સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (એસપીડી) કેવી રીતે કામ કરે છે

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (એસપીડી) કેવી રીતે કામ કરે છે

સર્જ કરંટને ડાયવર્ટ કરીને ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન નેટવર્ક પર ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવાની એસપીડીની ક્ષમતા એ સર્જ-રક્ષણાત્મક ઘટકો, એસપીડીનું યાંત્રિક માળખું અને ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન નેટવર્ક સાથે જોડાણનું કાર્ય છે. એસપીડીનો હેતુ ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવાનો અને સર્જ કરંટ અથવા બંનેને વાળવાનો છે. તેમાં ઓછામાં ઓછું એક બિનરેખીય ઘટક હોય છે. સરળ શબ્દોમાં, એસપીડીનો હેતુ સાધનસામગ્રીના નુકસાન અને ડાઉનટાઇમને રોકવાના લક્ષ્ય સાથે ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવાનો છે જે ક્ષણિક વોલ્ટેજ સર્જને કારણે તેઓ સુરક્ષિત કરેલા ઉપકરણો સુધી પહોંચે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, દબાણ રાહત વાલ્વ દ્વારા સુરક્ષિત પાણીની મિલનો વિચાર કરો. જળ પુરવઠામાં ઓવર-પ્રેશર પલ્સ થાય ત્યાં સુધી પ્રેશર રિલીફ વાલ્વ કંઇ કરતું નથી. જ્યારે આવું થાય, ત્યારે વાલ્વ ખુલે છે અને વધારાના દબાણને એક બાજુએ બંધ કરે છે, જેથી તે પાણીના વ્હીલ સુધી ન પહોંચે.

જો રાહત વાલ્વ હાજર ન હતો, તો વધુ પડતું દબાણ પાણીના વ્હીલને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, અથવા કદાચ કરવત માટે જોડાણ. ભલે રાહત વાલ્વ સ્થાને હોય અને યોગ્ય રીતે કામ કરી રહ્યો હોય, પ્રેશર પલ્સના કેટલાક અવશેષો હજુ પણ વ્હીલ સુધી પહોંચશે. પરંતુ દબાણ એટલું ઓછું કરવામાં આવ્યું હશે કે પાણીના ચક્રને નુકસાન ન થાય અથવા તેની કામગીરીમાં વિક્ષેપ ન પડે. આ SPDs ની ક્રિયાનું વર્ણન કરે છે. તેઓ સંક્રમિતોને એવા સ્તરો સુધી ઘટાડે છે કે જે સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોના સંચાલનને નુકસાન કે વિક્ષેપ નહીં કરે.

ટેક્નોલોજીઓ વપરાય છે

એસપીડીમાં કઈ તકનીકોનો ઉપયોગ થાય છે?

IEEE થી ધો. C62.72: એસપીડીના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા કેટલાક સામાન્ય સર્જ-રક્ષણાત્મક ઘટકો મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર્સ (MOVs), હિમપ્રપાત ભંગાણ ડાયોડ્સ (ABDs-અગાઉ સિલિકોન હિમપ્રપાત ડાયોડ અથવા SADs તરીકે ઓળખાતા હતા), અને ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (GDTs) છે. AC પાવર સર્કિટના રક્ષણ માટે MOVs સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી ટેકનોલોજી છે. MOV નું સર્જ વર્તમાન રેટિંગ ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર અને તેની રચના સાથે સંબંધિત છે. સામાન્ય રીતે, ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર જેટલો મોટો છે, ઉપકરણની સર્જ વર્તમાન રેટિંગ વધારે છે. MOV સામાન્ય રીતે ગોળાકાર અથવા લંબચોરસ ભૂમિતિ હોય છે પરંતુ 7 મીમી (0.28 ઇંચ) થી 80 મીમી (3.15 ઇંચ) સુધીના પ્રમાણભૂત પરિમાણોમાં આવે છે. આ સર્જ રક્ષણાત્મક ઘટકોની સર્જ વર્તમાન રેટિંગ વ્યાપક રીતે બદલાય છે અને ઉત્પાદક પર આધારિત છે. આ કલમમાં અગાઉ ચર્ચા કર્યા મુજબ, સમાંતર એરેમાં MOV ને જોડીને, એરેની સર્જ વર્તમાન રેટિંગ મેળવવા માટે વ્યક્તિગત MOV ના સર્જ વર્તમાન રેટિંગ્સને એકસાથે ઉમેરીને સર્જ વર્તમાન મૂલ્યની ગણતરી કરી શકાય છે. આમ કરવાથી, પસંદ કરેલ MOVs ની ઓપરેટિંગ લાક્ષણિકતાઓના સંકલનને ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ.

