સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ: પ્રકારો, કાર્યો અને એપ્લિકેશનો

મેં એક જ ઘટનામાં મહિનાઓનું ઉત્પાદન આયોજન નષ્ટ થઈ ગયું અને રાતોરાત આખી લાઇન બંધ થઈ ગઈ, તે જોઈ છે.

અ ઉછાળા સામે રક્ષણ આપતું ઉપકરણ ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરે છે અને ઉર્જા ઉર્જાને સુરક્ષિત રીતે જમીન પર વાળે છે, વિદ્યુત પ્રણાલીઓ, સંવેદનશીલ ઉપકરણો અને લાંબા ગાળાની કાર્યકારી વિશ્વસનીયતાનું રક્ષણ કરે છે.

નીચે, હું સમજાવું છું કે સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ કેવી રીતે કામ કરે છે, વિવિધ પ્રકારો ક્યાં લાગુ કરવામાં આવે છે, અને પ્રાપ્તિ ટીમો યોગ્ય ઉકેલ કેવી રીતે પસંદ કરે છે.

---

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ શું છે?

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ વીજળી, સ્વિચિંગ ઓપરેશન્સ અથવા ગ્રીડ ડિસ્ટર્બન્સને કારણે થતા ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજથી વિદ્યુત પ્રણાલીઓનું રક્ષણ કરે છે, ઇન્સ્યુલેશન નિષ્ફળતા અને સાધનોને નુકસાન અટકાવે છે.

પાવર સર્કિટ સાથે સમાંતર રીતે એક સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ (SPD) ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે. સામાન્ય વોલ્ટેજ હેઠળ, તે નિષ્ક્રિય રહે છે. જ્યારે વોલ્ટેજ નિર્ધારિત થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે SPD ઓછી-અવરોધ સ્થિતિમાં સ્વિચ કરે છે અને સર્જ કરંટને પૃથ્વી પર રીડાયરેક્ટ કરે છે. આ પ્રતિક્રિયા નેનોસેકન્ડમાં થાય છે, જે સર્કિટ બ્રેકર્સ અથવા ફ્યુઝ કરતા ઘણી ઝડપી છે.

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે નીચેનામાં થાય છે:

• ઔદ્યોગિક વિતરણ બોર્ડ

• નિયંત્રણ કેબિનેટ અને પીએલસી પેનલ્સ

• સૌર અને પવન ઉર્જા પ્રણાલીઓ

• ડેટા સેન્ટર્સ અને ટેલિકોમ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર

મૂળભૂત સર્જ સપ્રેસર્સથી વિપરીત, ઔદ્યોગિક સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનું પરીક્ષણ IEC 61643 અને UL ધોરણો અનુસાર કરવામાં આવે છે. ઇન્સ્ટોલેશન સ્થાન અને સર્જ કરંટ ક્ષમતાના આધારે તેમને વિવિધ પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસીસ વિરુદ્ધ પરંપરાગત ઓવરકરન્ટ પ્રોટેક્શન

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ફ્યુઝ અથવા બ્રેકર્સને બદલતા નથી. તેના બદલે, તેઓ ટૂંકા ગાળાના, ઉચ્ચ-ઊર્જા ક્ષણિકોને સંબોધિત કરીને તેમને પૂરક બનાવે છે જે ઓવરકરન્ટ ડિવાઇસ શોધી શકતા નથી.

મુખ્ય તફાવતોમાં શામેલ છે:

• ઉછાળાનો સમયગાળો: માઇક્રોસેકન્ડ વિરુદ્ધ સેકન્ડ

• ઉર્જા સ્ત્રોત: વીજળી કે સ્વિચિંગ, લોડ ફોલ્ટ નહીં

• સુરક્ષા પદ્ધતિ: વોલ્ટેજ ક્લેમ્પિંગ, ડિસ્કનેક્શન નહીં

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસની અંદરના મુખ્ય ઘટકો

મોટાભાગના સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ આનો ઉપયોગ કરે છે:

• મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર (MOVs)

• સ્પાર્ક ગેપ્સ અથવા ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ

• સલામતી માટે થર્મલ ડિસ્કનેક્ટર્સ

દરેક ઘટક ઝડપી પ્રતિભાવ અને નિયંત્રિત નિષ્ફળતા વર્તનમાં ફાળો આપે છે.

---

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ઇલેક્ટ્રિકલ નુકસાનને કેવી રીતે અટકાવે છે?

