વીજળીનો વર્તમાન વધારો અને ઓવરવોલ્ટેજ સંરક્ષણ

વીજળીનો વર્તમાન વધારો અને ઓવરવોલ્ટેજ સંરક્ષણ

વાતાવરણીય મૂળનું ઓવરવોલ્ટેજ
ઓવરવોલ્ટેજ વ્યાખ્યાઓ

ઓવરવોલ્ટેજ (સિસ્ટમમાં) એક તબક્કાના વાહક અને પૃથ્વી વચ્ચે અથવા તબક્કાના વાહક વચ્ચેનો કોઈપણ વોલ્ટેજ જેનું ટોચનું મૂલ્ય આંતરરાષ્ટ્રીય ઇલેક્ટ્રોટેક્નિકલ શબ્દભંડોળ (IEV 604-03-09) માંથી સાધનની વ્યાખ્યા માટે ઉચ્ચતમ વોલ્ટેજના અનુરૂપ શિખરને ઓળંગે છે.

ઓવરવોલ્ટેજના વિવિધ પ્રકારો

ઓવરવોલ્ટેજ એ વોલ્ટેજ પલ્સ અથવા તરંગ છે જે નેટવર્કના રેટેડ વોલ્ટેજ પર સુપરઇમ્પોઝ કરવામાં આવે છે (ફિગ. J1 જુઓ)

આ પ્રકારના ઓવરવોલ્ટેજની લાક્ષણિકતા છે (જુઓ આકૃતિ J2):

• ઉદય સમય tf (μs માં);
• ગ્રેડિયન્ટ S (kV/μs માં).

ઓવરવોલ્ટેજ સાધનોને ખલેલ પહોંચાડે છે અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન ઉત્પન્ન કરે છે. તદુપરાંત, ઓવરવોલ્ટેજ (T) ની અવધિ ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ્સમાં ઊર્જાની ટોચનું કારણ બને છે જે સાધનોનો નાશ કરી શકે છે.
ફિગ. J2 - ઓવરવોલ્ટેજની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ

ચાર પ્રકારના ઓવરવોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન અને લોડને ખલેલ પહોંચાડી શકે છે:

• સ્વિચિંગ સર્જેસ: હાઇ-ફ્રિકવન્સી ઓવરવોલ્ટેજ અથવા વિસ્ફોટ વિક્ષેપ (જુઓ. આકૃતિ J1) ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કમાં સ્થિર-સ્થિતિમાં ફેરફારને કારણે (સ્વીચગિયરના સંચાલન દરમિયાન).
• પાવર-ફ્રિકવન્સી ઓવરવોલ્ટેજ: નેટવર્ક (50, 60, અથવા 400 હર્ટ્ઝ) જેવી જ આવર્તનના ઓવરવોલ્ટેજ નેટવર્કમાં રાજ્યના કાયમી પરિવર્તનને કારણે થાય છે (ફોલ્ટને પગલે: ઇન્સ્યુલેશન ફોલ્ટ, તટસ્થ વાહકનું ભંગાણ વગેરે).
• ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ડિસ્ચાર્જને કારણે થતા ઓવરવોલ્ટેજ: સંચિત ઈલેક્ટ્રિક ચાર્જના ડિસ્ચાર્જને કારણે ખૂબ જ ટૂંકા ઓવરવોલ્ટેજ (થોડા નેનોસેકન્ડ) થાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્સ્યુલેટિંગ સોલ સાથે કાર્પેટ પર ચાલતી વ્યક્તિ કેટલાક કિલોવોલ્ટના વોલ્ટેજ સાથે ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ થાય છે).
• વાતાવરણીય મૂળના ઓવરવોલ્ટેજ.

વાતાવરણીય મૂળની ઓવરવોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ

કેટલીક આકૃતિઓમાં લાઈટનિંગ સ્ટ્રોક: લાઈટનિંગ ફ્લૅશ અત્યંત મોટી માત્રામાં સ્પંદિત વિદ્યુત ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે (જુઓ આકૃતિ J4)

• કેટલાક હજાર એમ્પીયર (અને કેટલાક હજાર વોલ્ટ)
• ઉચ્ચ આવર્તન (આશરે 1 મેગાહર્ટ્ઝ)
• ટૂંકા ગાળાના (માઈક્રોસેકન્ડથી મિલીસેકન્ડ સુધી)

2000 અને 5000 ની વચ્ચે સમગ્ર વિશ્વમાં સતત વાવાઝોડાંની રચના થઈ રહી છે. આ વાવાઝોડાઓ વીજળીના ઝટકા સાથે આવે છે જે વ્યક્તિઓ અને સાધનો માટે ગંભીર ખતરો દર્શાવે છે. વીજળીના ચમકારા જમીન પર સરેરાશ 30 થી 100 સ્ટ્રોક પ્રતિ સેકન્ડે અથડાવે છે, એટલે કે દર વર્ષે 3 બિલિયન લાઈટનિંગ સ્ટ્રોક.

આકૃતિ J3 માં કોષ્ટક તેમની સંબંધિત સંભાવના સાથે કેટલાક લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઈક મૂલ્યો દર્શાવે છે. જોઈ શકાય છે તેમ, 50% લાઈટનિંગ સ્ટ્રોક 35 kA થી વધુ અને 5% 100 kA થી વધુ પ્રવાહ ધરાવે છે. વીજળીના સ્ટ્રોક દ્વારા પહોંચાડવામાં આવતી ઊર્જા તેથી ખૂબ ઊંચી હોય છે.

ફિગ. J3 – IEC 62305-1 સ્ટાન્ડર્ડ (2010 – કોષ્ટક A.3) દ્વારા આપવામાં આવેલા લાઈટનિંગ ડિસ્ચાર્જ મૂલ્યોના ઉદાહરણો

ફિગ. J4 - વીજળી પ્રવાહનું ઉદાહરણ

વીજળી પણ મોટી સંખ્યામાં આગનું કારણ બને છે, મોટે ભાગે કૃષિ વિસ્તારોમાં (ઘરોનો નાશ કરે છે અથવા તેને ઉપયોગ માટે અયોગ્ય બનાવે છે). બહુમાળી ઇમારતો ખાસ કરીને વીજળીના ઝટકા માટે સંવેદનશીલ હોય છે.

વિદ્યુત સ્થાપનો પર અસરો

વીજળી ખાસ કરીને વિદ્યુત અને ઈલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમોને નુકસાન પહોંચાડે છે: રહેણાંક અને ઔદ્યોગિક બંને જગ્યાઓ પર ટ્રાન્સફોર્મર્સ, વીજળીના મીટર અને વિદ્યુત ઉપકરણો.

વીજળી પડવાથી થયેલા નુકસાનને રિપેર કરવાનો ખર્ચ ઘણો વધારે છે. પરંતુ તેના પરિણામોનું મૂલ્યાંકન કરવું ખૂબ મુશ્કેલ છે:

• કોમ્પ્યુટર અને ટેલિકોમ્યુનિકેશન નેટવર્કને કારણે વિક્ષેપ;
• પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર પ્રોગ્રામ્સ અને કંટ્રોલ સિસ્ટમ ચલાવવામાં જનરેટ થયેલ ખામી.

તદુપરાંત, ઓપરેટિંગ નુકસાનની કિંમત નાશ પામેલા સાધનોની કિંમત કરતાં ઘણી વધારે હોઈ શકે છે.

લાઈટનિંગ સ્ટ્રોકની અસર

લાઈટનિંગ એ એક ઉચ્ચ-આવર્તન વિદ્યુત ઘટના છે જે તમામ વાહક વસ્તુઓ પર, ખાસ કરીને વિદ્યુત કેબલ અને સાધનો પર ઓવરવોલ્ટેજનું કારણ બને છે.

લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઇક્સ બિલ્ડિંગની ઇલેક્ટ્રિકલ (અને/અથવા ઇલેક્ટ્રોનિક) સિસ્ટમ્સને બે રીતે અસર કરી શકે છે:

• ઈમારત પર વીજળી પડવાની સીધી અસરથી (જુઓ ફિગ. J5 a);
• મકાન પર વીજળીની હડતાલની પરોક્ષ અસર દ્વારા:
• વીજળીનો સ્ટ્રોક બિલ્ડિંગને સપ્લાય કરતી ઓવરહેડ ઇલેક્ટ્રિક પાવર લાઇન પર પડી શકે છે (ફિગ. J5 b જુઓ). ઓવરકરન્ટ અને ઓવરવોલ્ટેજ અસરના બિંદુથી ઘણા કિલોમીટર સુધી ફેલાય છે.
• વીજળીનો સ્ટ્રોક ઇલેક્ટ્રિક પાવર લાઇનની નજીક પડી શકે છે (ફિગ જુઓ. J5 c). તે વીજળી પ્રવાહનું ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન છે જે ઇલેક્ટ્રિક પાવર સપ્લાય નેટવર્ક પર ઉચ્ચ પ્રવાહ અને ઓવરવોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે. પછીના બે કિસ્સાઓમાં, જોખમી પ્રવાહો અને વોલ્ટેજ પાવર સપ્લાય નેટવર્ક દ્વારા પ્રસારિત થાય છે.

વીજળીનો ઝટકો ઇમારતની નજીક પડી શકે છે (ફિગ J5 d જુઓ). અસરના બિંદુની આસપાસ પૃથ્વીની સંભાવના ખતરનાક રીતે વધે છે.

ફિગ. J5 - વીજળીની વિવિધ પ્રકારની અસર

તમામ કિસ્સાઓમાં, વિદ્યુત સ્થાપનો અને લોડ માટેના પરિણામો નાટકીય હોઈ શકે છે.