કયા ઘટક, કયા ટોપોલોજી અને ચોક્કસ ટેકનોલોજીની જમાવટ સર્જ કરંટને ડાયવર્ટ કરવા માટે શ્રેષ્ઠ એસપીડી ઉત્પન્ન કરે છે તેના પર ઘણી પૂર્વધારણાઓ છે. બધા વિકલ્પો પ્રસ્તુત કરવાને બદલે, સર્જ વર્તમાન રેટિંગ, નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરન્ટ રેટિંગ અથવા સર્જ વર્તમાન ક્ષમતાઓની ચર્ચા કામગીરી પરીક્ષણ ડેટાની આસપાસ ફરે તે શ્રેષ્ઠ છે. ડિઝાઇનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઘટકો, અથવા તૈનાત ચોક્કસ મિકેનિકલ સ્ટ્રક્ચરને ધ્યાનમાં લીધા વગર, મુખ્ય બાબત એ છે કે એસપીડીમાં સર્જ કરંટ રેટિંગ અથવા નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરન્ટ રેટિંગ છે જે એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય છે.

આ ઘટકોનું વધુ વિસ્તૃત વર્ણન નીચે મુજબ છે. એસપીડીમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઘટકો નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે. અહીં તે ઘટકોનું નમૂના છે:

• મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર (MOV)

સામાન્ય રીતે, MOV માં યોગ્ય ઉમેરણો સાથે સિન્ટર્ડ ઝીંક ઓક્સાઇડનું ગોળાકાર અથવા લંબચોરસ આકારનું શરીર હોય છે. ઉપયોગમાં લેવાતા અન્ય પ્રકારોમાં ટ્યુબ્યુલર આકાર અને મલ્ટિલેયર સ્ટ્રક્ચર્સનો સમાવેશ થાય છે. વેરિસ્ટર્સમાં મેટલ પાર્ટિકલ ઇલેક્ટ્રોડ હોય છે જેમાં સિલ્વર એલોય અથવા અન્ય ધાતુ હોય છે. ઇલેક્ટ્રોડ્સ સ્ક્રીનિંગ અને સિન્ટરિંગ દ્વારા અથવા વપરાયેલી ધાતુના આધારે અન્ય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા શરીર પર લાગુ થઈ શકે છે. વેરિસ્ટર્સમાં ઘણીવાર વાયર અથવા ટેબ લીડ્સ અથવા કેટલાક અન્ય પ્રકારનાં સમાપ્તિ હોય છે જે ઇલેક્ટ્રોડને સોલ્ડર કરવામાં આવી શકે છે.

MOVs ની મૂળભૂત વહન પદ્ધતિ સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન રચાયેલા ઝીંક ઓક્સાઇડ અનાજની સીમા પર સેમિકન્ડક્ટર જંકશનથી પરિણમે છે. ટર્મિનલ વચ્ચે શ્રેણી-સમાંતર સંયોજનમાં કામ કરતા ઘણા અનાજ સાથે વેરિસ્ટરને મલ્ટી-જંકશન ડિવાઇસ ગણી શકાય. લાક્ષણિક વેરિસ્ટરનું યોજનાકીય ક્રોસ-વિભાગીય દૃશ્ય આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવ્યું છે.

વેરિસ્ટર્સ પાસે તેમના ટર્મિનલ્સમાં પ્રમાણમાં નાના વોલ્ટેજ ફેરફારને જાળવી રાખવાની મિલકત હોય છે જ્યારે તેમના દ્વારા વહેતો સર્જ કરન્ટ કેટલાક દાયકાઓની તીવ્રતામાં બદલાય છે. આ બિન -રેખીય ક્રિયા તેમને લાઇનની આજુબાજુ શન્ટમાં જોડાયેલા હોય ત્યારે ઉછાળાના પ્રવાહને ફેરવવાની મંજૂરી આપે છે અને લાઇનમાં વોલ્ટેજને મૂલ્યો સુધી મર્યાદિત કરે છે જે તે લાઇન સાથે જોડાયેલા ઉપકરણોને સુરક્ષિત કરે છે.

