સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPD) કેવી રીતે યોગ્ય રીતે પસંદ કરવું

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPD) કેવી રીતે યોગ્ય રીતે પસંદ કરવું

I. મુખ્ય પસંદગી માપદંડ

1. સુરક્ષા સ્તરના આધારે SPD પ્રકાર પસંદ કરો

• વર્ગ I SPD (પ્રકાર 1 ટેસ્ટ): સીધા અથવા પ્રેરિત વીજળીના હડતાલનો સામનો કરવા માટે મુખ્ય વિતરણ પેનલના પ્રવેશદ્વાર પર સ્થાપિત થયેલ છે (ડિસ્ચાર્જ કરંટ ≥12.5kA, ભલામણ કરેલ 25kA~100kA). ફોલો કરંટ વિના અને ઓછા અવશેષ વોલ્ટેજ સાથે હાઇબ્રિડ SPDs (GDT + MOV સંયોજન) નો ઉપયોગ કરો.
• વર્ગ II SPD (પ્રકાર 2 ટેસ્ટ): પ્રેરિત ઓવરવોલ્ટેજ (ડિસ્ચાર્જ કરંટ 20kA~40kA) મર્યાદિત કરવા માટે સબ-ડિસ્ટ્રિબ્યુશન પેનલ્સ અથવા સાધનોના રૂમના મોરચાઓમાં વપરાય છે. શેષ વોલ્ટેજ ≤1.5kV સાથે વોલ્ટેજ-મર્યાદિત MOV લાક્ષણિક છે.
• વર્ગ III SPD (પ્રકાર 3 ટેસ્ટ): સંવેદનશીલ ઉપકરણો (ડિસ્ચાર્જ કરંટ 10kA~20kA) ને સુરક્ષિત રાખવા માટે ટર્મિનલ સાધનો (દા.ત., સર્વર્સ, સ્વીચો) ની નજીક સ્થાપિત, શેષ વોલ્ટેજ ≤1.2kV સાથે.

2. સિસ્ટમ પરિમાણોને મેચ કરો

• મહત્તમ સતત ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ (Uc): વોલ્ટેજ વધઘટને કારણે ખોટા ટ્રિગરિંગને ટાળવા માટે સિસ્ટમ નોમિનલ વોલ્ટેજ (દા.ત., 380V સિસ્ટમ માટે Uc ≥440V પસંદ કરો) કરતાં ≥1.15 ગણો હોવો જોઈએ.
   
• વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ (ઉપર): વર્ગ I SPD: ઉપર ≤2.5kV
  વર્ગ II SPD: ≤1.5kV ઉપર
  વર્ગ III SPD: ≤1.2kV ઉપર સાધનોના વોલ્ટેજનો ≤80% ઉપર ખાતરી કરો.
     
• પ્રતિભાવ સમય:
  વર્ગ I SPD: ≤25ns
  વર્ગ II SPD: ≤25ns
  વર્ગ III SPD: ≤1ns

3. ગ્રાઉન્ડિંગ અને ઇન્સ્ટોલેશન આવશ્યકતાઓ

• ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રતિકાર: ≤4Ω (ઉચ્ચ માટી પ્રતિકારકતાવાળા વિસ્તારોમાં ≤10Ω), ગ્રાઉન્ડિંગ કંડક્ટર ક્રોસ-સેક્શન ≥25mm² સાથે.
• સ્થાપન સ્થાન: પ્રેરિત વોલ્ટેજ સ્ટેકીંગ ટાળવા માટે લીડની લંબાઈ (કુલ લીડ લંબાઈ ≤0.5 મીટર) ઘટાડીને, સુરક્ષિત ઉપકરણોની નિકટતાને પ્રાથમિકતા આપો.

II. મુખ્ય વિચારણાઓ
૧. SPD પ્રકાર પસંદગી

• વોલ્ટેજ-સ્વિચિંગ SPD (GDT): ઉચ્ચ ડિસ્ચાર્જ કરંટ (≥100kA) પરંતુ કરંટ અને પાવર વિક્ષેપ પછી જોખમ રહેલું છે; ફક્ત વર્ગ I સુરક્ષા માટે યોગ્ય.
• વોલ્ટેજ-મર્યાદિત SPD (MOV): ઓછું શેષ વોલ્ટેજ પરંતુ વૃદ્ધત્વની સંભાવના; નિયમિત દેખરેખની જરૂર છે.
• હાઇબ્રિડ SPD: સ્વિચિંગ અને લિમિટિંગ પ્રકારના ફાયદાઓને જોડે છે; મલ્ટી-સ્ટેજ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ્સ માટે ભલામણ કરેલ.