ફિગ. J6 - લાઈટનિંગ સ્ટ્રોકની અસરનું પરિણામ

અસુરક્ષિત મકાન પર વીજળી પડે છે.	ઓવરહેડ લાઇનની નજીક વીજળી પડે છે.	એક મકાનની નજીક વીજળી પડે છે.
વીજળીનો પ્રવાહ ખૂબ જ વિનાશક અસરો સાથે બિલ્ડિંગના વધુ કે ઓછા વાહક માળખાં દ્વારા પૃથ્વી પર વહે છે: થર્મલ અસરો: સામગ્રીનું ખૂબ જ હિંસક ઓવરહિટીંગ, આગનું કારણ બને છે યાંત્રિક અસરો: માળખાકીય વિકૃતિ થર્મલ ફ્લેશઓવર: જ્વલનશીલ અથવા વિસ્ફોટક સામગ્રી (હાઈડ્રોકાર્બન, ધૂળ, વગેરે) ની હાજરીમાં અત્યંત જોખમી ઘટના	વીજળીનો પ્રવાહ વિતરણ પ્રણાલીમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન દ્વારા ઓવરવોલ્ટેજ પેદા કરે છે. આ ઓવરવોલ્ટેજ ઇમારતોની અંદરના વિદ્યુત ઉપકરણોમાં લાઇન સાથે પ્રસારિત થાય છે.	લાઈટનિંગ સ્ટ્રોક સમાન પ્રકારના ઓવરવોલ્ટેજ પેદા કરે છે જે વર્ણવેલ વિરોધીઓ છે. વધુમાં, વીજળીનો પ્રવાહ પૃથ્વી પરથી વિદ્યુત સ્થાપન તરફ પાછો આવે છે, આમ સાધનોના ભંગાણનું કારણ બને છે.
ઇમારત અને ઇમારતની અંદરના સ્થાપનો સામાન્ય રીતે નાશ પામે છે	ઇમારતની અંદરના વિદ્યુત સ્થાપનો સામાન્ય રીતે નાશ પામે છે.

પ્રચારની વિવિધ રીતો

સામાન્ય મોડ

સામાન્ય-મોડ ઓવરવોલ્ટેજ જીવંત વાહક અને પૃથ્વી વચ્ચે દેખાય છે: તબક્કા-થી-પૃથ્વી અથવા તટસ્થ-થી-પૃથ્વી (ફિગ. J7 જુઓ). તેઓ ખાસ કરીને એવા ઉપકરણો માટે ખતરનાક છે કે જેની ફ્રેમ ડાઇલેક્ટ્રિક ભંગાણના જોખમને કારણે પૃથ્વી સાથે જોડાયેલ છે.

ફિગ. J7 - સામાન્ય મોડ

વિભેદક મોડ

જીવંત વાહક વચ્ચે વિભેદક-મોડ ઓવરવોલ્ટેજ દેખાય છે:

તબક્કા-થી-તબક્કા અથવા તબક્કા-થી-તટસ્થ (ફિગ. J8 જુઓ). તેઓ ખાસ કરીને ઈલેક્ટ્રોનિક સાધનો, કોમ્પ્યુટર સિસ્ટમ્સ વગેરે જેવા સંવેદનશીલ હાર્ડવેર માટે જોખમી છે.

ફિગ. J8 - વિભેદક સ્થિતિ

વીજળીના તરંગની લાક્ષણિકતા

ઘટનાનું વિશ્લેષણ વીજળી પ્રવાહ અને વોલ્ટેજ તરંગોના પ્રકારોની વ્યાખ્યાને મંજૂરી આપે છે.

• IEC ધોરણો દ્વારા 2 પ્રકારના વર્તમાન તરંગો ગણવામાં આવે છે:
• 10/350 µs તરંગ: સીધા વીજળીના સ્ટ્રોકથી વર્તમાન તરંગોને લાક્ષણિકતા આપવા માટે (જુઓ ફિગ. J9);

ફિગ. J9 – 10/350 µs વર્તમાન તરંગ

• 8/20 µs તરંગ: પરોક્ષ લાઈટનિંગ સ્ટ્રોકથી વર્તમાન તરંગોને દર્શાવવા માટે (જુઓ ફિગ. J10).

ફિગ. J10 – 8/20 µs વર્તમાન તરંગ

આ બે પ્રકારના લાઈટનિંગ કરંટ વેવ્સનો ઉપયોગ SPDs (IEC સ્ટાન્ડર્ડ 61643-11) પરના પરીક્ષણો અને વીજળીના પ્રવાહો માટે સાધનસામગ્રીની પ્રતિરક્ષાને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે થાય છે.

વર્તમાન તરંગનું ટોચનું મૂલ્ય વીજળીના સ્ટ્રોકની તીવ્રતાને દર્શાવે છે.

લાઈટનિંગ સ્ટ્રોક દ્વારા બનાવેલ ઓવરવોલ્ટેજને 1.2/50 µs વોલ્ટેજ તરંગ દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે (ફિગ. J11 જુઓ).

આ પ્રકારના વોલ્ટેજ તરંગનો ઉપયોગ વાતાવરણીય મૂળના ઓવરવોલ્ટેજ (IEC 61000-4-5 મુજબ ઇમ્પલ્સ વોલ્ટેજ) સામે ટકી રહેલા સાધનોને ચકાસવા માટે થાય છે.

ફિગ. J11 – 1.2/50 µs વોલ્ટેજ વેવ

વીજળી સંરક્ષણનો સિદ્ધાંત
વીજળી સંરક્ષણના સામાન્ય નિયમો

વીજળી હડતાલના જોખમોને રોકવા માટેની કાર્યવાહી
વીજળીની અસરો સામે ઇમારતને સુરક્ષિત રાખવા માટેની સિસ્ટમમાં નીચેનાનો સમાવેશ થવો જોઈએ:

• સીધા વીજળીના સ્ટ્રોક સામે માળખાઓનું રક્ષણ;
• પ્રત્યક્ષ અને પરોક્ષ વીજળીના સ્ટ્રોક સામે વિદ્યુત સ્થાપનોનું રક્ષણ.

વીજળીની હડતાલના જોખમ સામે ઇન્સ્ટોલેશનના રક્ષણ માટેનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત એ છે કે ખલેલ પહોંચાડતી ઊર્જાને સંવેદનશીલ સાધનો સુધી પહોંચતા અટકાવવી. આ હાંસલ કરવા માટે, તે જરૂરી છે:

• વીજળીનો પ્રવાહ કેપ્ચર કરો અને તેને સૌથી સીધા માર્ગ દ્વારા પૃથ્વી પર ચૅનલ કરો (સંવેદનશીલ સાધનોની નજીકથી દૂર રહેવું);
• ઇન્સ્ટોલેશનનું ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ કરો; આ ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ બોન્ડિંગ કંડક્ટર દ્વારા લાગુ કરવામાં આવે છે, જે સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસીસ (SPDs) અથવા સ્પાર્ક ગેપ્સ (દા.ત., એન્ટેના માસ્ટ સ્પાર્ક ગેપ) દ્વારા પૂરક છે.
• SPDs અને/અથવા ફિલ્ટર્સ ઇન્સ્ટોલ કરીને પ્રેરિત અને પરોક્ષ અસરોને ઓછી કરો. ઓવરવોલ્ટેજને દૂર કરવા અથવા મર્યાદિત કરવા માટે બે સંરક્ષણ પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે: તે બિલ્ડિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ (ઇમારતોની બહાર માટે) અને ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ (ઇમારતોની અંદર માટે) તરીકે ઓળખાય છે.

બિલ્ડિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ

બિલ્ડિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમની ભૂમિકા સીધી વીજળીના સ્ટ્રોક સામે તેને સુરક્ષિત કરવાની છે.
સિસ્ટમ સમાવે છે:

• કેપ્ચર ડિવાઇસ: લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ;
• વીજળીનો પ્રવાહ પૃથ્વી પર પહોંચાડવા માટે રચાયેલ ડાઉન-કંડક્ટર;
• "કાગડાનો પગ" પૃથ્વી એકસાથે જોડાયેલ છે;
• તમામ મેટાલિક ફ્રેમ્સ (સમાન બંધન) અને પૃથ્વી લીડ્સ વચ્ચેની લિંક્સ.

જ્યારે વાહકમાં વીજળીનો પ્રવાહ વહે છે, જો તેની અને નજીકમાં આવેલી પૃથ્વી સાથે જોડાયેલ ફ્રેમ્સ વચ્ચે સંભવિત તફાવતો દેખાય છે, તો બાદમાં વિનાશક ફ્લેશઓવરનું કારણ બની શકે છે.

લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમના 3 પ્રકાર
ત્રણ પ્રકારના બિલ્ડિંગ પ્રોટેક્શનનો ઉપયોગ થાય છે:

વીજળીનો સળિયો (સરળ સળિયો અથવા ટ્રિગરિંગ સિસ્ટમ સાથે)

લાઈટનિંગ સળિયા એ ઈમારતની ટોચ પર મૂકવામાં આવેલી મેટાલિક કેપ્ચર ટીપ છે. તે એક અથવા વધુ વાહક (ઘણી વખત તાંબાની પટ્ટીઓ) દ્વારા માટીમાં નાખવામાં આવે છે (ફિગ. J12 જુઓ).

ફિગ. J12 - લાઈટનિંગ રોડ (સાદી સળિયા અથવા ટ્રિગરિંગ સિસ્ટમ સાથે)

તંગ વાયરો સાથે વીજળીનો સળિયો

આ વાયરો સંરક્ષિત કરવા માટે માળખાની ઉપર ખેંચાયેલા છે. તેનો ઉપયોગ ખાસ માળખાના રક્ષણ માટે થાય છે: રોકેટ પ્રક્ષેપણ વિસ્તારો, લશ્કરી એપ્લિકેશનો અને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઓવરહેડ લાઇનોનું રક્ષણ (ફિગ. J13 જુઓ).

