलने वाला वोल्टेज स्तर बहुत कम होता है, इसलिए वे बिजली के विद्युत चुम्बकीय स्पंदों के प्रति बेहद संवेदनशील होते हैं। इसलिए, वोल्टेज सुरक्षा के लिए एसपीडी आवश्यक है।
2एसपीडी अवलोकन
2.1 एसपीडी का कार्य सिद्धांत
सर्ज प्रोटेक्टर 220/380V लो-वोल्टेज बिजली आपूर्ति सुरक्षा के लिए उपयुक्त है। यह एक अरैखिक घटक है. आईईसी मानक के अनुसार, सर्ज प्रोटेक्टर एक उपकरण है जो मुख्य रूप से संचालित लाइन के ओवरवॉल्टेज और ओवरकरंट को दबाता है। सर्ज रक्षक एक सुरक्षात्मक भूमिका निभाता है। बुनियादी आवश्यकता यह है कि इसे उस बिजली के प्रवाह का सामना करना होगा जिसके माध्यम से गुजरने की उम्मीद है, और उछाल के अधिकतम क्लैंपिंग वोल्टेज के माध्यम से, यह बिजली के प्रवाह के गुजरने के बाद उत्पन्न बिजली-आवृत्ति निरंतर प्रवाह को प्रभावी ढंग से बुझा सकता है, और तात्कालिक को रोक सकता है बिजली लाइन और सिग्नल ट्रांसमिशन लाइन में उछाल। ओवरवॉल्टेज उस वोल्टेज सीमा के भीतर सीमित होता है जिसे उपकरण या सिस्टम झेल सकता है, या संरक्षित उपकरण या सिस्टम को प्रभाव के कारण होने वाले नुकसान से बचाने के लिए तेज बिजली का करंट जमीन पर लीक हो जाता है।
सर्ज प्रोटेक्टर्स का प्रकार और संरचना अलग-अलग उद्देश्यों के अनुसार अलग-अलग होती है, लेकिन कम से कम एक नॉनलाइनियर वोल्टेज सीमित करने वाला तत्व शामिल होता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले सर्ज प्रोटेक्टर्स में MOV (मेटल ऑक्साइड वैरिस्टर) और गैस डिस्चार्ज ट्यूब शामिल हैं। पावर सर्ज में बहुत अधिक ऊर्जा होती है और इसे रोका नहीं जा सकता। इस कारण से, संवेदनशील विद्युत उपकरणों को विद्युत उछाल से होने वाले नुकसान से बचाने की रणनीति विद्युत उछाल को उपकरण से दूर जमीन में धकेलना है।
सर्ज रक्षक एमओवी में तीन भाग होते हैं: बीच में एक धातु ऑक्साइड सामग्री होती है, और दो अर्धचालक बिजली और जमीन से जुड़े होते हैं। जब कोई उछाल आता है, तो MOV तुरंत कार्य करता है, और प्रतिक्रिया समय 1 से 3 नैनोसेकंड होता है। MOV में "V" एक रिओस्तात है। प्रतिक्रिया के समय, MOV का प्रतिरोध अधिकतम मान से लगभग शून्य ओम तक गिर जाता है, और ओवरकरंट MOV के माध्यम से जमीन में प्रवाहित होता है। संरक्षित विद्युत उपकरण सामान्य कार्यशील वोल्टेज के तहत काम करना जारी रखता है। इसके अर्धचालक तत्वों में वोल्टेज परिवर्तन के अनुसार प्रतिरोध बदलने का गुण होता है। जब वोल्टेज एक निश्चित मान से नीचे होता है, तो अर्धचालक में इलेक्ट्रॉनों की गति एक उच्च प्रतिरोध पैदा करती है। इसके विपरीत, जब वोल्टेज उस विशिष्ट मान से अधिक हो जाता है, तो इलेक्ट्रॉनों की गति बदल जाती है और अर्धचालक का प्रतिरोध शून्य ओम के करीब कम हो जाता है। वोल्टेज सामान्य है, और सर्ज रक्षक MOV निष्क्रिय है, जो बिजली लाइन को प्रभावित नहीं करता है।
सर्ज प्रोटेक्टर एमओवी के पेशेवरों और विपक्षों के संकेतक: (1) क्लैंपिंग वोल्टेज: वोल्टेज मान को इंगित करता है जो एमओवी को जमीन से कनेक्ट करने का कारण बनेगा। क्लैम्पिंग वोल्टेज जितना कम होगा, सुरक्षा प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा। (2) ऊर्जा अवशोषण/अपव्यय क्षमता: यह नाममात्र मूल्य इंगित करता है कि जूल में जलने से पहले सर्ज रक्षक कितनी ऊर्जा अवशोषित कर सकता है। मूल्य जितना अधिक होगा, सुरक्षा प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा। (3) प्रतिक्रिया समय: सर्ज रक्षक तुरंत डिस्कनेक्ट नहीं होते हैं, उन्हें उछाल का जवाब देने में थोड़ी देरी होती है।
एक अन्य सामान्य सर्ज सुरक्षा उपकरण गैस डिस्चार्ज ट्यूब है। ये गैस डिस्चार्ज ट्यूब एमओवी के समान ही काम करते हैं, वे दो तारों के बीच एक कंडक्टर के रूप में एक अक्रिय गैस का उपयोग करके अतिरिक्त धारा को लाइव से जमीन तक ले जाते हैं। जब वोल्टेज एक निश्चित सीमा में होता है, तो गैस की संरचना यह निर्धारित करती है कि यह एक खराब कंडक्टर है। यदि वोल्टेज इस सीमा से अधिक बढ़ जाता है, तो करंट गैस को आयनित करने के लिए पर्याप्त मजबूत होगा, जिससे गैस डिस्चार्ज ट्यूब एक बहुत अच्छा कंडक्टर बन जाएगा। यह तब तक जमीन पर करंट प्रवाहित करता है जब तक कि वोल्टेज सामान्य स्तर पर वापस नहीं आ जाता है, और फिर से एक खराब कंडक्टर बन जाता है।