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ વોલ્ટેજને ક્લેમ્પ કરીને અને વધારાની ઉર્જાને સાધનોના ગ્રાઉન્ડિંગ પાથથી દૂર કરીને નુકસાન અટકાવે છે.

જ્યારે સિસ્ટમમાં ઉછાળો આવે છે, ત્યારે વોલ્ટેજ ઝડપથી વધે છે. SPD આ ઉછાળાને અનુભવે છે અને તરત જ સક્રિય થાય છે. તે જમીન પર નીચા-પ્રતિરોધક માર્ગ બનાવે છે, ખાતરી કરે છે કે ઉછાળો પ્રવાહ ડ્રાઇવ, પાવર સપ્લાય અને નિયંત્રકો જેવા સંવેદનશીલ ભારને બાયપાસ કરે છે.

આ સુરક્ષા પદ્ધતિ આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે જરૂરી છે, જે ઘણીવાર ફક્ત નાના ઓવરવોલ્ટેજ માર્જિનને જ સહન કરે છે.

વોલ્ટેજ ક્લેમ્પિંગ અને ઉર્જા વિસર્જન

વોલ્ટેજ ક્લેમ્પિંગ ડાઉનસ્ટ્રીમ સાધનો દ્વારા જોવા મળતા પીક વોલ્ટેજને મર્યાદિત કરે છે. મુખ્ય પરિમાણોમાં શામેલ છે:

• નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરંટ (ઇન)

• મહત્તમ ડિસ્ચાર્જ કરંટ (મેક્સ)

• વોલ્ટેજ સુરક્ષા સ્તર (ઉપર)

લોઅર અપ મૂલ્યો વધુ સારી સુરક્ષા પૂરી પાડે છે પરંતુ સાવચેતીપૂર્વક સંકલનની જરૂર છે.

પ્રતિભાવ સમય અને સંકલન

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ નેનોસેકન્ડમાં પ્રતિક્રિયા આપે છે. જોકે, અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ SPD વચ્ચે સંકલન મહત્વપૂર્ણ છે.

યોગ્ય સંકલન ખાતરી કરે છે:

• પ્રકાર 1 ઉપકરણો ઉચ્ચ-ઊર્જા વીજળીના પ્રવાહોને શોષી લે છે

• પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ક્લેમ્પ શેષ વોલ્ટેજ

• સાધન-સ્તરના SPDs ઉત્તમ સુરક્ષા પૂરી પાડે છે

ગ્રાઉન્ડિંગ ગુણવત્તા અને સર્જ પ્રદર્શન

યોગ્ય ગ્રાઉન્ડિંગ વિના કોઈ પણ સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ કામ કરતું નથી. ઓછા-અવરોધક ગ્રાઉન્ડિંગ પાથ લેટ-થ્રુ વોલ્ટેજ ઘટાડે છે અને SPD આયુષ્યમાં સુધારો કરે છે.

---

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસના પ્રકારો સમજાવ્યા

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસને IEC ધોરણો અને ઇન્સ્ટોલેશન સ્થાનના આધારે પ્રકાર 1, પ્રકાર 2 અને પ્રકાર 3 માં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

દરેક પ્રકાર સ્તરીય સર્જ પ્રોટેક્શન ડિઝાઇનમાં ચોક્કસ ભૂમિકા ભજવે છે.

પ્રકાર 1 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ઝાંખી

સેવા પ્રવેશદ્વાર પર ટાઇપ 1 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ઇન્સ્ટોલ કરેલું છે. તે ઓવરહેડ લાઇનોમાંથી આવતા સીધા વીજળીના પ્રવાહોને હેન્ડલ કરવા માટે રચાયેલ છે.

પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ઓવરવ્યૂ

અ પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ડાઉનસ્ટ્રીમ સર્કિટ્સને પ્રેરિત સર્જ અને સ્વિચિંગ ટ્રાન્ઝિયન્ટ્સથી સુરક્ષિત કરે છે.

સંયુક્ત પ્રકાર 1+2 ઉપકરણો

જગ્યા-મર્યાદિત પેનલ્સમાં, સંયુક્ત SPDs લાઈટનિંગ કરંટ હેન્ડલિંગ અને વોલ્ટેજ ક્લેમ્પિંગ બંને પ્રદાન કરે છે.

---

પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે?