ફિગ. J13 - ટૉટ વાયર

મેશેડ કેજ સાથે વીજળી વાહક (ફેરાડે કેજ)

આ સુરક્ષામાં બિલ્ડીંગની આજુબાજુ અસંખ્ય ડાઉન કંડક્ટર/ટેપ સમપ્રમાણરીતે મૂકવાનો સમાવેશ થાય છે. (જુઓ ફિગ. J14).

આ પ્રકારની લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમનો ઉપયોગ અત્યંત ખુલ્લી ઈમારતો માટે થાય છે જેમાં કોમ્પ્યુટર રૂમ જેવા અત્યંત સંવેદનશીલ ઈન્સ્ટોલેશન હોય છે.

ફિગ. J14 – જાળીદાર પાંજરું (ફેરાડે કેજ)

ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનના સાધનો માટે બિલ્ડિંગ પ્રોટેક્શનના પરિણામો

બિલ્ડિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ દ્વારા વિસર્જિત લાઈટનિંગ કરંટનો 50% વિદ્યુત સ્થાપનના અર્થિંગ નેટવર્ક્સમાં પાછો આવે છે (જુઓ. ફિગ. J15): ફ્રેમનો સંભવિત વધારો વારંવાર વિવિધ નેટવર્ક્સમાં કંડક્ટરની ઇન્સ્યુલેશન ટકી ક્ષમતા કરતાં વધી જાય છે. LV, દૂરસંચાર, વિડિયો કેબલ, વગેરે).

તદુપરાંત, ડાઉન-કંડક્ટર દ્વારા પ્રવાહનો પ્રવાહ વિદ્યુત ઇન્સ્ટોલેશનમાં પ્રેરિત ઓવરવોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે.

પરિણામે, બિલ્ડિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનને સુરક્ષિત કરતી નથી: તેથી, ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ પ્રદાન કરવી ફરજિયાત છે.

ફિગ. J15 - ડાયરેક્ટ લાઈટનિંગ બેક કરંટ

લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન - ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ

ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન પ્રોટેક્શન સિસ્ટમનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય સાધનો માટે સ્વીકાર્ય મૂલ્યો સુધી ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવાનો છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન પ્રોટેક્શન સિસ્ટમમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• બિલ્ડિંગ કન્ફિગરેશનના આધારે એક અથવા વધુ SPD;
• ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ: ખુલ્લા વાહક ભાગોનું મેટાલિક મેશ.

અમલીકરણ

ઈમારતની વિદ્યુત અને ઈલેક્ટ્રોનિક પ્રણાલીઓને સુરક્ષિત રાખવા માટેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે.

માહિતી માટે શોધો

• તમામ સંવેદનશીલ લોડ અને બિલ્ડિંગમાં તેમનું સ્થાન ઓળખો.
• ઈલેક્ટ્રિકલ અને ઈલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સ અને બિલ્ડિંગમાં પ્રવેશવાના તેમના સંબંધિત બિંદુઓને ઓળખો.
• લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ ઈમારત પર કે આસપાસના વિસ્તારમાં છે કે કેમ તે તપાસો.
• બિલ્ડિંગના સ્થાન પર લાગુ થતા નિયમોથી પરિચિત બનો.
• ભૌગોલિક સ્થાન, વીજ પુરવઠાના પ્રકાર, લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઈકની ઘનતા વગેરેના આધારે લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઈકના જોખમનું મૂલ્યાંકન કરો.

ઉકેલ અમલીકરણ

• જાળી દ્વારા ફ્રેમ પર બોન્ડિંગ કંડક્ટર ઇન્સ્ટોલ કરો.
• LV ઇનકમિંગ સ્વીચબોર્ડમાં SPD ઇન્સ્ટોલ કરો.
• સંવેદનશીલ સાધનોની નજીકમાં સ્થિત દરેક પેટા વિતરણ બોર્ડમાં વધારાની SPD સ્થાપિત કરો (જુઓ. Fig. J16).

ફિગ. J16 – મોટા પાયે ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનના રક્ષણનું ઉદાહરણ

ધ સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ (SPD)

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસીસ (SPD) નો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક પાવર સપ્લાય નેટવર્ક્સ, ટેલિફોન નેટવર્ક્સ અને કોમ્યુનિકેશન અને ઓટોમેટિક કંટ્રોલ બસો માટે થાય છે.

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ (એસપીડી) એ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન પ્રોટેક્શન સિસ્ટમનો એક ઘટક છે.

આ ઉપકરણ તે લોડના પાવર સપ્લાય સર્કિટ પર સમાંતર રીતે જોડાયેલ છે જે તેને સુરક્ષિત રાખવાનું છે (ફિગ. J17 જુઓ). તેનો ઉપયોગ પાવર સપ્લાય નેટવર્કના તમામ સ્તરે પણ થઈ શકે છે.

આ ઓવરવોલ્ટેજ સંરક્ષણનો સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે અને સૌથી કાર્યક્ષમ પ્રકાર છે.

ફિગ. J17 - સમાંતર સુરક્ષા પ્રણાલીનો સિદ્ધાંત

સમાંતરમાં જોડાયેલ એસપીડીમાં ઊંચી અવબાધ છે. એકવાર સિસ્ટમમાં ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ દેખાય, ઉપકરણની અવબાધ ઘટે છે તેથી સંવેદનશીલ સાધનોને બાયપાસ કરીને, SPD દ્વારા વધારાનો પ્રવાહ ચલાવવામાં આવે છે.

સિદ્ધાંત

SPD એ વાતાવરણીય ઉત્પત્તિના ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવા અને વર્તમાન તરંગોને પૃથ્વી પર વાળવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે, જેથી આ ઓવરવોલ્ટેજના કંપનવિસ્તારને એવા મૂલ્ય સુધી મર્યાદિત કરી શકાય જે ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન અને ઇલેક્ટ્રિક સ્વીચગિયર અને કંટ્રોલગિયર માટે જોખમી ન હોય.

એસપીડી ઓવરવોલ્ટેજને દૂર કરે છે

• સામાન્ય સ્થિતિમાં, તબક્કા અને તટસ્થ અથવા પૃથ્વીની વચ્ચે;
• વિભેદક સ્થિતિમાં, તબક્કા અને તટસ્થ વચ્ચે.

ઓપરેટિંગ થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધુ ઓવરવોલ્ટેજની ઘટનામાં, એસ.પી.ડી

• સામાન્ય સ્થિતિમાં, પૃથ્વી પર energyર્જાનું સંચાલન કરે છે;
• વિભિન્ન સ્થિતિમાં, અન્ય જીવંત વાહક પર toર્જાનું વિતરણ કરે છે.

ત્રણ પ્રકારના SPD

પ્રકાર 1 એસપીડી
પ્રકાર 1 SPD ની ભલામણ સેવા-ક્ષેત્ર અને ઔદ્યોગિક ઇમારતોના ચોક્કસ કિસ્સામાં કરવામાં આવે છે, જે વીજળી સંરક્ષણ પ્રણાલી અથવા જાળીદાર પાંજરા દ્વારા સુરક્ષિત છે.
તે વિદ્યુત સ્થાપનોને સીધા વીજળીના સ્ટ્રોક સામે રક્ષણ આપે છે. તે પૃથ્વી કંડક્ટરથી નેટવર્ક કંડક્ટર સુધી ફેલાતી વીજળીમાંથી બેક-કરન્ટને ડિસ્ચાર્જ કરી શકે છે.
પ્રકાર 1 SPD 10/350 µs વર્તમાન તરંગ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

પ્રકાર 2 એસપીડી
Type 2 SPD એ તમામ લો વોલ્ટેજ વિદ્યુત સ્થાપનો માટે મુખ્ય રક્ષણ પ્રણાલી છે. દરેક વિદ્યુત સ્વીચબોર્ડમાં સ્થાપિત, તે વિદ્યુત સ્થાપનોમાં ઓવરવોલ્ટેજના ફેલાવાને અટકાવે છે અને લોડને સુરક્ષિત કરે છે.
પ્રકાર 2 SPD 8/20 µs વર્તમાન તરંગ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

પ્રકાર 3 એસપીડી
આ SPD ની ઓછી ડિસ્ચાર્જ ક્ષમતા હોય છે. તેથી તેઓ ફરજિયાતપણે ટાઇપ 2 SPDના પૂરક તરીકે અને સંવેદનશીલ લોડની નજીકમાં ઇન્સ્ટોલ કરવા જોઈએ.
પ્રકાર 3 SPD વોલ્ટેજ તરંગો (1.2/50 μs) અને વર્તમાન તરંગો (8/20 μs) ના સંયોજન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

એસપીડી આદર્શ વ્યાખ્યા

ફિગ. J18 – SPD પ્રમાણભૂત વ્યાખ્યા

નોંધ 1: T1+ T2 SPD (અથવા પ્રકાર 1 + 2 SPD) અસ્તિત્વમાં છે જે પ્રત્યક્ષ અને પરોક્ષ વીજળીના સ્ટ્રોક સામે લોડના રક્ષણને સંયોજિત કરે છે.

નોંધ 2: કેટલાક T2 SPD ને T3 તરીકે પણ જાહેર કરી શકાય છે

એસપીડીની લાક્ષણિકતાઓ

ઇન્ટરનેશનલ સ્ટાન્ડર્ડ IEC 61643-11 એડિશન 1.0 (03/2011) નીચા વોલ્ટેજ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન સિસ્ટમ્સ સાથે જોડાયેલ SPD માટેની લાક્ષણિકતાઓ અને પરીક્ષણોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે (ફિગ. J19 જુઓ).

