Ⅰ। के हो द उछाल सुरक्षात्मक उपकरण (SPDs)?

 

सर्ज प्रोटेक्टिव डिभाइस (SPD) भनेको विद्युतीय उपकरणहरूलाई क्षणिक ओभरभोल्टेजबाट जोगाउन प्रयोग गरिने इलेक्ट्रोनिक उपकरण हो, जस्तै बिजुलीको झट्का, पावर ग्रिडको उतारचढाव, वा उपकरण स्विचिङको कारणले हुने भोल्टेज स्पाइकहरू। यसले विद्युतीय उपकरणहरूको स्थिर सञ्चालन सुनिश्चित गर्दछ, उपकरणको आयु बढाउँछ, र क्षणिक ओभरभोल्टेजहरू सीमित गरेर र सर्ज करेन्टहरूलाई जमिनमा डाइभर्ट गरेर भोल्टेज उतारचढावबाट हुने क्षतिको जोखिम कम गर्दछ।

 

सर्ज प्रोटेक्टरहरू पावर प्रणाली, सञ्चार सञ्जाल, औद्योगिक स्वचालन, घरेलु उपकरणहरू र अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र विद्युतीय सुरक्षा सुरक्षाको एक महत्त्वपूर्ण भाग हुन्।

 

१.१ सर्ज प्रोटेक्टरको कार्य सिद्धान्त

 

सर्ज प्रोटेक्टरको मुख्य कार्य ओभरभोल्टेज पत्ता लगाउनु र दबाउनु हो। यसको कार्य सिद्धान्त मुख्यतया निम्न संयन्त्रहरूमा निर्भर गर्दछ।

 

१.१.१ भोल्टेज क्ल्याम्पिङ

जब सर्किटमा भोल्टेजले सेट थ्रेसहोल्ड नाघ्छ, सर्ज प्रोटेक्टर भित्रका ननलाइनर कम्पोनेन्टहरू (जस्तै भेरिस्टर, ग्यास डिस्चार्ज ट्यूब वा ट्रान्जियन्ट डायोडहरू) द्रुत रूपमा सञ्चालन हुन्छन्, जसले गर्दा ओभरभोल्टेज सुरक्षित दायरा भित्र सीमित हुन्छ।

 

१.१.२ ऊर्जा डिस्चार्ज

सर्ज प्रोटेक्टरले ग्राउन्डिङ प्रणाली मार्फत ओभरभोल्टेजबाट उत्पन्न हुने ऊर्जालाई पृथ्वीमा च्यानल गर्छ, जसले गर्दा यसलाई सुरक्षित उपकरणमा प्रवेश गर्नबाट रोक्छ।

 

१.१.३ स्वचालित रिकभरी

केही सर्ज प्रोटेक्टरहरू सर्ज घटना पछि स्वचालित रूपमा सामान्य सञ्चालनमा फर्कन सक्छन्, जबकि अरूलाई म्यानुअल प्रतिस्थापन वा रिसेट गर्न आवश्यक पर्दछ।

 

१.२ कसरी लाई सर्ज प्रोटेक्टर छनौट गर्नुहोस्

उपयुक्त सर्ज प्रोटेक्टर छनौट गर्दा, निम्न कारकहरू विचार गर्न आवश्यक छ।

 

१.२.१ भोल्टेज स्तर 

सर्ज प्रोटेक्टरको मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज २२०V AC प्रणाली वा ४८V DC प्रणाली जस्ता संरक्षित प्रणालीको भोल्टेजसँग मेल खानुपर्छ।

 

१.२.२ वर्तमान क्षमता (इन/इम्प)

 

यसले सर्ज प्रोटेक्टरले सहन सक्ने अधिकतम सर्ज करेन्टलाई जनाउँछ, जुन सामान्यतया kA (हजार एम्पियर) मा मापन गरिन्छ, र बारम्बार चट्याङ पर्ने क्षेत्रहरूमा उच्च करेन्ट क्षमता भएका SPD हरू चयन गर्नुपर्छ।

 

१.२.३ प्रतिक्रिया समय

  

प्रतिक्रिया समय जति छोटो हुन्छ, सुरक्षा प्रभाव त्यति नै राम्रो हुन्छ। नानोसेकेन्ड-स्तर प्रतिक्रिया समय भएका SPD हरू सटीक इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको लागि उपयुक्त हुन्छन्।

 

१.२.४ सुरक्षा मोड

 

प्रणाली आवश्यकताहरू अनुसार एकल-चरण, तीन-चरण वा संयुक्त सुरक्षा मोड (जस्तै LN, L-PE, N-PE, आदि) चयन गर्नुहोस्।

 

१.२.५ स्थापना स्थान

  