• હિમપ્રપાત ભંગાણ ડાયોડ (ADB)

આ ઉપકરણોને સિલિકોન હિમપ્રપાત ડાયોડ (એસએડી) અથવા ક્ષણિક વોલ્ટેજ સપ્રેસર (ટીવીએસ) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. પીએન જંકશન બ્રેકડાઉન ડાયોડ, તેના મૂળભૂત સ્વરૂપમાં, એક પીએન જંકશન છે જેમાં એનોડ (પી) અને કેથોડ (એન) હોય છે. આકૃતિ 2a જુઓ. ડીસી સર્કિટ એપ્લિકેશન્સમાં, રક્ષક વિપરીત પક્ષપાતી હોય છે કે ઉપકરણની કેથોડ (એન) બાજુ પર સકારાત્મક સંભવિતતા લાગુ પડે છે. આકૃતિ 2b જુઓ.

હિમપ્રપાત ડાયોડમાં ત્રણ ઓપરેટિંગ પ્રદેશો છે, 1) ફોરવર્ડ બાયસ (લો ઈમ્પેડન્સ), 2) ઓફ સ્ટેટ (હાઈ ઈમ્પેડન્સ), અને 3) રિવર્સ બાયસ બ્રેકડાઉન (પ્રમાણમાં ઓછું ઈમ્પેડન્સ). આ પ્રદેશો આકૃતિ 3. માં જોઈ શકાય છે P પ્રદેશ પર હકારાત્મક વોલ્ટેજ સાથે ફોરવર્ડ બાયસ મોડમાં, એકવાર વોલ્ટેજ ફોરવર્ડ બાયસ ડાયોડ વોલ્ટેજ, VFS કરતાં વધી જાય ત્યારે ડાયોડ ખૂબ જ ઓછી અવરોધ ધરાવે છે. VFS સામાન્ય રીતે 1 V કરતા ઓછું હોય છે અને નીચે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. બંધ રાજ્ય 0 V થી N પ્રદેશ પર હકારાત્મક VBR ની નીચે સુધી વિસ્તરે છે. આ પ્રદેશમાં, એકમાત્ર પ્રવાહો જે વહે છે તે તાપમાન પર આધારિત લિકેજ પ્રવાહો અને ઓછા ભંગાણ વોલ્ટેજ ડાયોડ્સ માટે ઝેનર ટનલિંગ પ્રવાહો છે. રિવર્સ બાયસ બ્રેકડાઉન પ્રદેશ N પ્રદેશ પર હકારાત્મક VBR થી શરૂ થાય છે. VBR પર જંકશન પાર કરતા ઇલેક્ટ્રોન જંકશન પ્રદેશમાં fieldંચા ક્ષેત્ર દ્વારા પૂરતા પ્રમાણમાં વેગ આપે છે કે ઇલેક્ટ્રોન ટકરાવાથી ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રોના કાસ્કેડ અથવા હિમપ્રપાત થાય છે. પરિણામ ડાયોડના પ્રતિકારમાં તીવ્ર ઘટાડો છે. રક્ષણ માટે ફોરવર્ડ બાયસ અને રિવર્સ બાયસ બ્રેકડાઉન બંને પ્રદેશોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

હિમપ્રપાત ડાયોડની વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓ આંતરિક રીતે અસમપ્રમાણ છે. બેક ટુ બેક જંકશન ધરાવતા સપ્રમાણ હિમપ્રપાત ડાયોડ પ્રોટેક્શન પ્રોડક્ટ્સ પણ બનાવવામાં આવે છે.

• ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (જીડીટી)

ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબમાં બે અથવા વધુ મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ હોય છે જે નાના અંતરથી અલગ પડે છે અને સિરામિક અથવા ગ્લાસ સિલિન્ડર દ્વારા રાખવામાં આવે છે. સિલિન્ડર એક ઉમદા ગેસ મિશ્રણથી ભરવામાં આવે છે, જે ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર પૂરતા પ્રમાણમાં વોલ્ટેજ લાગુ પડે ત્યારે ગ્લો ડિસ્ચાર્જ અને છેલ્લે ચાપની સ્થિતિમાં ભડકે છે.