લીલા રંગમાં, SPD ની બાંયધરીકૃત ઓપરેટિંગ શ્રેણી.
ફિગ. J19 – વેરિસ્ટર સાથે SPD ની સમય/વર્તમાન લાક્ષણિકતા

સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ

• U_C: મહત્તમ સતત ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ. આ એસી અથવા ડીસી વોલ્ટેજ છે જેની ઉપર SPD સક્રિય બને છે. આ મૂલ્ય રેટ કરેલ વોલ્ટેજ અને સિસ્ટમ અર્થિંગ ગોઠવણી અનુસાર પસંદ કરવામાં આવે છે.
• U_P: વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ (હું_n). જ્યારે તે સક્રિય હોય ત્યારે SPD ના સમગ્ર ટર્મિનલ્સમાં આ મહત્તમ વોલ્ટેજ છે. આ વોલ્ટેજ ત્યારે પહોંચે છે જ્યારે SPD માં વહેતો પ્રવાહ In ની બરાબર હોય છે. પસંદ કરેલ વોલ્ટેજ સંરક્ષણ સ્તર લોડની ઓવરવોલ્ટેજ સામે ટકી રહેવાની ક્ષમતાથી નીચે હોવું જોઈએ. લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઈકના કિસ્સામાં, SPD ના ટર્મિનલ્સ પરનો વોલ્ટેજ સામાન્ય રીતે U કરતા ઓછો રહે છે._P.
• માં: નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન. આ 8/20 µs વેવફોર્મના વર્તમાનનું ટોચનું મૂલ્ય છે જે SPD ઓછામાં ઓછા 19 વખત ડિસ્ચાર્જ કરવામાં સક્ષમ છે.

શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે?
SPD ઓછામાં ઓછા 19 વખત ટકી શકે તેવા નજીવા સ્રાવ પ્રવાહને અનુરૂપ છે: In નું ઊંચું મૂલ્ય એટલે SPD માટે લાંબુ આયુષ્ય, તેથી 5 kA ના લઘુત્તમ લાદવામાં આવેલા મૂલ્ય કરતાં ઉચ્ચ મૂલ્યો પસંદ કરવાની ભારપૂર્વક ભલામણ કરવામાં આવે છે.

પ્રકાર 1 એસપીડી

• I_આયાત: આવેગ પ્રવાહ. આ 10/350 µs વેવફોર્મના વર્તમાનનું ટોચનું મૂલ્ય છે જે SPD ઓછામાં ઓછા એક વખત ડિસ્ચાર્જ કરવા માટે સક્ષમ છે.

હું શા માટે_આયાત મહત્વનું?
IEC 62305 સ્ટાન્ડર્ડને થ્રી-ફેઝ સિસ્ટમ માટે ધ્રુવ દીઠ 25 kA નું મહત્તમ ઇમ્પલ્સ વર્તમાન મૂલ્ય જરૂરી છે. આનો અર્થ એ છે કે 3P+N નેટવર્ક માટે SPD પૃથ્વીના બંધનમાંથી આવતા કુલ મહત્તમ 100kA ના આવેગ પ્રવાહનો સામનો કરવા સક્ષમ હોવા જોઈએ.

• I_fi: ઓટોએક્સટીંગ્યુશ ફોલો કરંટ. માત્ર સ્પાર્ક ગેપ ટેકનોલોજી માટે લાગુ. આ વર્તમાન (50 હર્ટ્ઝ) છે કે જે SPD ફ્લેશઓવર પછી પોતે જ વિક્ષેપિત કરવામાં સક્ષમ છે. આ વર્તમાન હંમેશા ઇન્સ્ટોલેશનના બિંદુ પર સંભવિત શોર્ટ-સર્કિટ કરતા વધારે હોવો જોઈએ.

પ્રકાર 2 એસપીડી

• Imax: મહત્તમ ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન. આ 8/20 µs વેવફોર્મના વર્તમાનનું ટોચનું મૂલ્ય છે જે SPD એકવાર ડિસ્ચાર્જ કરવામાં સક્ષમ છે.

Imax શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે?
જો તમે 2 SPD ની તુલના એક જ In સાથે કરો છો, પરંતુ અલગ Imax સાથે કરો છો: ઉચ્ચ Imax મૂલ્ય સાથે SPD નું "સેફ્ટી માર્જિન" વધારે છે અને તે નુકસાન થયા વિના ઊંચા પ્રવાહનો સામનો કરી શકે છે.

પ્રકાર 3 એસપીડી

• U_OC: વર્ગ III (પ્રકાર 3) પરીક્ષણો દરમિયાન ખુલ્લા સર્કિટ વોલ્ટેજ લાગુ પડે છે.

મુખ્ય એપ્લિકેશનો

• લો વોલ્ટેજ એસપીડી. તકનીકી અને ઉપયોગના દૃષ્ટિકોણથી, ખૂબ જ અલગ ઉપકરણોને આ શબ્દ દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવ્યા છે. નીચા વોલ્ટેજ SPDs મોડ્યુલર છે જે LV સ્વીચબોર્ડની અંદર સરળતાથી ઇન્સ્ટોલ થઈ શકે છે. પાવર સોકેટ્સ માટે સ્વીકાર્ય SPDs પણ છે, પરંતુ આ ઉપકરણોમાં ઓછી ડિસ્ચાર્જ ક્ષમતા હોય છે.

• સંચાર નેટવર્ક્સ માટે SPD. આ ઉપકરણો ટેલિફોન નેટવર્ક્સ, સ્વિચ્ડ નેટવર્ક્સ અને ઓટોમેટિક કંટ્રોલ નેટવર્ક્સ (બસ) ને બહારથી આવતા ઓવરવોલ્ટેજ (વીજળી) અને પાવર સપ્લાય નેટવર્ક (પ્રદૂષિત સાધનો, સ્વીચગિયર ઑપરેશન, વગેરે)માં આંતરિક હોય તે સામે રક્ષણ આપે છે. આવા SPDs RJ11, RJ45, … કનેક્ટર્સમાં અથવા લોડમાં સંકલિત પણ ઇન્સ્ટોલ કરેલા છે.

નોંધો

1. MOV (varistor) પર આધારિત SPD માટે પ્રમાણભૂત IEC 61643-11 અનુસાર ટેસ્ટ ક્રમ. I ખાતે કુલ 19 આવેગ_n:

• એક સકારાત્મક આવેગ
• એક નકારાત્મક આવેગ
• 15 Hz વોલ્ટેજ પર દરેક 30° પર 50 આવેગ સિંક્રનાઇઝ થાય છે
• એક સકારાત્મક આવેગ
• એક નકારાત્મક આવેગ

2. પ્રકાર 1 SPD માટે, I ખાતે 15 આવેગ પછી_n (અગાઉની નોંધ જુઓ):

• 0.1 x I પર એક આવેગ_આયાત
• 0.25 x I પર એક આવેગ_આયાત
• 0.5 x I પર એક આવેગ_આયાત
• 0.75 x I પર એક આવેગ_આયાત
• I પર એક આવેગ_આયાત

ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન પ્રોટેક્શન સિસ્ટમની ડિઝાઇન
ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન પ્રોટેક્શન સિસ્ટમના ડિઝાઇન નિયમો

બિલ્ડિંગમાં ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનને સુરક્ષિત કરવા માટે, પસંદ કરવા માટે સરળ નિયમો લાગુ પડે છે

• એસપીડી (ઓ);
• તેની સંરક્ષણ પ્રણાલી.

પાવર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન સિસ્ટમ માટે, લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમને વ્યાખ્યાયિત કરવા અને બિલ્ડિંગમાં ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનને સુરક્ષિત કરવા માટે SPD પસંદ કરવા માટે વપરાતી મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ છે:

• બોલ Steven
• SPD ની માત્રા
• પ્રકાર
• SPD ના મહત્તમ ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન Imax ને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે એક્સપોઝરનું સ્તર.
• શોર્ટ સર્કિટ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ
• મહત્તમ સ્રાવ વર્તમાન Imax;
• સ્થાપન બિંદુ પર શોર્ટ-સર્કિટ વર્તમાન Isc.

નીચે આકૃતિ J20 માં લોજિક ડાયાગ્રામ આ ડિઝાઇન નિયમને સમજાવે છે.

ફિગ. J20 - પ્રોટેક્શન સિસ્ટમની પસંદગી માટે લોજિક ડાયાગ્રામ

SPD ની પસંદગી માટેની અન્ય લાક્ષણિકતાઓ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન માટે પૂર્વવ્યાખ્યાયિત છે.

• એસપીડીમાં ધ્રુવોની સંખ્યા;
• વોલ્ટેજ સુરક્ષા સ્તર યુ_P;
• U_C: મહત્તમ સતત ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ.

ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન પ્રોટેક્શન સિસ્ટમની આ પેટા-વિભાગની ડિઝાઇન ઇન્સ્ટોલેશનની લાક્ષણિકતાઓ, સંરક્ષિત કરવાના સાધનો અને પર્યાવરણ અનુસાર સંરક્ષણ સિસ્ટમની પસંદગી માટેના માપદંડનું વધુ વિગતવાર વર્ણન કરે છે.

સંરક્ષણ પ્રણાલીના તત્વો

SPD હંમેશા ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનના મૂળ પર ઇન્સ્ટોલ કરવું આવશ્યક છે.

સ્થાન અને SPD નો પ્રકાર

ઇન્સ્ટોલેશનના મૂળ પર ઇન્સ્ટોલ કરવા માટે SPD નો પ્રકાર લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ હાજર છે કે નહીં તેના પર આધાર રાખે છે. જો ઈમારત લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ (IEC 62305 મુજબ) સાથે ફીટ કરેલી હોય, તો પ્રકાર 1 SPD ઈન્સ્ટોલ કરવું જોઈએ.

ઇન્સ્ટોલેશનના આવતા અંતમાં સ્થાપિત એસપીડી માટે, આઇઇસી 60364 ઇન્સ્ટોલેશન ધોરણો નીચેની 2 લાક્ષણિકતાઓ માટે ન્યૂનતમ મૂલ્યો મૂકે છે:

• નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન I_n = 5 કેએ (8/20) µs;
• વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ યુ_P(આઇ ખાતે_n) < 2.5 kV.