IEC ६१६४३ मापदण्ड अनुसार, सर्ज प्रोटेक्टरहरूलाई प्रकार १ (भवन प्रवेशद्वार), प्रकार २ (वितरण बक्स), र प्रकार ३ (उपकरण अन्त्य) मा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ।

 

१.२.६ प्रमाणीकरण मापदण्डहरू

 

सुरक्षा र विश्वसनीयता सुनिश्चित गर्न अन्तर्राष्ट्रिय मापदण्डहरू (जस्तै UL 1449, IEC 61643) को पालना गर्ने उत्पादनहरू छनौट गर्नुहोस्।

 

१।३ कसरी लाई सर्ज प्रोटेक्टर स्थापना गर्नुहोस्

 

सर्ज प्रोटेक्टरले प्रभावकारी रूपमा काम गर्छ भनी सुनिश्चित गर्नको लागि सही स्थापना महत्वपूर्ण छ:

 

१.३.१ स्थापना स्थान:

 

- प्रत्यक्ष चट्याङ वा प्रेरित चट्याङबाट जोगाउन टाइप १ एसपीडी मुख्य वितरण प्यानलमा वा भवनको आगमन लाइनमा जडान गर्नुपर्छ।

- माध्यमिक सुरक्षा प्रदान गर्न माध्यमिक वितरण प्यानलमा टाइप २ SPD जडान गरिएको छ।

- टाइप ३ एसपीडी सर्भर र सञ्चार उपकरणहरू जस्ता संवेदनशील उपकरणहरूको नजिक स्थापित छ।

 

१.३.२ तार जडान विधि:

 

प्रतिबाधा कम गर्न जडानको लागि छोटो र बाक्लो तारहरू प्रयोग गर्नुहोस्।

ग्राउन्डिङ प्रतिरोध मानक (सामान्यतया ≤ १०Ω) पूरा गर्छ भनी सुनिश्चित गर्नुहोस्।

 

१.३.३ समानान्तर र श्रृंखला जडान:

 

- धेरैजसो SPD हरू समानान्तरमा स्थापित हुन्छन्, जसले सर्किटको सामान्य सञ्चालनमा हस्तक्षेप गर्दैन।

- केही विशेष SPD हरू (जस्तै फिल्टरिङ प्रकार) श्रृंखलामा स्थापना गर्न सकिन्छ।

 

१.३.४ मर्मतसम्भार र प्रतिस्थापन:

 

- नियमित रूपमा SPD को स्थिति जाँच गर्नुहोस्। केही SPD हरूमा आयु सूचक हुन्छ (उदाहरणका लागि, रातो विन्डोले विफलतालाई संकेत गर्दछ)।

- धेरै पटक आघात परे पनि यसको उपस्थिति अक्षुण्ण रहे पनि, यसलाई बदल्नुपर्छ।

 

Ⅱ। डीसी/एसी सर्ज प्रोटेक्टर

 

२.१ डीसी उछाल संरक्षक

 

२.१.१ डीसी सर्ज प्रोटेक्टरको अवधारणा

 

DC सर्ज प्रोटेक्टर (DC SPD) विशेष गरी DC पावर प्रणालीहरूको लागि डिजाइन गरिएको हो र सौर्य फोटोभोल्टिक प्रणालीहरू, विद्युतीय सवारी साधन चार्जिङ स्टेशनहरू, सञ्चार आधार स्टेशनहरू, र डेटा केन्द्रहरू जस्ता DC-संचालित उपकरणहरूलाई सर्ज क्षतिबाट जोगाउन प्रयोग गरिन्छ। DC बिजुलीमा आवधिक भिन्नताहरू नभएकोले, DC को लागि सर्ज सुरक्षा डिजाइनले निरन्तर भोल्टेज र ध्रुवता कारकहरूलाई ध्यानमा राख्न आवश्यक छ।

 

२.१.२ काम गर्दै डीसी सर्ज प्रोटेक्टरको सिद्धान्त

 

• ध्रुवता-संवेदनशील डिजाइन: DC प्रणालीको भोल्टेज ध्रुवता निश्चित छ। SPD ले यो सुनिश्चित गर्नुपर्छ कि यो सकारात्मक र नकारात्मक ध्रुवहरू सही रूपमा जडान भएको बेला मात्र राम्रोसँग काम गर्न सक्छ।

• निरन्तर भोल्टेज सहन सक्ने क्षमता: AC SPD भन्दा फरक, DC SPD ले खराबी बिना लामो समयसम्म स्थिर भोल्टेज सहन आवश्यक छ।

• विशेष चाप-निभाउने प्रविधि: DC बिजुलीको कुनै प्राकृतिक शून्य-क्रसिङ बिन्दु हुँदैन, र चाप निभाउन गाह्रो हुन्छ। त्यसैले, DC SPD ले विशेष चाप-निभाउने उपकरण (जस्तै चुम्बकीय ब्लोआउट चाप-निभाउने) अपनाउनु पर्छ।