જ્યારે અંતરમાં ધીમે ધીમે વધતો વોલ્ટેજ મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોડ અંતર, ગેસ પ્રેશર અને ગેસ મિશ્રણ દ્વારા નિર્ધારિત મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે, ત્યારે ટર્ન-ઓન પ્રક્રિયા સ્પાર્ક-ઓવર (બ્રેકડાઉન) વોલ્ટેજથી શરૂ થાય છે. એકવાર સ્પાર્ક-ઓવર થાય છે, બાહ્ય સર્કિટરીના આધારે વિવિધ ઓપરેટિંગ સ્ટેટ્સ શક્ય છે. આ રાજ્યો આકૃતિ 4 માં બતાવવામાં આવ્યા છે ગ્લો-ટુ-આર્ક સંક્રમણ વર્તમાન કરતા ઓછા પ્રવાહો પર, એક ગ્લો પ્રદેશ અસ્તિત્વમાં છે. ગ્લો પ્રદેશમાં નીચા પ્રવાહો પર, વોલ્ટેજ લગભગ સ્થિર છે; ઉચ્ચ ગ્લો પ્રવાહો પર, કેટલાક પ્રકારની ગેસ ટ્યુબ અસામાન્ય ગ્લો પ્રદેશમાં પ્રવેશી શકે છે જેમાં વોલ્ટેજ વધે છે. આ અસામાન્ય ગ્લો પ્રદેશ ઉપરાંત ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ અવબાધ લો-વોલ્ટેજ આર્ક સ્થિતિમાં સંક્રમણ ક્ષેત્રમાં ઘટે છે. આર્ક-થી-ગ્લો સંક્રમણ વર્તમાન ગ્લો-ટુ-આર્ક સંક્રમણ કરતા ઓછું હોઈ શકે છે. જીડીટી વિદ્યુત લાક્ષણિકતા, બાહ્ય સર્કિટરી સાથે જોડાણમાં, ઉછાળો પસાર થયા પછી ઓલવવાની જીડીટીની ક્ષમતા નક્કી કરે છે, અને ઉછાળા દરમિયાન ધરપકડ કરનારમાં વિખરાયેલી energyર્જા પણ નક્કી કરે છે.

જો લાગુ વોલ્ટેજ (દા.ત. ક્ષણિક) ઝડપથી વધે છે, તો આયનીકરણ/આર્ક રચના પ્રક્રિયા માટેનો સમય ક્ષણિક વોલ્ટેજને અગાઉના ફકરામાં ભંગાણ માટે જરૂરી મૂલ્ય કરતાં વધી શકે છે. આ વોલ્ટેજને ઇમ્પલ્સ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે અને સામાન્ય રીતે એપ્લાઇડ વોલ્ટેજ (ક્ષણિક) ના વધતા દરનું હકારાત્મક કાર્ય છે.

સિંગલ ચેમ્બર થ્રી-ઇલેક્ટ્રોડ જીડીટીમાં બે પોલાણ હોય છે જે સેન્ટર રિંગ ઇલેક્ટ્રોડથી અલગ પડે છે. કેન્દ્રના ઇલેક્ટ્રોડમાં છિદ્ર એક વાહક પોલાણમાંથી ગેસ પ્લાઝ્માને અન્ય પોલાણમાં વહન શરૂ કરવાની મંજૂરી આપે છે, ભલે અન્ય પોલાણ વોલ્ટેજ સ્પાર્ક-ઓવર વોલ્ટેજની નીચે હોય.

તેમની સ્વિચિંગ ક્રિયા અને કઠોર બાંધકામને કારણે, જીડીટી વર્તમાન વહન ક્ષમતામાં અન્ય એસપીડી ઘટકો કરતાં વધી શકે છે. ઘણા ટેલિકોમ્યુનિકેશન્સ જીડીટી સરળતાથી 10 કેએ (8/20 waves વેવફોર્મ) જેટલો geંચો પ્રવાહ વહન કરી શકે છે. આગળ, જીડીટીની ડિઝાઇન અને કદના આધારે,> 100 કેએના વધારાના પ્રવાહો પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબનું બાંધકામ એવું છે કે તેમની પાસે ખૂબ ઓછી ક્ષમતા છે - સામાન્ય રીતે 2 પીએફ કરતા ઓછી. આ ઘણા ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટ એપ્લિકેશનોમાં તેમના ઉપયોગની મંજૂરી આપે છે.

