સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ: તે શું છે અને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?

---

ઇલેક્ટ્રિકલ સર્જનો ચુપચાપ સાધનોને નુકસાન પહોંચાડે છે, આયુષ્ય ઘટાડે છે અને બિનઆયોજિત ડાઉનટાઇમનું કારણ બને છે. જ્યાં સુધી મહત્વપૂર્ણ સિસ્ટમોમાં નિષ્ફળતાઓ દેખાવાનું શરૂ ન થાય ત્યાં સુધી હું ઘણીવાર આ જોખમને ઓછો આંકતો જોઉં છું.

અ ઉછાળા સામે રક્ષણ આપતું ઉપકરણ નુકસાન થાય તે પહેલાં વધારાની ઉર્જાને સુરક્ષિત રીતે જમીન પર વાળીને, ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ ઘટનાઓથી વિદ્યુત અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોને સુરક્ષિત રાખવા માટે રચાયેલ છે.

નીચેના વિભાગોમાં, હું વિવિધ પ્રકારના સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે, તે ક્યાં લાગુ કરવામાં આવે છે અને ઇજનેરોએ ઔદ્યોગિક સિસ્ટમો માટે યોગ્ય ઉકેલ કેવી રીતે પસંદ કરવો જોઈએ તે સમજાવીશ.

---

પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ કેવી રીતે કામ કરે છે?

વિવિધ સર્જ ઇવેન્ટ્સને અલગ અલગ સુરક્ષા વ્યૂહરચનાઓ જરૂરી છે. પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમમાં બહુવિધ બિંદુઓ પર સર્જને અટકાવીને એકસાથે કામ કરે છે, જે વિનાશક ઊર્જાને સંવેદનશીલ લોડ સુધી પહોંચતા અટકાવે છે. સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ વોલ્ટેજ સ્તરનું નિરીક્ષણ કરીને અને જ્યારે ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ નિર્ધારિત થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય ત્યારે તરત જ પ્રતિક્રિયા આપીને કાર્ય કરે છે. આ સર્જ સામાન્ય રીતે વીજળીના હડતાલ, ઉપયોગિતા સ્વિચિંગ કામગીરી અથવા મોટા ઇન્ડક્ટિવ લોડને કારણે થાય છે. પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 ડિવાઇસ વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ છે કે ક્યાં અને કેવી રીતે તેઓ ઉર્જા ઉર્જાને અટકાવે છે.

અ પ્રકાર 1 સર્જ રક્ષણાત્મક ઉપકરણ મુખ્ય વિતરણ બોર્ડના ઉપરના ભાગમાં, સેવા પ્રવેશદ્વાર પર સ્થાપિત થયેલ છે. તે વીજળી અથવા ઉપયોગિતા નેટવર્કમાંથી ઉદ્ભવતા ઉચ્ચ-ઊર્જા ઉછાળાને નિયંત્રિત કરવા માટે રચાયેલ છે. આ ઉપકરણો ઉપરના રક્ષણ પર આધાર રાખ્યા વિના આંશિક વીજળી પ્રવાહને સીધા પૃથ્વી પર સુરક્ષિત રીતે વિસર્જન કરી શકે છે.

તેનાથી વિપરીત, એક પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ડાઉનસ્ટ્રીમમાં સ્થાપિત થાય છે, સામાન્ય રીતે ડિસ્ટ્રિબ્યુશન પેનલ્સની અંદર. તે ટાઈપ 1 સ્તરમાંથી પસાર થતા અથવા ઉપકરણ સ્વિચિંગ દ્વારા આંતરિક રીતે ઉત્પન્ન થતા અવશેષ ઉછાળાને ઘટાડે છે. એકસાથે, આ સ્તરીય સુરક્ષા અભિગમ ડાઉનસ્ટ્રીમ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ પરના તાણને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.

વાસ્તવિક ઔદ્યોગિક વાતાવરણમાં, એક જ સુરક્ષા સ્તર પર આધાર રાખવો ભાગ્યે જ પૂરતો હોય છે. સંકલિત પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સુરક્ષા ખાતરી કરે છે કે સર્જ ઉર્જા ધીમે ધીમે ઓછી થાય છે, જે ઉપકરણ સહનશીલતા મર્યાદામાં વોલ્ટેજ સ્તર જાળવી રાખે છે.

