बिजली आपूर्ति स्विच करने के लिए ओवरवॉल्टेज संरक्षण सिद्धांत
सर्ज रक्षक 220/380V कम-वोल्टेज बिजली आपूर्ति की सुरक्षा के लिए उपयुक्त हैं और गैर-रेखीय घटक हैं। आईईसी मानकों के अनुसार, सर्ज प्रोटेक्टर ऐसे उपकरण हैं जो मुख्य रूप से संचारित लाइनों में ओवरवॉल्टेज और ओवरकरंट को दबाते हैं। सर्ज रक्षक एक सुरक्षात्मक भूमिका निभाते हैं, और बुनियादी आवश्यकता यह है कि उन्हें अपेक्षित बिजली प्रवाह का सामना करना होगा, और उछाल के अधिकतम वोल्टेज क्लैंप के माध्यम से बिजली प्रवाह के बाद उत्पन्न बिजली आवृत्ति निरंतर प्रवाह को प्रभावी ढंग से बुझाना होगा, तात्कालिक ओवरवॉल्टेज में प्रवेश को सीमित करना होगा वोल्टेज सीमा के भीतर बिजली लाइन और सिग्नल ट्रांसमिशन लाइन जिसे उपकरण या सिस्टम झेल सकता है, या मजबूत बिजली के करंट को जमीन में गिरा सकता है, संरक्षित उपकरण या सिस्टम को प्रभाव से होने वाली क्षति से बचा सकता है।
सर्ज रक्षकों का प्रकार और संरचना उनके इच्छित उपयोग के आधार पर भिन्न होती है, लेकिन कम से कम एक नॉनलाइनियर वोल्टेज सीमित तत्व शामिल होना चाहिए। सामान्य सर्ज रक्षकों में MOV (मेटल ऑक्साइड वैरिस्टर) और गैस डिस्चार्ज ट्यूब शामिल हैं। उछाल में शक्तिशाली ऊर्जा होती है और इसे रोका नहीं जा सकता। इस कारण से, संवेदनशील विद्युत उपकरणों को उछाल से होने वाले नुकसान से बचाने की रणनीति उपकरण से उछाल को मोड़कर जमीन में प्रवाहित करना है।
सर्ज रक्षक एमओवी में तीन भाग होते हैं: बीच में एक धातु ऑक्साइड सामग्री, जो दो अर्धचालकों द्वारा बिजली की आपूर्ति और जमीन के तार से जुड़ी होती है। जब कोई उछाल आता है, तो MOV तुरंत 1-3 नैनोसेकंड के प्रतिक्रिया समय के साथ सक्रिय हो जाता है। MOV में "V" एक परिवर्तनीय अवरोधक है। प्रतिक्रिया के समय, MOV का प्रतिरोध अपने अधिकतम मान से लगभग शून्य ओम तक गिर जाता है, और MOV के माध्यम से ओवरकरंट जमीन में प्रवाहित होता है। संरक्षित विद्युत उपकरण सामान्य ऑपरेटिंग वोल्टेज पर काम करना जारी रखता है। इसके अर्धचालक घटकों में वोल्टेज भिन्नता के साथ प्रतिरोध बदलने का गुण होता है। जब वोल्टेज एक विशिष्ट मान से नीचे होता है, तो अर्धचालक में इलेक्ट्रॉनों की गति उच्च प्रतिरोध उत्पन्न करती है। इसके विपरीत, जब वोल्टेज इस विशिष्ट मान से अधिक हो जाता है, तो इलेक्ट्रॉनों की गति बदल जाएगी, और अर्धचालक प्रतिरोध लगभग शून्य ओम कम हो जाएगा। वोल्टेज सामान्य है, और सर्ज प्रोटेक्टर MOV किनारे पर निष्क्रिय है, जो बिजली लाइन को प्रभावित नहीं करता है।
सबसे महंगे सर्ज प्रोटेक्टर एमओवी के फायदे और नुकसान के संकेतक: (1) क्लैंपिंग वोल्टेज: वोल्टेज मान का प्रतिनिधित्व करता है जो एमओवी को ग्राउंड वायर 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 दर्शाता है कि जूल में जलने से पहले सर्ज रक्षक कितनी ऊर्जा अवशोषित कर सकता है। इसका मूल्य जितना अधिक होगा, सुरक्षा प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा। (3) प्रतिक्रिया समय: सर्ज रक्षक तुरंत डिस्कनेक्ट नहीं होंगे, और सर्ज के प्रति उनकी प्रतिक्रिया में थोड़ी देरी होगी।
एक अन्य सामान्य सर्ज सुरक्षा उपकरण गैस डिस्चार्ज ट्यूब है। इन गैस डिस्चार्ज ट्यूबों का कार्य एमओवी के समान ही होता है, क्योंकि वे दो तारों के बीच एक कंडक्टर के रूप में अक्रिय गैस का उपयोग करके लाइव तार से अतिरिक्त धारा को जमीन के तार तक ले जाते हैं। जब वोल्टेज एक विशिष्ट सीमा के भीतर होता है, तो गैस की संरचना यह निर्धारित करती है कि यह एक खराब कंडक्टर है। यदि वोल्टेज बढ़ता है और इस सीमा से अधिक हो जाता है, तो करंट की तीव्रता गैस को आयनित करने के लिए पर्याप्त होगी, जिससे गैस डिस्चार्ज ट्यूब एक बहुत अच्छा कंडक्टर बन जाएगा। जब तक वोल्टेज सामान्य स्तर पर वापस नहीं आ जाता, तब तक यह करंट को जमीन तक प्रवाहित करेगा और उसके बाद फिर से खराब कंडक्टर बन जाएगा।