સ્થાપિત કરવા માટે વધારાના એસપીડીની સંખ્યા આના દ્વારા નિર્ધારિત કરવામાં આવે છે:

• સાઇટનું કદ અને બોન્ડિંગ કંડક્ટરને ઇન્સ્ટોલ કરવાની મુશ્કેલી. મોટી સાઇટ્સ પર, દરેક સબડિસ્ટિબ્યુશન બિડાણના આવતા અંતમાં એસપીડી સ્થાપિત કરવું આવશ્યક છે.
• ઇનકમિંગ એન્ડ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસથી સુરક્ષિત કરવા માટેના સંવેદનશીલ ભારને અલગ કરતું અંતર. જ્યારે લોડ્સ ઇનકમિંગ-એન્ડ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસથી 10 મીટરથી વધુ દૂર સ્થિત હોય, ત્યારે સંવેદનશીલ લોડ્સની શક્ય તેટલી નજીક વધારાની દંડ સુરક્ષા પ્રદાન કરવી જરૂરી છે. તરંગના પ્રતિબિંબની ઘટના 10 મીટરથી વધી રહી છે વીજળીના તરંગનો પ્રસાર જુઓ
• એક્સપોઝરનું જોખમ. ખૂબ જ ખુલ્લી સાઇટના કિસ્સામાં, ઇનકમિંગ-એન્ડ SPD વીજળીપ્રવાહના ઊંચા પ્રવાહ અને પૂરતા પ્રમાણમાં ઓછા વોલ્ટેજ સંરક્ષણ સ્તર બંનેની ખાતરી કરી શકતું નથી. ખાસ કરીને, એક પ્રકાર 1 SPD સામાન્ય રીતે પ્રકાર 2 SPD સાથે હોય છે.

નીચે આકૃતિ J21 માં આપેલ કોષ્ટક ઉપર નિર્ધારિત બે પરિબળોના આધારે SPD નો જથ્થો અને પ્રકાર દર્શાવે છે.

ફિગ. J21 – SPD અમલીકરણના 4 કેસ

રક્ષણ વિતરિત સ્તરો

આકૃતિ J22 માં બતાવ્યા પ્રમાણે SPD ના કેટલાક સુરક્ષા સ્તરો ઊર્જાને કેટલાક SPD વચ્ચે વિતરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે જેમાં ત્રણ પ્રકારના SPD માટે પ્રદાન કરવામાં આવ્યું છે:

• પ્રકાર 1: જ્યારે ઈમારત લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ સાથે ફીટ કરવામાં આવે છે અને ઈન્સ્ટોલેશનના આવતા છેડે સ્થિત હોય છે, ત્યારે તે ખૂબ મોટી માત્રામાં ઉર્જા શોષી લે છે;
• પ્રકાર 2: શેષ ઓવરવોલ્ટેજને શોષી લે છે;
• પ્રકાર 3: લોડની ખૂબ નજીક સ્થિત સૌથી સંવેદનશીલ ઉપકરણો માટે જો જરૂરી હોય તો "દંડ" સુરક્ષા પ્રદાન કરે છે.

નોંધ: પ્રકાર 1 અને 2 SPD ને એક જ SPD માં જોડી શકાય છે
ફિગ. J22 - ફાઇન પ્રોટેક્શન આર્કિટેક્ચર

ઇન્સ્ટોલેશન લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર SPD ની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ
મહત્તમ સતત ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ Uc

સિસ્ટમ અર્થિંગ ગોઠવણી પર આધાર રાખીને, મહત્તમ સતત ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ યુ_C SPD નું મૂલ્ય આકૃતિ J23 માં કોષ્ટકમાં દર્શાવેલ મૂલ્યોની બરાબર અથવા તેનાથી વધુ હોવું જોઈએ.

ફિગ. J23 - U નું નિયત લઘુત્તમ મૂલ્ય_C SPD માટે સિસ્ટમ અર્થિંગ ગોઠવણીના આધારે (IEC 534.2-60364-5 ધોરણના કોષ્ટક 53 પર આધારિત)

N/A: લાગુ પડતું નથી
U: લો-વોલ્ટેજ સિસ્ટમનું લાઇન-ટુ-લાઇન વોલ્ટેજ
a આ મૂલ્યો સૌથી ખરાબ-કેસ ફોલ્ટ પરિસ્થિતિઓ સાથે સંબંધિત છે, તેથી 10% ની સહિષ્ણુતાને ધ્યાનમાં લેવામાં આવતી નથી.

સિસ્ટમ અર્થિંગ ગોઠવણી અનુસાર પસંદ કરાયેલ UC ના સૌથી સામાન્ય મૂલ્યો.
ટીટી, ટીએન: 260, 320, 340, 350 વી
આઇટી: 440, 460 વી

વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ યુ_P (આઇ ખાતે_n)

IEC 60364-4-44 સ્ટાન્ડર્ડ SPD માટે સુરક્ષા લેવલ અપની પસંદગી કરવામાં મદદ કરે છે જે સુરક્ષિત કરવાના લોડના કાર્યમાં છે. આકૃતિ J24 નું કોષ્ટક દરેક પ્રકારના સાધનોની આવેગનો સામનો કરવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે.

ફિગ. J24 – સાધનો Uw ના જરૂરી રેટેડ ઇમ્પલ્સ વોલ્ટેજ (IEC 443.2-60364-4 નું કોષ્ટક 44)

a IEC 60038:2009 મુજબ.
b આ રેટ કરેલ ઇમ્પલ્સ વોલ્ટેજ જીવંત વાહક અને PE વચ્ચે લાગુ થાય છે.
c કેનેડા અને યુએસએમાં, 300 V કરતા વધુ પૃથ્વી પરના વોલ્ટેજ માટે, આ સ્તંભમાં આગામી ઉચ્ચતમ વોલ્ટેજને અનુરૂપ રેટેડ ઇમ્પલ્સ વોલ્ટેજ લાગુ પડે છે.
ડી. 220-240 V પર IT સિસ્ટમની કામગીરી માટે, 230/400 પંક્તિનો ઉપયોગ કરવામાં આવશે, એક લાઇન પર પૃથ્વીના ફોલ્ટ પર પૃથ્વીના વોલ્ટેજને કારણે.

ફિગ. J25 - સાધનોની ઓવરવોલ્ટેજ શ્રેણી

	ઓવરવોલ્ટેજ કેટેગરીના સાધનો હું માત્ર ઇમારતોના નિશ્ચિત ઇન્સ્ટોલેશનમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય છું જ્યાં સાધનોની બહાર રક્ષણાત્મક માધ્યમો લાગુ કરવામાં આવે છે - ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને નિર્દિષ્ટ સ્તર સુધી મર્યાદિત કરવા. આવા સાધનોના ઉદાહરણો એ છે કે જેમાં ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ હોય છે જેમ કે કમ્પ્યુટર્સ, ઇલેક્ટ્રોનિક પ્રોગ્રામ્સ સાથેના ઉપકરણો વગેરે.
	ઓવરવોલ્ટેજ કેટેગરી II ના સાધનો નિશ્ચિત વિદ્યુત સ્થાપન સાથે જોડાણ માટે યોગ્ય છે, જે વર્તમાન-ઉપયોગી સાધનો માટે સામાન્ય રીતે જરૂરી ઉપલબ્ધતાની સામાન્ય ડિગ્રી પૂરી પાડે છે. આવા સાધનોના ઉદાહરણો ઘરગથ્થુ ઉપકરણો અને સમાન લોડ છે.
	ઓવરવોલ્ટેજ કેટેગરી III ના સાધનો ડાઉનસ્ટ્રીમના નિશ્ચિત ઇન્સ્ટોલેશનમાં ઉપયોગ કરવા માટે છે, અને મુખ્ય વિતરણ બોર્ડ સહિત, ઉચ્ચ ડિગ્રી ઉપલબ્ધતા પ્રદાન કરે છે. આવા સાધનોના ઉદાહરણો છે ડિસ્ટ્રિબ્યુશન બોર્ડ, સર્કિટ-બ્રેકર્સ, વાયરિંગ સિસ્ટમ્સ જેમાં કેબલ્સ, બસ-બાર, જંકશન બોક્સ, સ્વીચો, સોકેટ-આઉટલેટ્સ) નિશ્ચિત ઇન્સ્ટોલેશનમાં, અને ઔદ્યોગિક ઉપયોગ માટેના સાધનો અને કેટલાક અન્ય સાધનો, દા.ત. સાથે સ્થિર મોટર્સ. નિશ્ચિત સ્થાપન માટે કાયમી જોડાણ.
	ઓવરવોલ્ટેજ કેટેગરી IV ના સાધનો ઇન્સ્ટોલેશનના મૂળ સ્થાને અથવા તેની નિકટતામાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે, ઉદાહરણ તરીકે મુખ્ય વિતરણ બોર્ડના અપસ્ટ્રીમ. આવા સાધનોના ઉદાહરણો વીજળી મીટર, પ્રાથમિક ઓવરકરન્ટ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ અને રિપલ કંટ્રોલ યુનિટ છે.

"ઇન્સ્ટોલ કરેલ" યુ_P પ્રભાવની સરખામણી લોડની આવેગ સહન કરવાની ક્ષમતા સાથે થવી જોઈએ.

SPD પાસે વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ U છે_P તે આંતરિક છે, એટલે કે તેના ઇન્સ્ટોલેશનથી સ્વતંત્ર રીતે વ્યાખ્યાયિત અને પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે. વ્યવહારમાં, યુ ની પસંદગી માટે_P SPD ની કામગીરી, SPD ના ઇન્સ્ટોલેશનમાં અંતર્ગત ઓવરવોલ્ટેજને મંજૂરી આપવા માટે સલામતી માર્જિન લેવું આવશ્યક છે (જુઓ આકૃતિ J26 અને સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનું જોડાણ).