 

२.१.३ DC सर्ज प्रोटेक्टरको कार्य

 

- सौर्य फोटोभोल्टिक प्यानल, इन्भर्टर र ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूलाई चट्याङ र स्विचिङ सर्जबाट जोगाउनुहोस्।

- उच्च-भोल्टेज झट्काले ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीलाई क्षति पुर्‍याउनबाट रोक्दै, विद्युतीय सवारी साधन चार्जिङ स्टेशनहरूको स्थिर सञ्चालन सुनिश्चित गर्नुहोस्।

- सञ्चार आधार स्टेशनहरू र डाटा केन्द्रहरूको लागि DC पावर आपूर्तिको सुरक्षाको ग्यारेन्टी गर्नुहोस्, उपकरण डाउनटाइमको जोखिम कम गर्नुहोस्।

 

२.२ एसी उछाल संरक्षक

 

२.२.१ अवधारणा एसी सर्ज प्रोटेक्टरको

 

एसी सर्ज प्रोटेक्टर (एसी एसपीडी) एसी पावर प्रणाली (जस्तै घर, कारखाना, व्यावसायिक भवनहरू, आदि) लाई सर्ज क्षतिबाट जोगाउन प्रयोग गरिन्छ। एसी बिजुलीको भोल्टेजमा आवधिक परिवर्तनहरूको कारण, एसपीडी डिजाइनलाई फ्रिक्वेन्सी (५० हर्ट्ज/६० हर्ट्ज) र चरण भिन्नताहरूमा अनुकूलन गर्न आवश्यक छ।

 

२.२.२ काम गर्दै एसी सर्ज प्रोटेक्टरको सिद्धान्त

 

• चरण अनुकूलन: AC SPD ले सबै चरणहरूमा भोल्टेजलाई प्रभावकारी रूपमा क्ल्याम्प गर्न सक्षम हुनुपर्छ।

• द्रुत प्रतिक्रिया: AC फ्रिक्वेन्सी उच्च छ, त्यसैले SPD प्रतिक्रिया समय अत्यन्तै छोटो हुनुपर्छ (न्यानोसेकेन्ड स्तर)।

• स्वचालित रिसेट: केही AC SPD हरू सर्ज घटना पछि स्वचालित रूपमा पुन: प्राप्ति गर्न सक्छन् र म्यानुअल हस्तक्षेपको आवश्यकता पर्दैन।

 

२.३ कसरी सहि DC वा AC सर्ज प्रोटेक्टर छनौट गर्नुहोस्

 

• प्रणाली प्रकार निर्दिष्ट गर्नुहोस्: पहिले यो DC वा AC प्रणाली हो कि होइन भनेर निर्धारण गर्नुहोस्।

• बिजुलीको जोखिमको मूल्याङ्कन गर्नुहोस्: बारम्बार चट्याङ पर्ने क्षेत्रहरूमा, उच्च सुरक्षा स्तर चयन गर्नुहोस् (जस्तै प्रकार १ र प्रकार २ को संयोजन)।

• उपकरण आवश्यकताहरू मिलाउनुहोस्: सटीक इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको लागि, छिटो प्रतिक्रिया भएका SPD हरू छनौट गर्नुहोस्।

• पेशेवरहरूसँग परामर्श गर्नुहोस्: जटिल प्रणालीहरू (जस्तै हाइब्रिड पावर सप्लाई) को लागि, सुरक्षा योजना डिजाइन गर्ने इन्जिनियरलाई सिफारिस गरिन्छ।

Ⅲ। निष्कर्ष

सर्ज प्रोटेक्टरहरू पावर प्रणालीहरूको सुरक्षा सुनिश्चित गर्न महत्त्वपूर्ण उपकरण हुन्। चाहे DC होस् वा AC अनुप्रयोगहरूमा, उपयुक्त SPD छनौट गरेर र यसलाई सही रूपमा स्थापना गर्नाले उपकरण क्षतिको जोखिमलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्न सकिन्छ। नयाँ ऊर्जा, विद्युतीय सवारी साधन र स्मार्ट ग्रिडहरूको विकाससँगै, प्रत्यक्ष करेन्ट सर्ज प्रोटेक्टरहरूको माग बढ्दै गएको छ, जबकि AC सर्ज प्रोटेक्टरहरू औद्योगिक र घरायसी बिजुलीको जग बनेका छन्। वैज्ञानिक छनोट र मानकीकृत स्थापना मार्फत, सर्ज प्रोटेक्टरहरू विद्युतीय प्रणालीहरूको लागि भरपर्दो "सुरक्षा गार्ड" बन्नेछन्।