જ્યારે જીડીટી કાર્ય કરે છે, ત્યારે તેઓ ઉચ્ચ-આવર્તન રેડિયેશન ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જે સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સને પ્રભાવિત કરી શકે છે. તેથી ઇલેક્ટ્રોનિક્સથી ચોક્કસ અંતરે જીડીટી સર્કિટ મૂકવી તે મુજબની છે. અંતર ઇલેક્ટ્રોનિક્સની સંવેદનશીલતા અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સને કેટલી સારી રીતે સુરક્ષિત રાખવામાં આવે છે તેના પર નિર્ભર કરે છે. અસર ટાળવા માટેની બીજી રીત એ છે કે જીડીટીને શિલ્ડ એન્ક્લોઝરમાં મૂકવું.

જીડીટી માટેની વ્યાખ્યાઓ

એક ગેપ, અથવા બે અથવા ત્રણ મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ્સ સાથેના ઘણા ગાબડાને હર્મેટિકલી સીલ કરવામાં આવે છે જેથી ગેસ મિશ્રણ અને દબાણ નિયંત્રણમાં હોય, જે ઉપકરણ અથવા કર્મચારીઓ અથવા બંનેને ઉચ્ચ ક્ષણિક વોલ્ટેજથી બચાવવા માટે રચાયેલ છે.

Or

Discંચા ક્ષણિક વોલ્ટેજથી ઉપકરણ અથવા કર્મચારીઓ, અથવા બંનેનું રક્ષણ કરવા માટે રચાયેલ, વાતાવરણીય દબાણ પર હવા સિવાયના બંધ સ્રાવ માધ્યમમાં અંતર અથવા અંતર.

• એલસીઆર ફિલ્ટર

આ ઘટકો તેમનામાં ભિન્ન છે:

• energyર્જા ક્ષમતા
• પ્રાપ્યતા
• વિશ્વસનીયતા
• ખર્ચ
• અસરકારકતા

IEEE ધોરણ C62.72 થી: સર્જ કરંટને ડાયવર્ટ કરીને ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન નેટવર્ક પર ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવાની SPD ની ક્ષમતા એ સર્જ-પ્રોટેક્ટિવ ઘટકો, SPD નું યાંત્રિક માળખું અને ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન નેટવર્ક સાથે જોડાણનું કાર્ય છે. એસપીડીના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા કેટલાક સામાન્ય સર્જ-પ્રોટેક્ટિવ ઘટકો MOVs, SASDs અને ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ છે, જેમાં MOV નો સૌથી વધુ ઉપયોગ છે. MOV નું સર્જ વર્તમાન રેટિંગ ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર અને તેની રચના સાથે સંબંધિત છે. સામાન્ય રીતે, ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર જેટલો મોટો હોય છે, ઉપકરણની સર્જ વર્તમાન રેટિંગ વધારે છે. MOV સામાન્ય રીતે ગોળાકાર અથવા લંબચોરસ ભૂમિતિ હોય છે પરંતુ 7 મીમી (0.28 ઇંચ) થી 80 મીમી (3.15 ઇંચ) સુધીના પ્રમાણભૂત પરિમાણોમાં આવે છે. આ સર્જ રક્ષણાત્મક ઘટકોની વર્તમાન વર્તમાન રેટિંગ વ્યાપક રીતે બદલાય છે અને ઉત્પાદક પર આધારિત છે. સમાંતર એરેમાં MOV ને જોડીને, એરેની સર્જ વર્તમાન રેટિંગ મેળવવા માટે વ્યક્તિગત MOVs ની વર્તમાન રેટિંગ્સને એકસાથે ઉમેરીને સૈદ્ધાંતિક ઉછાળો વર્તમાન રેટિંગની ગણતરી કરી શકાય છે.