ટાઇપ 1 સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ હાઇ-એનર્જી સર્જને કેવી રીતે હેન્ડલ કરે છે

પ્રકાર 1 ઉપકરણો ભારે ઉછાળાના પ્રવાહોનો સામનો કરવા અને અપસ્ટ્રીમ સર્કિટ સુરક્ષા વિના કાર્ય કરવા માટે રચાયેલ છે.

• મુખ્ય સેવા પ્રવેશદ્વારો પર સ્થાપિત

• વીજળીના પ્રવાહના વિસર્જન માટે રચાયેલ છે

• ઘણીવાર 10/350 μs વેવફોર્મ ધોરણો પર પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે

• વીજળી પડવાની સંભાવના ધરાવતા વિસ્તારોમાં સુવિધાઓ માટે આવશ્યક

આ બનાવે છે સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ પ્રકાર 1 ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટ્સ, ડેટા સેન્ટર્સ અને ખુલ્લી આવનારી પાવર લાઇનો સાથેના ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પ્રોજેક્ટ્સ માટે મહત્વપૂર્ણ ઉકેલો.

ટાઇપ 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ શેષ ઓવરવોલ્ટેજને કેવી રીતે મર્યાદિત કરે છે

પ્રકાર 2 ઉપકરણો કાચા પ્રવાહના સંચાલનને બદલે વોલ્ટેજ મર્યાદા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.

• સબ-ડિસ્ટ્રિબ્યુશન બોર્ડમાં સ્થાપિત

• ઓછી ઉર્જાવાળા ક્ષણિકોને ઝડપી પ્રતિસાદ આપો

• પીએલસી, ડ્રાઇવ અને કંટ્રોલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સને સુરક્ષિત કરો

• સંચિત ઇન્સ્યુલેશન તણાવ ઘટાડો

યોગ્ય રીતે પસંદ કરેલ સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ પ્રકાર 2 સંવેદનશીલ ઉપકરણોના લાંબા ગાળાના નિષ્ફળતા દરમાં નાટ્યાત્મક ઘટાડો કરે છે.

શા માટે સંકલિત સુરક્ષા મહત્વપૂર્ણ છે

ફક્ત પ્રકાર 1 અથવા પ્રકાર 2 નો ઉપયોગ કરવાથી સુરક્ષા ગાબડા પડે છે.

• પ્રકાર 1 વગર પ્રકાર 2 શેષ વોલ્ટેજને અનચેક કરે છે

• પ્રકાર 1 વિના પ્રકાર 2 માં આપત્તિજનક ઓવરલોડનું જોખમ રહેલું છે

• સંકલિત પ્રણાલીઓ IEC પાલનમાં સુધારો કરે છે

• જાળવણી અંતરાલો લંબાવવામાં આવે છે

---

પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ક્યાં લાગુ કરવામાં આવે છે?

ખોટી પ્લેસમેન્ટ સુરક્ષા અસરકારકતા ઘટાડે છે. સર્જ ઊર્જા પ્રવાહને કાર્યક્ષમ રીતે નિયંત્રિત કરવા માટે પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સર્જ સુરક્ષા ઉપકરણો વિદ્યુત પ્રણાલીમાં ચોક્કસ બિંદુઓ પર લાગુ કરવા આવશ્યક છે.

ઉપકરણ પસંદગી જેટલું જ મહત્વપૂર્ણ છે, એપ્લિકેશન પણ એટલી જ મહત્વપૂર્ણ છે. હું ઘણીવાર જોઉં છું કે સારી રીતે રેટેડ સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ખોટી જગ્યાએ ઇન્સ્ટોલ કરેલા હોવાથી ખરાબ પ્રદર્શન કરે છે. ટાઇપ 1 અને ટાઇપ 2 ડિવાઇસ ઇલેક્ટ્રિકલ આર્કિટેક્ચરમાં અલગ અલગ ભૂમિકાઓ ભજવે છે.