2. આંતર-તબક્કા સંકલન

• ઉપલા અને નીચલા SPD વચ્ચે ન્યૂનતમ અંતર: ≥10m (સ્વિચિંગ + લિમિટિંગ) અથવા ≥5m (લિમિટિંગ + લિમિટિંગ); અન્યથા, ડીકપલિંગ ડિવાઇસ ઇન્સ્ટોલ કરો.
• ઉર્જા સંકલન સૂત્ર: ઉપલા SPD 80% ઉર્જા શોષી લે છે, નીચલા SPD 20% શોષી લે છે.

3. બેકઅપ પ્રોટેક્શન

• શોર્ટ-સર્કિટ વધવાથી બચવા માટે શ્રેણી-જોડાયેલા સર્કિટ બ્રેકર્સ અથવા ફ્યુઝ (એસપીડી સતત પ્રવાહ ≥1.5 ગણો રેટ કરેલ વર્તમાન).
• નિષ્ફળતા પર ઓટોમેટિક ડિસ્કનેક્શન અને એલાર્મ માટે ડિગ્રેડેશન સૂચકો સાથે SPD પસંદ કરો.

4. ખાસ પરિસ્થિતિની જરૂરિયાતો

• TN-C સિસ્ટમ: PEN લાઇન રી-ગ્રાઉન્ડિંગ જોખમો ટાળવા માટે 3+NPE અથવા 3P+N મોડનો ઉપયોગ કરો.
• TT સિસ્ટમ: સંભવિત ડિફરન્સ બેકફ્લેશને રોકવા માટે N અને PE લાઇન વચ્ચે SPD ઇન્સ્ટોલ કરો.

III. ડિઝાઇન ચકાસણી પરીક્ષણ
1. લાઈટનિંગ સર્જ ટેસ્ટ: 10/350μs વેવફોર્મ (ક્લાસ I) હેઠળ SPD ટકી રહેવાની ક્ષમતા અથવા 8/20μs વેવફોર્મ (ક્લાસ II/III) હેઠળ શેષ વોલ્ટેજ ચકાસો.
2. થર્મલ સ્ટેબિલિટી ટેસ્ટ: 2 કલાક (આઇમેક્સના 50%) માટે સતત પ્રવાહ, તાપમાનમાં ≤60K વધારો તપાસવો.
3. ડિગ્રેડેશન મોનિટરિંગ: લિકેજ કરંટ (સામાન્ય મૂલ્ય

IV. સામાન્ય ભૂલો અને ઉકેલો  

ભૂલ ૧: સિસ્ટમ ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રકારને અવગણવાથી SPD નિષ્ફળતા થઈ.
ઉકેલ: TN સિસ્ટમો માટે, 3P+N પસંદ કરો; TT સિસ્ટમો માટે, 3P+PE પસંદ કરો; IT સિસ્ટમો માટે, 3P પસંદ કરો.
ભૂલ ૨: અપૂરતું SPD અંતર, જે આંતર-તબક્કાના હસ્તક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે.
ઉકેલ: ઉપલા/નીચલા SPD વચ્ચે ≥10m જાળવો અથવા ડીકપલિંગ ઇન્ડક્ટર્સ (≥1mH) ઇન્સ્ટોલ કરો.
ભૂલ ૩: બેકઅપ સુરક્ષાની અવગણના, SPD શોર્ટ-સર્કિટ પછી આગ લાગવાનું જોખમ.
ઉકેલ: શ્રેણી-જોડાયેલા ફ્યુઝ (રેટ કરેલ વર્તમાન ≥1.5 ગણો SPD સતત પ્રવાહ).

સારાંશ  
SPD પસંદગી માટે સિસ્ટમ વોલ્ટેજ, વીજળીનું જોખમ, સાધનોનો સામનો કરવાની ક્ષમતા અને ઇન્સ્ટોલેશન વાતાવરણનું વ્યાપક મૂલ્યાંકન જરૂરી છે. વર્ગ I SPD ડિસ્ચાર્જ ક્ષમતાને પ્રાથમિકતા આપે છે, જ્યારે વર્ગ II/III શેષ વોલ્ટેજ નિયંત્રણ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. સિગ્નલ SPD ઇન્ટરફેસ પ્રકારો સાથે મેળ ખાતા હોવા જોઈએ. નિયમિત નિરીક્ષણો (દા.ત., લિકેજ કરંટ, ભૌતિક વૃદ્ધત્વ) લાંબા ગાળાની સુરક્ષા અસરકારકતા સુનિશ્ચિત કરે છે.