ફિગ. J26 – ઇન્સ્ટોલ કરેલ U_P

"ઇન્સ્ટોલ કરેલ" વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ U_P સામાન્ય રીતે 230/400 V વિદ્યુત સ્થાપનોમાં સંવેદનશીલ ઉપકરણોને સુરક્ષિત રાખવા માટે અપનાવવામાં આવે છે તે 2.5 kV છે (ઓવરવોલ્ટેજ શ્રેણી II, ફિગ J27 જુઓ).

નૉૅધ:
જો નિર્ધારિત વોલ્ટેજ સુરક્ષા સ્તર ઇનકમિંગ-એન્ડ SPD દ્વારા હાંસલ કરી શકાતું નથી અથવા જો સંવેદનશીલ સાધનોની વસ્તુઓ રિમોટ છે (સંરક્ષણ પ્રણાલીના તત્વો#સ્થાન અને એસપીડીનું સ્થાન અને પ્રકારનો પ્રકાર અને એસપીડીનો પ્રકાર જુઓ, તો હાંસલ કરવા માટે વધારાની સંકલિત એસપીડી ઇન્સ્ટોલ કરવી આવશ્યક છે. જરૂરી રક્ષણ સ્તર.

ધ્રુવોની સંખ્યા

• સિસ્ટમ અર્થિંગ ગોઠવણીના આધારે, કોમન-મોડ (CM) અને ડિફરન્સિયલ-મોડ (DM) માં સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરતું SPD આર્કિટેક્ચર પૂરું પાડવું જરૂરી છે.

ફિગ. J27 - સિસ્ટમ અર્થિંગ ગોઠવણી અનુસાર રક્ષણની જરૂર છે

a તબક્કો અને તટસ્થ વચ્ચેના રક્ષણને ક્યાં તો ઇન્સ્ટોલેશનના મૂળ સ્થાને મૂકવામાં આવેલા SPDમાં સમાવિષ્ટ કરી શકાય છે અથવા તેને સુરક્ષિત કરવાના સાધનોની નજીક દૂર કરી શકાય છે.
b જો તટસ્થ વિતરિત

નૉૅધ:

સામાન્ય-મોડ ઓવરવોલ્ટેજ
સંરક્ષણનું મૂળભૂત સ્વરૂપ તબક્કાઓ અને PE (અથવા PEN) કંડક્ટર વચ્ચે સામાન્ય મોડમાં SPD ઇન્સ્ટોલ કરવું છે, ભલે ગમે તે પ્રકારની સિસ્ટમ અર્થિંગ ગોઠવણીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે.

વિભેદક-મોડ ઓવરવોલ્ટેજ
TT અને TN-S પ્રણાલીઓમાં, તટસ્થનું અર્થિંગ પૃથ્વીના અવરોધોને કારણે અસમપ્રમાણતામાં પરિણમે છે જે વિભેદક-મોડ વોલ્ટેજના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે, તેમ છતાં વીજળીના સ્ટ્રોક દ્વારા પ્રેરિત ઓવરવોલ્ટેજ સામાન્ય-મોડ છે.

2P, 3P અને 4P SPDs
(જુઓ ફિગ. J28)
આ IT, TN-C, TN-CS સિસ્ટમો માટે અનુકૂળ છે.
તેઓ સામાન્ય-મોડ ઓવરવોલ્ટેજ સામે માત્ર રક્ષણ પૂરું પાડે છે

ફિગ. J28 – 1P, 2P, 3P, 4P SPDs

1 પી + એન, 3 પી + એન એસપીડી
(જુઓ ફિગ. J29)
આ TT અને TN-S સિસ્ટમો માટે અનુકૂળ છે.
તેઓ સામાન્ય-મોડ અને વિભેદક-મોડ ઓવરવોલ્ટેજ સામે રક્ષણ પૂરું પાડે છે

ફિગ. J29 – 1P + N, 3P + N SPDs

પ્રકાર 1 SPD ની પસંદગી
ઇમ્પલ્સ વર્તમાન Iimp

• જ્યાં સુરક્ષિત કરવા માટેના બિલ્ડિંગના પ્રકાર માટે કોઈ રાષ્ટ્રીય નિયમો અથવા વિશિષ્ટ નિયમો નથી: IEC 12.5-10-350 અનુસાર ઇમ્પલ્સ વર્તમાન Iimp ઓછામાં ઓછી 60364 kA (5/534 µs તરંગ) પ્રતિ શાખા હોવી જોઈએ.
• જ્યાં નિયમો અસ્તિત્વમાં છે: પ્રમાણભૂત IEC 62305-2 4 સ્તરોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે: I, II, III અને IV

આકૃતિ J31 માં કોષ્ટક I ના વિવિધ સ્તરો દર્શાવે છે_આયાત નિયમનકારી કેસમાં.

ફિગ. J30 – સંતુલિત Iનું મૂળભૂત ઉદાહરણ_આયાત 3 તબક્કા સિસ્ટમમાં વર્તમાન વિતરણ

ફિગ. J31 – Iનું કોષ્ટક_આયાત બિલ્ડિંગના વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ અનુસાર મૂલ્યો (IEC/EN 62305-2 પર આધારિત)

સ્વતઃ બુઝાઈ જવું વર્તમાન I ને અનુસરો_fi

આ લાક્ષણિકતા સ્પાર્ક ગેપ ટેક્નોલોજીવાળા SPD માટે જ લાગુ પડે છે. ઓટોએક્સટીન્ગ્વીશ વર્તમાન I ને અનુસરે છે_fi સંભવિત શોર્ટ-સર્કિટ કરંટ I કરતા હંમેશા મોટો હોવો જોઈએ_sc સ્થાપન બિંદુ પર.

પ્રકાર 2 SPD ની પસંદગી
મહત્તમ સ્રાવ વર્તમાન આઇમેક્સ

મહત્તમ ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન ઇમેક્સ બિલ્ડિંગના સ્થાનને લગતા અનુમાનિત એક્સપોઝર સ્તર અનુસાર વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
મહત્તમ ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન (આઇમેક્સ) નું મૂલ્ય જોખમ વિશ્લેષણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે (આકૃતિ J32 માં કોષ્ટક જુઓ).

ફિગ. J32 – એક્સપોઝર લેવલ અનુસાર ભલામણ કરેલ મહત્તમ ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન Imax

બાહ્ય શોર્ટ સર્કિટ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ (એસસીપીડી) ની પસંદગી

સુરક્ષા ઉપકરણો (થર્મલ અને શોર્ટ સર્કિટ) એ વિશ્વસનીય કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવા માટે એસપીડી સાથે સંકલન કરવું આવશ્યક છે, એટલે કે
સેવાની સાતત્યતાની ખાતરી કરો:

• વીજળીના વર્તમાન તરંગોનો સામનો કરવો
• અતિશય શેષ વોલ્ટેજ જનરેટ કરશો નહીં.

બધા પ્રકારનાં અવરકવરની સામે અસરકારક સુરક્ષાની ખાતરી કરો:

• વેરિસ્ટરના થર્મલ રનઅવેને પગલે ઓવરલોડ;
• ઓછી તીવ્રતાનું શોર્ટ સર્કિટ (ઇમ્પેડન્ટ);
• ઉચ્ચ તીવ્રતાનું શોર્ટ સર્કિટ.

SPD ના જીવનના અંતે ટાળવા માટેના જોખમો
વૃદ્ધત્વને કારણે

વૃદ્ધાવસ્થાના કારણે જીવનના કુદરતી અંતના કિસ્સામાં, રક્ષણ થર્મલ પ્રકારનું છે. varistors સાથે SPD માં આંતરિક ડિસ્કનેક્ટર હોવું આવશ્યક છે જે SPD ને અક્ષમ કરે છે.
નોંધ: થર્મલ ભાગેડુ દ્વારા જીવનનો અંત ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ અથવા એન્કેપ્સ્યુલેટેડ સ્પાર્ક ગેપ સાથે એસપીડીની ચિંતા કરતું નથી.

કોઈ ખામીને કારણે

શોર્ટ-સર્કિટ ફોલ્ટને કારણે જીવનના અંતના કારણો છે:

• મહત્તમ ડિસ્ચાર્જ ક્ષમતા ઓળંગાઈ. આ ખામી મજબૂત શોર્ટ સર્કિટમાં પરિણમે છે.
• વિતરણ પ્રણાલીને કારણે ખામી (તટસ્થ/તબક્કો સ્વીચઓવર, તટસ્થ ડિસ્કનેક્શન).
• વેરિસ્ટરનું ધીમે ધીમે બગાડ.
  બાદમાંના બે દોષો અવ્યવસ્થિત શોર્ટ સર્કિટમાં પરિણમે છે.
  ઇન્સ્ટોલેશનને આ પ્રકારની ખામીના પરિણામે થતા નુકસાનથી સુરક્ષિત રાખવું આવશ્યક છે: ઉપર નિર્ધારિત આંતરિક (થર્મલ) ડિસ્કનેક્ટર પાસે ગરમ થવાનો સમય નથી, તેથી તેને ચલાવવા માટે.
  "બાહ્ય શોર્ટ સર્કિટ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ (બાહ્ય SCPD)" નામનું વિશિષ્ટ ઉપકરણ, જે શોર્ટ સર્કિટને દૂર કરવામાં સક્ષમ છે, ઇન્સ્ટોલ કરવું જોઈએ. તે સર્કિટ બ્રેકર અથવા ફ્યુઝ ઉપકરણ દ્વારા અમલમાં મૂકી શકાય છે.