પ્રકાર 1 ઉપકરણોનો ઉપયોગ ત્યાં થાય છે જ્યાં વિદ્યુત પ્રણાલી બાહ્ય નેટવર્ક્સ સાથે જોડાય છે. આમાં યુટિલિટી-ફેડ સેવા પ્રવેશદ્વારો, ઓવરહેડ લાઇન કનેક્શન્સ અને બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા પ્રણાલીઓ સાથેની સુવિધાઓનો સમાવેશ થાય છે. તેમની ભૂમિકા મોટા ઉછાળાના પ્રવાહોને ઇન્સ્ટોલેશનમાં ઊંડાણમાં ફેલાય તે પહેલાં રોકવાની છે.

પ્રકાર 2 ઉપકરણો સંવેદનશીલ લોડની નજીક લાગુ કરવામાં આવે છે. તેઓ ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સ, મોટર ડ્રાઇવ્સ, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન પેનલ્સ અને આઇટી સાધનોને આંતરિક રીતે ઉત્પન્ન થતા સ્વિચિંગ સર્જ અને શેષ ઓવરવોલ્ટેજથી સુરક્ષિત કરે છે.

સુસંગત અને વિશ્વસનીય સુરક્ષા મેળવવા માંગતા ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ માટે, જોડી બનાવવી a પ્રકાર 1 સર્જ રક્ષણાત્મક ઉપકરણ ડાઉનસ્ટ્રીમ ટાઇપ 2 પ્રોટેક્શન સાથે સેવા પ્રવેશદ્વાર પર વ્યાપકપણે સ્વીકૃત એન્જિનિયરિંગ પ્રથા છે.

લાક્ષણિક પ્રકાર 1 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ એપ્લિકેશન્સ

• મુખ્ય લો-વોલ્ટેજ સ્વીચબોર્ડ્સ

• બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા પ્રણાલીઓ સાથેની સુવિધાઓ

• ઓવરહેડ પાવર લાઇનનો ઉપયોગ કરતા ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટ્સ

• નવીનીકરણીય ઊર્જા સ્થાપનો

આ સ્થળોએ સૌથી વધુ ઉર્જાનો અનુભવ થાય છે.

લાક્ષણિક પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ એપ્લિકેશન્સ

• નિયંત્રણ પેનલ અને MCC

• ઓટોમેશન અને પીએલસી કેબિનેટ

• સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ધરાવતી વાણિજ્યિક ઇમારતો

• ઔદ્યોગિક પેટા-વિતરણ બોર્ડ

અહીં, એક પ્રકાર 2 સર્જ રક્ષણાત્મક ઉપકરણ સમય જતાં ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોને નુકસાન પહોંચાડતા વોલ્ટેજ સ્પાઇક્સને મર્યાદિત કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.

એપ્લિકેશન સરખામણી કોષ્ટક

---

યોગ્ય સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ પ્રકાર કેવી રીતે પસંદ કરવો?

ખોટા સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ પ્રકાર પસંદ કરવાથી ખોટી સુરક્ષા થાય છે. યોગ્ય પસંદગી સિસ્ટમ ટોપોલોજી, સર્જ એક્સપોઝર લેવલ અને સાધનોની સંવેદનશીલતા પર આધાર રાખે છે.

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ પસંદ કરવાનું ક્યારેય ફક્ત વર્તમાન રેટિંગ પર આધારિત ન હોવું જોઈએ. હું સિસ્ટમ-સ્તરના મૂલ્યાંકનથી શરૂઆત કરવાની ભલામણ કરું છું. આવનારા પાવર લાક્ષણિકતાઓ, ગ્રાઉન્ડિંગ ગુણવત્તા અને સુરક્ષિત લોડની મહત્વપૂર્ણતા ઓળખો.

વીજળીના સંપર્કમાં આવતી અથવા ઓવરહેડ લાઇન દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી સુવિધાઓ માટે મજબૂત સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ પ્રકાર 1 સેવા પ્રવેશદ્વાર પર. આ ઉપકરણો IEC 61643 ધોરણોનું પાલન કરે અને નિષ્ફળતા વિના ઉચ્ચ ડિસ્ચાર્જ પ્રવાહોને હેન્ડલ કરે.