કયા ઘટક, કયા ટોપોલોજી અને ચોક્કસ ટેકનોલોજીની જમાવટ સર્જ કરંટને ડાયવર્ટ કરવા માટે શ્રેષ્ઠ એસપીડી ઉત્પન્ન કરે છે તેના પર ઘણી પૂર્વધારણાઓ છે. આ બધી દલીલો રજૂ કરવા અને વાચકોને આ વિષયોને સમજવા દેવાને બદલે, સર્જ વર્તમાન રેટિંગ, નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરન્ટ રેટિંગ અથવા સર્જ વર્તમાન ક્ષમતાઓની ચર્ચા પરફોર્મન્સ ટેસ્ટ ડેટાની આસપાસ ફરે તે શ્રેષ્ઠ છે. ડિઝાઇનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઘટકો, અથવા તૈનાત ચોક્કસ યાંત્રિક માળખાને ધ્યાનમાં લીધા વિના, મહત્વનું એ છે કે એસપીડીમાં સર્જ વર્તમાન રેટિંગ અથવા નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન રેટિંગ છે જે એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય છે અને, કદાચ સૌથી અગત્યનું, એસપીડી ક્ષણિકને મર્યાદિત કરે છે અપેક્ષિત ઉછાળાના વાતાવરણને જોતા રક્ષણ મળતા સાધનોને થતા નુકસાનને અટકાવતા સ્તરો પર વધુ પડતો વોલ્ટેજ.

મૂળભૂત ઓપરેટિંગ મોડ્સ

મોટાભાગના એસપીડીમાં ત્રણ મૂળભૂત ઓપરેટિંગ મોડ હોય છે:

• રાહ જોવી
• ડાયવર્ટિંગ

દરેક મોડમાં, એસપીડી દ્વારા પ્રવાહ વહે છે. જો કે, જે સમજી શકાતું નથી, તે છે કે દરેક મોડમાં એક અલગ પ્રકારનો વર્તમાન અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે.

પ્રતીક્ષા મોડ

સામાન્ય વીજળીની પરિસ્થિતિઓમાં જ્યારે વીજ વિતરણ વ્યવસ્થામાં "સ્વચ્છ શક્તિ" પૂરી પાડવામાં આવે છે, ત્યારે એસપીડી ન્યૂનતમ કાર્ય કરે છે. રાહ જોવાની સ્થિતિમાં, એસપીડી ઓવરવોલ્ટેજ થવાની રાહ જોઈ રહ્યું છે અને એસી પાવરનો ઓછો અથવા ઓછો વપરાશ કરે છે; મુખ્યત્વે જે મોનિટરિંગ સર્કિટ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ડાયવર્ટીંગ મોડ

ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ ઇવેન્ટને સમજ્યા પછી, એસપીડી ડાઇવર્ટિંગ મોડમાં બદલાય છે. એસપીડીનો ઉદ્દેશ હાનિકારક આવેગ પ્રવાહને જટિલ લોડથી દૂર કરવાનો છે, જ્યારે તેની પરિણામી વોલ્ટેજ તીવ્રતાને નીચા, હાનિકારક સ્તરે ઘટાડે છે.

ANSI/IEEE C62.41.1-2002 દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કર્યા મુજબ, એક લાક્ષણિક વર્તમાન ક્ષણિક ચક્ર (માઇક્રોસેકન્ડ) ના અપૂર્ણાંક સુધી ચાલે છે, 60Hz ના સતત પ્રવાહ, સાઇન્યુસોઇડલ સિગ્નલની સરખામણીમાં સમયનો ટુકડો.

ઉર્જા પ્રવાહની તીવ્રતા તેના સ્રોત પર આધારિત છે. લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઈક, ઉદાહરણ તરીકે, કે જે દુર્લભ ઘટનાઓમાં વર્તમાન લાઈટને કેટલાક સો હજાર એમ્પીએસથી વધારે હોઈ શકે છે. સુવિધાની અંદર, જોકે, આંતરિક રીતે ઉત્પન્ન થતી ક્ષણિક ઘટનાઓ ઓછી વર્તમાન તીવ્રતા ઉત્પન્ન કરશે (થોડા હજાર અથવા સો એમ્પ્સથી ઓછી).