બાહ્ય SCPD ની લાક્ષણિકતાઓ

બાહ્ય એસસીપીડીને એસપીડી સાથે સંકલન કરવું જોઈએ. તે નીચેની બે અવરોધોને પહોંચી વળવા માટે રચાયેલ છે:

વીજળીનો પ્રવાહ ટકી રહે છે

વીજળીનો પ્રવાહ સામનો કરવો એ એસપીડીના બાહ્ય શોર્ટ સર્કિટ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસની આવશ્યક લાક્ષણિકતા છે.
બાહ્ય SCPD એ In પર સતત 15 આવેગ પ્રવાહો પર ટ્રીપ ન કરવી જોઈએ.

શોર્ટ-સર્કિટ વર્તમાન ટકી રહે છે

• બ્રેકિંગ ક્ષમતા ઇન્સ્ટોલેશન નિયમો (IEC 60364 સ્ટાન્ડર્ડ) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
  બાહ્ય એસસીપીડી પાસે ઇન્સ્ટોલેશન પોઇન્ટ (આઇઇસી 60364 ધોરણ અનુસાર) સંભવિત શોર્ટ-સર્કિટ વર્તમાન આઇએસસી કરતા બરાબર અથવા મોટી હોવી જોઈએ.
• ટૂંકા સર્કિટ્સ સામે ઇન્સ્ટોલેશનનું રક્ષણ
  ખાસ કરીને, અવ્યવસ્થિત શોર્ટ સર્કિટ ઘણી બધી શક્તિને વિખેરી નાખે છે અને ઇન્સ્ટોલેશનને અને એસપીડીને થતા નુકસાનને રોકવા માટે ખૂબ જ ઝડપથી દૂર થવું જોઈએ.
  SPD અને તેના બાહ્ય SCPD વચ્ચે યોગ્ય જોડાણ ઉત્પાદક દ્વારા આપવામાં આવવું જોઈએ.

બાહ્ય SCPD માટે સ્થાપન મોડ
ડિવાઇસ “શ્રેણીમાં”

SCPD ને "શ્રેણીમાં" તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે (જુઓ. Fig. J33) જ્યારે રક્ષણ માટે નેટવર્કના સામાન્ય સુરક્ષા ઉપકરણ દ્વારા રક્ષણ કરવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્સ્ટોલેશનનું કનેક્શન સર્કિટ બ્રેકર અપસ્ટ્રીમ).

ફિગ. J33 – SCPD “શ્રેણીમાં”

ઉપકરણ "સમાંતર"

એસસીપીડીને "સમાંતર" તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે (ફિગ. જે 34 જુઓ) જ્યારે એસપીડી સાથે સંકળાયેલ સંરક્ષણ ઉપકરણ દ્વારા ખાસ કરીને સુરક્ષા કરવામાં આવે છે.

• જો કાર્ય સર્કિટ બ્રેકર દ્વારા કરવામાં આવે તો બાહ્ય એસસીપીડીને "ડિસ્કનેક્ટિંગ સર્કિટ બ્રેકર" કહેવામાં આવે છે.
• ડિસ્કનેક્ટિંગ સર્કિટ બ્રેકર એસપીડીમાં એકીકૃત થઈ શકે છે અથવા નહીં.

ફિગ. J34 – SCPD “સમાંતર”

નૉૅધ:
ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ અથવા એન્કેપ્સ્યુલેટેડ સ્પાર્ક ગેપ સાથેના SPDના કિસ્સામાં, SCPD ઉપયોગ પછી તરત જ વર્તમાનને કાપવાની મંજૂરી આપે છે.

રક્ષણની ગેરંટી

બાહ્ય SCPD ને SPD સાથે સંકલન કરવું જોઈએ અને IEC 61643-11 ધોરણની ભલામણો અનુસાર SPD ઉત્પાદક દ્વારા પરીક્ષણ અને ખાતરી આપવી જોઈએ. તે ઉત્પાદકની ભલામણો અનુસાર પણ ઇન્સ્ટોલ કરવું જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રિક SCPD+SPD કોઓર્ડિનેશન કોષ્ટકો જુઓ.

જ્યારે આ ઉપકરણને એકીકૃત કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઉત્પાદન માનક IEC 61643-11 સાથે સુસંગતતા કુદરતી રીતે સુરક્ષાની ખાતરી કરે છે.

ફિગ. J35 – બાહ્ય SCPD સાથે SPD, બિન-સંકલિત (iC60N + iPRD 40r) અને સંકલિત (iQuick PRD 40r)

બાહ્ય SCPDs લાક્ષણિકતાઓનો સારાંશ

બાહ્ય SCPD ની વિગતવાર લાક્ષણિકતાઓ વિભાગમાં લાક્ષણિકતાઓનું વિગતવાર વિશ્લેષણ આપવામાં આવ્યું છે.
આકૃતિ J36 માંનું કોષ્ટક, ઉદાહરણ તરીકે, બાહ્ય SCPD ના વિવિધ પ્રકારો અનુસાર લાક્ષણિકતાઓનો સારાંશ દર્શાવે છે.

ફિગ. J36 - બાહ્ય SCPDs અનુસાર પ્રકાર 2 SPD ના જીવનના અંતના રક્ષણની લાક્ષણિકતાઓ

બાહ્ય SCPD માટે સ્થાપન મોડ	શ્રેણીમાં	સમાંતરે
		ફ્યુઝ સંરક્ષણ-સંકળાયેલ	સર્કિટ બ્રેકર પ્રોટેક્શન-સંબંધિત	સર્કિટ બ્રેકર સંરક્ષણ સંકલિત
સાધનોનું વધારાનું રક્ષણ	=	=	=	=
	એસપીડી એ સાધનોને સંતોષકારક રીતે સુરક્ષિત કરે છે જે કોઈપણ પ્રકારના સંકળાયેલ બાહ્ય SCPD હોય
જીવનના અંતમાં ઇન્સ્ટોલેશનનું રક્ષણ	-	=	+	+ +
	રક્ષણની કોઈ ગેરંટી શક્ય નથી	ઉત્પાદકની ગેરંટી		સંપૂર્ણ ગેરંટી
		અવબાધ શોર્ટ સર્કિટથી રક્ષણ સારી રીતે સુનિશ્ચિત નથી	શોર્ટ સર્કિટથી રક્ષણ સંપૂર્ણપણે સુનિશ્ચિત
જીવનના અંતે સેવાનું સાતત્ય	- -	+	+	+
	સંપૂર્ણ સ્થાપન બંધ છે	માત્ર SPD સર્કિટ બંધ છે
જીવનના અંતે જાળવણી	- -	=	+	+
	ઇન્સ્ટોલેશનનું શટડાઉન જરૂરી છે	ફ્યુઝમાં ફેરફાર	તાત્કાલિક રીસેટિંગ

SPD અને સંરક્ષણ ઉપકરણ સંકલન કોષ્ટક

નીચે આકૃતિ J37 માં કોષ્ટક શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહોના તમામ સ્તરો માટે XXX ઇલેક્ટ્રિક બ્રાન્ડના પ્રકાર 1 અને 2 SPD માટે ડિસ્કનેક્ટિંગ સર્કિટ બ્રેકર્સ (બાહ્ય SCPD) નું સંકલન દર્શાવે છે.

SPD અને તેના ડિસ્કનેક્ટિંગ સર્કિટ બ્રેકર્સ વચ્ચેનું સંકલન, ઈલેક્ટ્રિક દ્વારા સૂચવવામાં આવેલ અને બાંયધરી આપવામાં આવે છે, તે વિશ્વસનીય રક્ષણની ખાતરી કરે છે (વીજળીના તરંગોનો સામનો કરવો, અવબાધ શોર્ટ-સર્કિટ કરંટનું પ્રબલિત રક્ષણ વગેરે)

ફિગ. J37 – SPDs અને તેમના ડિસ્કનેક્ટ થતા સર્કિટ બ્રેકર્સ વચ્ચેના સંકલન કોષ્ટકનું ઉદાહરણ. હંમેશા ઉત્પાદકો દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવેલ નવીનતમ કોષ્ટકોનો સંદર્ભ લો.

અપસ્ટ્રીમ સુરક્ષા ઉપકરણો સાથે સંકલન

ઓવરકરન્ટ સંરક્ષણ ઉપકરણો સાથે સંકલન
વિદ્યુત સ્થાપનમાં, બાહ્ય SCPD એ સંરક્ષણ ઉપકરણ જેવું જ ઉપકરણ છે: આ રક્ષણ યોજનાના તકનીકી અને આર્થિક ઑપ્ટિમાઇઝેશન માટે પસંદગી અને કેસ્કેડીંગ તકનીકોને લાગુ કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

શેષ વર્તમાન ઉપકરણો સાથે સંકલન
જો SPD પૃથ્વી લિકેજ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસના ડાઉનસ્ટ્રીમમાં ઇન્સ્ટોલ કરેલું હોય, તો બાદમાં ઓછામાં ઓછા 3 kA (8/20 μs વર્તમાન તરંગ) ના પલ્સ કરંટની પ્રતિરક્ષા સાથે "si" અથવા પસંદગીયુક્ત પ્રકારનું હોવું જોઈએ.

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસની સ્થાપના
સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનું જોડાણ

સંરક્ષિત સાધનોના ટર્મિનલ્સ પર વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ (ઇન્સ્ટોલ અપ) નું મૂલ્ય ઘટાડવા માટે લોડ સાથે SPDનું જોડાણ શક્ય તેટલું ટૂંકું હોવું જોઈએ.

નેટવર્ક અને પૃથ્વી ટર્મિનલ બ્લોક સાથેના SPD કનેક્શન્સની કુલ લંબાઈ 50 સે.મી.થી વધુ ન હોવી જોઈએ.