સ્તરીય સુરક્ષા બનાવવા માટે પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનો ઉપયોગ વિદ્યુત વિતરણ પ્રણાલીના વિવિધ સ્તરો પર થાય છે.

પ્રકાર 1 ઉપકરણો બિલ્ડિંગના પ્રવેશ બિંદુ પર સ્થાપિત થાય છે, જ્યારે પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ઉપકરણો લોડની નજીક આંતરિક વિતરણ પેનલમાં સ્થાપિત થાય છે.

પ્રકાર 1 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ એપ્લિકેશન્સ

સામાન્ય એપ્લિકેશનોમાં શામેલ છે:

• બાહ્ય વીજળીના સંપર્ક સાથે ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ

• ઓવરહેડ પાવર લાઇનો ધરાવતી ઇમારતો

• વીજળીના જોખમ સાથે સૌર ઉર્જા પ્લાન્ટ

આ ઉપકરણો સમગ્ર સુવિધાને આવતા વીજળીના પ્રવાહોથી સુરક્ષિત કરે છે.

પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ એપ્લિકેશન્સ

પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે:

• ફેક્ટરી વિતરણ બોર્ડ

• નિયંત્રણ કેબિનેટ અને MCC પેનલ્સ

• વાણિજ્યિક ઇમારતો અને ડેટા રૂમ

અ સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ પ્રકાર 2 પ્રકાર 1 સુરક્ષા પછી શેષ વોલ્ટેજ ઘટાડે છે અને સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સને રક્ષણ આપે છે.

સંકલિત સ્થાપન ઉદાહરણ

લાક્ષણિક સેટઅપમાં શામેલ છે:

• મુખ્ય આવકકર્તા પર પ્રકાર 1 SPD

• સબ-પેનલ પર ટાઇપ 2 સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ

• સાધનોના ટર્મિનલ્સ પર ટાઇપ 3 SPDs

---

પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ વચ્ચે કેવી રીતે પસંદગી કરવી?

પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ વચ્ચે પસંદગી ઇન્સ્ટોલેશન સ્થાન, વીજળીના જોખમ અને સિસ્ટમ ડિઝાઇન પર આધારિત છે.

પ્રાપ્તિ ટીમોએ આને ક્યારેય "ક્યાં તો-અથવા" ના સરળ નિર્ણય તરીકે ન માનવું જોઈએ. મોટાભાગના ઔદ્યોગિક વાતાવરણમાં, બંને પ્રકારના નિર્ણયો જરૂરી છે.

મુખ્ય પસંદગી માપદંડ

નીચેના પરિબળો ધ્યાનમાં લો:

• પાવર સપ્લાય પ્રકાર (ઓવરહેડ અથવા ભૂગર્ભ)

• વીજળી સુરક્ષા સ્તર (LPL)

• સાધનોની સંવેદનશીલતા અને ડાઉનટાઇમ ખર્ચ

• લાગુ પડતા ધોરણો (IEC, UL)

પ્રકાર 1 વિરુદ્ધ પ્રકાર 2 પસંદગી કોષ્ટક

સામાન્ય ખરીદી ભૂલો

હું વારંવાર ખરીદદારો જોઉં છું:

• મુખ્ય આવકકર્તા પર ફક્ત પ્રકાર 2 ઉપકરણો ઇન્સ્ટોલ કરવા

• ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રતિકારને અવગણવું

• કિંમતના આધારે SPD પસંદ કરી રહ્યા છીએ, ઉપરના મૂલ્યના આધારે નહીં

આ ભૂલો વારંવાર નિષ્ફળતાઓ અને વોરંટી વિવાદો તરફ દોરી જાય છે.

---

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસીસના લાક્ષણિક ઔદ્યોગિક ઉપયોગો

ઔદ્યોગિક પ્રણાલીઓમાં સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ મહત્વપૂર્ણ છે જ્યાં ડાઉનટાઇમ નાણાકીય નુકસાન સમાન હોય છે.

ઉત્પાદન પ્લાન્ટ, નવીનીકરણીય ઉર્જા પ્રણાલીઓ અને માળખાગત પ્રોજેક્ટ્સ બધા સ્તરીય ઉર્જા સુરક્ષા વ્યૂહરચના પર આધાર રાખે છે.

ઉત્પાદન અને ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સ

SPD રક્ષણ આપે છે:

• પીએલસી અને એચએમઆઈ

• ચલ આવર્તન ડ્રાઇવ્સ

• ઔદ્યોગિક વીજ પુરવઠો

નાના ઉછાળા પણ તર્ક ભૂલો અથવા અકાળ વૃદ્ધત્વનું કારણ બની શકે છે.