આંતરિક સુરક્ષા માટે, એક સંકલિત પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ નોમિનલ વોલ્ટેજ, પ્રોટેક્શન લેવલ (ઉપર) અને રિસ્પોન્સ ટાઇમના આધારે પસંદ કરવું જોઈએ. લોઅર અપ મૂલ્યો સામાન્ય રીતે સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે વધુ સારી સુરક્ષા પ્રદાન કરે છે.

સંકલન અંતર, કેબલિંગ લંબાઈ અને અર્થિંગ પ્રતિકાર પણ એટલું જ મહત્વપૂર્ણ છે. ખરાબ ગ્રાઉન્ડિંગ SPD અસરકારકતાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે, ઉપકરણ રેટિંગને ધ્યાનમાં લીધા વિના.

મુખ્ય ટેકનિકલ પસંદગી માપદંડ

• નોમિનલ સિસ્ટમ વોલ્ટેજ (Uc)

• ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન રેટિંગ (ઇન / આઇમેક્સ)

• વોલ્ટેજ સુરક્ષા સ્તર (ઉપર)

• સ્થાપન વાતાવરણ

• IEC ધોરણોનું પાલન

સામાન્ય પસંદગી ભૂલો

• અપસ્ટ્રીમ સુરક્ષા વિના પ્રકાર 2 ઉપકરણોનો ઉપયોગ

• વર્તમાન રેટિંગ્સને વધુ પડતું મહત્વ આપવું અને ઉપરના મૂલ્યોને અવગણવું

• ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ ગુણવત્તાને અવગણવી

• સુરક્ષિત લોડ્સથી ખૂબ દૂર SPDs ઇન્સ્ટોલ કરવું

ભલામણ કરેલ પસંદગી તર્ક

• બાહ્ય સર્જ એક્સપોઝર → પ્રકાર 1 જરૂરી

• સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ → પ્રકાર 2 જરૂરી

• ઔદ્યોગિક પ્રણાલીઓ → સંકલિત સુરક્ષા

• ક્રિટિકલ અપટાઇમ → રિડન્ડન્ટ SPD સ્તરો

---

નિષ્કર્ષ

યોગ્ય રીતે પસંદ કરેલ ઉછાળા સામે રક્ષણ આપતું ઉપકરણ ઔદ્યોગિક પ્રણાલીઓના રક્ષણ અને લાંબા ગાળાની કાર્યકારી વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સુરક્ષાને જોડતી વ્યૂહરચના આવશ્યક છે.

---

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

પ્રકાર 1 અને પ્રકાર 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ વચ્ચે મુખ્ય તફાવત શું છે?

પ્રકાર 1 ઉપકરણો સેવા પ્રવેશદ્વાર પર ઉચ્ચ-ઉર્જાવાળા વીજળીના ઉછાળાને નિયંત્રિત કરે છે, જ્યારે પ્રકાર 2 ઉપકરણો વિતરણ પ્રણાલીઓમાં શેષ ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરે છે.

શું ટાઇપ 2 સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ટાઇપ 1 ડિવાઇસને બદલી શકે છે?

ના. પ્રકાર 2 ઉપકરણો સીધા વીજળીના પ્રવાહનો સામનો કરવા માટે રચાયેલ નથી અને તેમને પ્રકાર 1 સુરક્ષા સાથે સંકલિત કરવા આવશ્યક છે.

ટાઇપ 1 સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ ક્યાં ઇન્સ્ટોલ કરવું જોઈએ?

તે પ્રાથમિક વિતરણ બોર્ડના ઉપરના ભાગમાં, મુખ્ય સેવા પ્રવેશદ્વાર પર સ્થાપિત થયેલ હોવું જોઈએ.

ઔદ્યોગિક પ્રણાલીમાં કેટલા સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસની જરૂર પડે છે?

મોટાભાગની ઔદ્યોગિક પ્રણાલીઓને ઓછામાં ઓછા બે સ્તરોની જરૂર પડે છે: પ્રવેશદ્વાર પર પ્રકાર 1 અને સંવેદનશીલ ઉપકરણોની નજીક પ્રકાર 2.