મોટાભાગના એસપીડી મોટા સર્જ કરંટને હેન્ડલ કરવા માટે રચાયેલ હોવાથી, એક પર્ફોર્મન્સ બેંચમાર્ક એ ઉત્પાદનની ચકાસાયેલ નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરન્ટ રેટિંગ (ઇન) છે. ઘણીવાર ફોલ્ટ કરંટ સાથે મૂંઝવણમાં હોય છે, પરંતુ અસંબંધિત, આ વિશાળ વર્તમાન તીવ્રતા એ ઉત્પાદનની પરીક્ષણ કરેલ પુનરાવર્તિત ટકી રહેલી ક્ષમતાનો સંકેત છે.

IEEE થી ધો. C62.72: નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરન્ટ રેટિંગ એસપીડીની ક્ષતિ, અધોગતિ અથવા એસપીડીના માપેલા મર્યાદિત વોલ્ટેજ પ્રદર્શનમાં ફેરફાર કર્યા વગર પસંદ કરેલ મૂલ્યના પુનરાવર્તિત વર્તમાન સર્જ (15 કુલ સર્જ) ને આધિન રહેવાની ક્ષમતાનો ઉપયોગ કરે છે. નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરન્ટ ટેસ્ટમાં સમગ્ર એસપીડીનો સમાવેશ થાય છે જેમાં તમામ સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ઘટકો અને આંતરિક અથવા બાહ્ય એસપીડી ડિસ્કનેક્ટર્સનો સમાવેશ થાય છે. પરીક્ષણ દરમિયાન, કોઈપણ ઘટક અથવા ડિસ્કનેક્ટરને નિષ્ફળ થવા, સર્કિટ ખોલવા, ક્ષતિગ્રસ્ત અથવા અધોગતિ કરવાની મંજૂરી નથી. ચોક્કસ રેટિંગ હાંસલ કરવા માટે, એસપીડીનું માપેલ મર્યાદિત વોલ્ટેજ પ્રદર્શન સ્તર પૂર્વ-પરીક્ષણ અને પરીક્ષણ પછીની સરખામણી વચ્ચે જાળવવું આવશ્યક છે. આ પરીક્ષણોનો ઉદ્દેશ એ એસપીડીની ક્ષમતા અને કામગીરીને દર્શાવવાનો છે કે જે કેટલાક કિસ્સાઓમાં તીવ્ર હોય છે પરંતુ સર્વિસ સાધનોમાં, સુવિધાની અંદર અથવા ઇન્સ્ટોલેશન સ્થાન પર અપેક્ષિત હોઈ શકે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, 10,000 અથવા 20,000 amps ની નજીવી વિસર્જન વર્તમાન ક્ષમતા ધરાવતી SPD નો અર્થ એ છે કે પ્રોડક્ટ પ્રત્યેક સંરક્ષણના મોડમાં ઓછામાં ઓછા 10,000 વખત 20,000 અથવા 15 amps ની ક્ષણિક વર્તમાન તીવ્રતાનો સુરક્ષિત રીતે સામનો કરી શકે.

જીવનના અંતના દૃશ્યો

IEEE ધોરણ C62.72 થી: SPDs ની લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા માટે સૌથી મોટો ખતરો વધી શકે નહીં, પરંતુ પુનરાવર્તિત ક્ષણિક અથવા કામચલાઉ ઓવરવોલ્ટેજ (TOVs અથવા "swells") જે PDS પર થઇ શકે છે. એમસીઓવી સાથેના એસપીડી-જે નજીવા સિસ્ટમ વોલ્ટેજની અનિશ્ચિત રીતે નજીક છે તે આવા ઓવરવોલ્ટેજ માટે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે જે અકાળ એસપીડી વૃદ્ધત્વ અથવા અકાળ જીવનના અંત તરફ દોરી શકે છે. અંગૂઠાનો નિયમ જે ઘણી વખત ઉપયોગમાં લેવાય છે તે નક્કી કરવા માટે છે કે SPD ના MCOV દરેક ચોક્કસ રક્ષણ મોડ માટે નજીવા સિસ્ટમ વોલ્ટેજના ઓછામાં ઓછા 115% છે. આ SPD ને PDS ની સામાન્ય વોલ્ટેજ વિવિધતાઓથી પ્રભાવિત થવાની મંજૂરી આપશે.