નવીનીકરણીય ઉર્જા પ્રણાલીઓ

સૌર અને પવન સ્થાપનોમાં ઉછાળા સામે રક્ષણ આપતા ઉપકરણોનો ઉપયોગ આના પર થાય છે:

• ડીસી તાર

• ઇન્વર્ટર એસી આઉટપુટ

• દેખરેખ અને સંદેશાવ્યવહાર રેખાઓ

ડેટા અને કોમ્યુનિકેશન ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ આના પર પણ લાગુ પડે છે:

• ઇથરનેટ અને ફીલ્ડબસ લાઇન્સ

• નિયંત્રણ અને ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન સર્કિટ્સ

ઇલેક્ટ્રિકલ અને સિગ્નલ SPDs નું સંકલન કરવું આવશ્યક છે.

---

સ્થાપન અને જાળવણીની શ્રેષ્ઠ પદ્ધતિઓ

યોગ્ય સ્થાપન એ યોગ્ય સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ પસંદ કરવા જેટલું જ મહત્વપૂર્ણ છે.

નબળી વાયરિંગ પદ્ધતિઓ SPD ની અસરકારકતા 50% થી વધુ ઘટાડી શકે છે.

સ્થાપન માર્ગદર્શિકા

શ્રેષ્ઠ પ્રથાઓમાં શામેલ છે:

• કનેક્શન લીડ્સ શક્ય તેટલા ટૂંકા રાખો

• સમર્પિત ગ્રાઉન્ડિંગ કંડક્ટરનો ઉપયોગ કરો

• ઉત્પાદક ટોર્ક સ્પષ્ટીકરણોનું પાલન કરો

દેખરેખ અને રિપ્લેસમેન્ટ

આધુનિક સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસમાં શામેલ છે:

• વિઝ્યુઅલ સ્થિતિ સૂચકાંકો

• દૂરસ્થ એલાર્મ સંપર્કો

આ સુવિધાઓ જાળવણી ટીમોને જીવનના અંતની પરિસ્થિતિઓ શોધવામાં મદદ કરે છે.

પાલન અને દસ્તાવેજીકરણ

હંમેશા ચકાસો:

• IEC 61643 પરીક્ષણ અહેવાલો

• સંકલન દસ્તાવેજીકરણ

• ગ્રાઉન્ડિંગ માપન

આ કામગીરી અને જવાબદારી બંનેનું રક્ષણ કરે છે.

---

નિષ્કર્ષ

યોગ્ય રીતે પસંદ કરેલ ઉછાળા સામે રક્ષણ આપતું ઉપકરણ ડાઉનટાઇમ ઘટાડે છે, સંપત્તિનું રક્ષણ કરે છે અને લાંબા ગાળાની સિસ્ટમ વિશ્વસનીયતાને મજબૂત બનાવે છે. યુનિટ કિંમત નહીં પણ સિસ્ટમ ડિઝાઇનના આધારે પસંદગી કરો.

---

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

૧. સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ અને સર્જ એરેસ્ટર વચ્ચે શું તફાવત છે?

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે લો-વોલ્ટેજ સિસ્ટમ્સમાં થાય છે, જ્યારે સર્જ એરેસ્ટર્સ મધ્યમ અને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ નેટવર્કમાં સામાન્ય છે.

૨. શું હું ફક્ત ટાઇપ ૨ સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનો ઉપયોગ કરી શકું?

મોટાભાગની ઔદ્યોગિક પ્રણાલીઓમાં, ના. પ્રકાર 1 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ વિના, વીજળી ઊર્જા પ્રકાર 2 મર્યાદા કરતાં વધી શકે છે.

૩.ટાઈપ ૨ સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ ક્યાં ઇન્સ્ટોલ કરવું જોઈએ?

સંવેદનશીલ લોડની નજીક વિતરણ પેનલમાં ટાઇપ 2 સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ ઇન્સ્ટોલ કરેલ છે.

૪. સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ કેટલો સમય ચાલે છે?

આયુષ્ય સર્જ ફ્રીક્વન્સી, ગ્રાઉન્ડિંગ ગુણવત્તા અને ડિસ્ચાર્જ કરંટ રેટિંગ્સ પર આધાર રાખે છે.