જો કે, સતત ઓવરવોલ્ટેજ ઇવેન્ટ્સ સિવાય, એસપીડી વૃદ્ધ વર્તમાન માટે એસપીડી રેટિંગ્સને ઓળંગતા ઉછાળા, સર્જ ઇવેન્ટ્સની ઘટનાનો દર, સર્જનો સમયગાળો , અથવા આ ઘટનાઓનું સંયોજન. સમયાંતરે નોંધપાત્ર કંપનવિસ્તારની પુનરાવર્તિત ઉછાળાની ઘટનાઓ એસપીડી ઘટકોને વધારે ગરમ કરી શકે છે અને વૃદ્ધિના રક્ષણાત્મક ઘટકોનું કારણ બની શકે છે. આગળ, પુનરાવર્તિત ઉછાળા એસપીડી ડિસ્કનેક્ટર્સનું કારણ બની શકે છે જે ઉર્જા રક્ષણાત્મક ઘટકોની ગરમીને કારણે અકાળે કામ કરવા માટે થર્મલ રીતે સક્રિય થાય છે. એસપીડીની લાક્ષણિકતાઓ બદલાઈ શકે છે કારણ કે તે તેની સેવા-અંતની સ્થિતિ સુધી પહોંચે છે-ઉદાહરણ તરીકે, માપેલા મર્યાદિત વોલ્ટેજ વધી અથવા ઘટાડી શકે છે.

ઉછાળાને કારણે અધોગતિ ટાળવાના પ્રયાસમાં, ઘણા એસપીડી ઉત્પાદકો શારીરિક રીતે મોટા ઘટકોનો ઉપયોગ કરીને અથવા સમાંતર બહુવિધ ઘટકોને જોડીને ઉચ્ચ સર્જ વર્તમાન ક્ષમતાઓ સાથે એસપીડી ડિઝાઇન કરે છે. ખૂબ જ દુર્લભ અને અપવાદરૂપ કિસ્સાઓ સિવાય એસપીડીનું રેટિંગ એક એસેમ્બલી તરીકે ઓળંગાઈ જાય તેવી શક્યતાને ટાળવા માટે કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિની સફળતા લાંબી સર્વિસ લાઇફ અને હાલના એસપીડીના ઇતિહાસ દ્વારા સપોર્ટેડ છે જે આ રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે.

એસપીડી સમન્વયના સંદર્ભમાં અને, વર્તમાન વર્તમાન રેટિંગ્સના સંદર્ભમાં જણાવ્યા મુજબ, સર્વિસ ઇક્વિપમેન્ટ પર સ્થિત ઉચ્ચ સર્જ વર્તમાન રેટિંગ્સ સાથે એસપીડી હોય તે તાર્કિક છે જ્યાં પીડીએસ અકાળે વૃદ્ધત્વને રોકવા માટે સહાય માટે સૌથી વધુ સંપર્કમાં આવે છે; દરમિયાન, એસપીડી સર્વિસ સાધનોથી વધુ ડાઉન-લાઇન છે જે ઉર્જાના બાહ્ય સ્રોતોના સંપર્કમાં નથી આવતાં તેમાં ઓછી રેટિંગ હોઈ શકે છે. સારી સર્જ પ્રોટેક્ટિવ સિસ્ટમ ડિઝાઇન અને કોઓર્ડિનેશન સાથે, અકાળે એસપીડી વૃદ્ધત્વ ટાળી શકાય છે.

એસપીડી નિષ્ફળતાના અન્ય કારણોમાં શામેલ છે:

• ઇન્સ્ટોલેશન ભૂલો
• તેના વોલ્ટેજ રેટિંગ માટે ઉત્પાદનનો ખોટો ઉપયોગ
• ઓવર-વોલ્ટેજ ઇવેન્ટ્સ સતત

જ્યારે દમન ઘટક નિષ્ફળ જાય છે, તે મોટા ભાગે ટૂંકા તરીકે કરે છે, જેના કારણે નિષ્ફળ ઘટકમાંથી પ્રવાહ વહેવા લાગે છે. આ નિષ્ફળ ઘટકમાંથી વહેવા માટે ઉપલબ્ધ કરંટનો જથ્થો ઉપલબ્ધ ફોલ્ટ પ્રવાહનું કાર્ય છે અને પાવર સિસ્ટમ દ્વારા સંચાલિત છે. ફોલ્ટ કરંટ પર વધુ માહિતી માટે SPD સલામતી સંબંધિત માહિતી પર જાઓ.