સાધનસામગ્રીના રક્ષણ માટેની આવશ્યક લાક્ષણિકતાઓમાંની એક મહત્તમ વોલ્ટેજ સુરક્ષા સ્તર (ઇન્સ્ટોલ અપ) છે કે જે સાધન તેના ટર્મિનલ્સ પર ટકી શકે છે. તદનુસાર, એક SPD એ વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ સાથે પસંદ કરવું જોઈએ જે સાધનોના રક્ષણ માટે અનુકૂળ હોય (જુઓ. ફિગ. J38). કનેક્શન કંડક્ટરની કુલ લંબાઈ છે

એલ = એલ 1 + એલ 2 + એલ 3.

ઉચ્ચ-આવર્તન પ્રવાહો માટે, આ જોડાણની એકમ લંબાઈ દીઠ અવબાધ આશરે 1 µH/m છે.

આથી, લેન્ઝના કાયદાને આ જોડાણ પર લાગુ કરી રહ્યા છીએ: ΔU = L di/dt

સામાન્યકૃત 8/20 µs વર્તમાન તરંગ, 8 kA ના વર્તમાન કંપનવિસ્તાર સાથે, તે મુજબ કેબલના મીટર દીઠ 1000 V નો વોલ્ટેજ વધારો બનાવે છે.

ΔU =1 x 10-6 x 8 x 103 /8 x 10-6 = 1000 V

ફિગ. J38 – SPD L <50 cm ના જોડાણો

પરિણામે સમગ્ર સાધનસામગ્રીના ટર્મિનલ્સ, U સાધનોમાં વોલ્ટેજ છે:
U સાધનો = ઉપર + U1 + U2
જો L1+L2+L3 = 50 સે.મી., અને 8 kA ના કંપનવિસ્તાર સાથે તરંગ 20/8 µs છે, તો સમગ્ર સાધનસામગ્રીના ટર્મિનલ્સમાં વોલ્ટેજ + 500 V હશે.

પ્લાસ્ટિક એન્ક્લોઝરમાં કનેક્શન

નીચેની આકૃતિ J39 બતાવે છે કે પ્લાસ્ટિકના બિડાણમાં SPD ને કેવી રીતે જોડવું.

ફિગ. J39 - પ્લાસ્ટિકના બિડાણમાં જોડાણનું ઉદાહરણ

મેટાલિક એન્ક્લોઝરમાં જોડાણ

મેટાલિક એન્ક્લોઝરમાં સ્વીચગિયર એસેમ્બલીના કિસ્સામાં, SPD ને મેટાલિક એન્ક્લોઝર સાથે સીધું જ જોડવું શાણપણભર્યું હોઈ શકે છે, જેમાં એન્ક્લોઝરનો ઉપયોગ રક્ષણાત્મક વાહક તરીકે કરવામાં આવે છે (જુઓ. ફિગ. J40).
આ વ્યવસ્થા પ્રમાણભૂત IEC 61439-2 નું પાલન કરે છે અને એસેમ્બલી ઉત્પાદકે ખાતરી કરવી જોઈએ કે બિડાણની લાક્ષણિકતાઓ આનો ઉપયોગ શક્ય બનાવે છે.

ફિગ. J40 – મેટાલિક એન્ક્લોઝરમાં જોડાણનું ઉદાહરણ

કંડક્ટર ક્રોસ સેક્શન

ભલામણ કરેલ ન્યૂનતમ વાહક ક્રોસ વિભાગ ધ્યાનમાં લે છે:

• પ્રદાન કરવાની સામાન્ય સેવા: મહત્તમ વોલ્ટેજ ડ્રોપ (50 સે.મી. નિયમ) હેઠળ વીજળીની વર્તમાન તરંગનો પ્રવાહ.
  નોંધ: 50 Hz પરના એપ્લીકેશનથી વિપરીત, વીજળીની ઘટના ઉચ્ચ-આવર્તન છે, કંડક્ટર ક્રોસ સેક્શનમાં વધારો તેના ઉચ્ચ-આવર્તન અવબાધને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડતો નથી.
• વાહક 'ટૂંકા સર્કિટ પ્રવાહોનો વિરોધ કરે છે: વાહકને મહત્તમ સંરક્ષણ પ્રણાલીના કટઓફ સમય દરમિયાન શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહનો પ્રતિકાર કરવો જ જોઇએ.
  IEC 60364 એ ઇન્સ્ટોલેશન ઇનકમિંગ એન્ડમાં ઓછામાં ઓછા ક્રોસ સેક્શનની ભલામણ કરે છે:
• પ્રકાર 4 SPD ના જોડાણ માટે 2 mm2(Cu);
• પ્રકાર 16 SPD (લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમની હાજરી) ના જોડાણ માટે 2 mm1(Cu)

સારા અને ખરાબ એસપીડી ઇન્સ્ટોલેશનના ઉદાહરણો

ફિગ. J41 – સારા અને ખરાબ SPD ઇન્સ્ટોલેશનના ઉદાહરણો

સાધનોની સ્થાપનાની ડિઝાઇન ઇન્સ્ટોલેશન નિયમો અનુસાર થવી જોઈએ: કેબલની લંબાઈ 50 સેમી કરતા ઓછી હોવી જોઈએ.

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસના કેબલિંગ નિયમો
નિયમ 1

પાલન કરવા માટેનો પ્રથમ નિયમ એ છે કે નેટવર્ક (બાહ્ય SCPD દ્વારા) અને અર્થિંગ ટર્મિનલ બ્લોક વચ્ચેના SPD જોડાણોની લંબાઈ 50 સે.મી.થી વધુ ન હોવી જોઈએ.
આકૃતિ J42 SPD ના જોડાણ માટેની બે શક્યતાઓ દર્શાવે છે.
ફિગ. જે 42 - અલગ અથવા એકીકૃત બાહ્ય એસસીપીડી સાથે એસપીડી

નિયમ 2

રક્ષિત આઉટગોઇંગ ફીડરના વાહક:

• બાહ્ય SCPD અથવા SPD ના ટર્મિનલ્સ સાથે જોડાયેલ હોવું જોઈએ;
• પ્રદૂષિત ઇનકમિંગ કંડક્ટરથી ભૌતિક રીતે અલગ થવું જોઈએ.

તેઓ SPD અને SCPD ના ટર્મિનલ્સની જમણી બાજુએ સ્થિત છે (જુઓ આકૃતિ J43).

ફિગ. જે 43 - સુરક્ષિત આઉટગોઇંગ ફીડરના જોડાણો એસપીડી ટર્મિનલ્સની જમણી બાજુએ છે

નિયમ 3

ઇનકમિંગ ફીડર તબક્કો, ન્યુટ્રલ અને પ્રોટેક્શન (PE) વાહક લૂપ સપાટીને ઘટાડવા માટે એક બીજાની બાજુમાં ચાલવા જોઈએ (જુઓ ફિગ. J44).

નિયમ 4

SPD ના ઇનકમિંગ કંડક્ટર સુરક્ષિત આઉટગોઇંગ કંડક્ટરથી દૂર હોવા જોઈએ જેથી કરીને તેને જોડીને પ્રદૂષિત ન થાય (ફિગ J44 જુઓ).

નિયમ 5

ફ્રેમ લૂપની સપાટીને ઓછી કરવા માટે કેબલને બિડાણના ધાતુના ભાગો (જો કોઈ હોય તો) સામે પિન કરવી જોઈએ અને તેથી EM વિક્ષેપ સામે રક્ષણાત્મક અસરથી લાભ મેળવવો જોઈએ.

બધા કેસોમાં, તે તપાસવું આવશ્યક છે કે સ્વીચબોર્ડ્સ અને એન્ક્લોઝર્સના ફ્રેમ્સ ખૂબ ટૂંકા જોડાણો દ્વારા માટીમાં આવે છે.

છેલ્લે, જો શિલ્ડેડ કેબલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો, મોટી લંબાઈ ટાળવી જોઈએ, કારણ કે તે શિલ્ડિંગની કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે (જુઓ. ફિગ. J44).

ફિગ. જે 44 - ઇલેક્ટ્રિક બિડાણમાં લૂપ સપાટી અને સામાન્ય અવબાધમાં ઘટાડો દ્વારા ઇએમસીના સુધારાનું ઉદાહરણ

સર્જ સંરક્ષણ એપ્લિકેશન ઉદાહરણો

સુપરમાર્કેટમાં SPD એપ્લિકેશનનું ઉદાહરણ

ફિગ. J46 – ટેલિકોમ્યુનિકેશન નેટવર્ક

ઉકેલો અને યોજનાકીય ડાયાગ્રામ

• સર્જ એરેસ્ટર પસંદગી માર્ગદર્શિકાએ ઇન્સ્ટોલેશનના આવનારા છેડે અને સંબંધિત ડિસ્કનેક્શન સર્કિટ બ્રેકરની ચોક્કસ કિંમત નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવ્યું છે.
• સંવેદી ઉપકરણો તરીકે (યુ_આયાત < 1.5 kV) ઇનકમિંગ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસથી 10m કરતાં વધુ દૂર સ્થિત છે, ફાઇન પ્રોટેક્શન સર્જ એરેસ્ટર્સ લોડની શક્ય તેટલી નજીક ઇન્સ્ટોલ કરેલા હોવા જોઈએ.
• કોલ્ડ રૂમ વિસ્તારો માટે સેવાની વધુ સારી સાતત્યતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે: "si" પ્રકારના શેષ વર્તમાન સર્કિટ બ્રેકર્સનો ઉપયોગ વીજળીના તરંગોમાંથી પસાર થતાં પૃથ્વીની સંભવિતતામાં વધારો થવાને કારણે થતા ઉપદ્રવને ટાળવા માટે કરવામાં આવશે.
• વાતાવરણીય ઓવરવોલ્ટેજ સામે રક્ષણ માટે: 1, મુખ્ય સ્વીચબોર્ડમાં સર્જ એરેસ્ટર ઇન્સ્ટોલ કરો. 2, દરેક સ્વીચબોર્ડ (1 અને 2) માં 10 મીટરથી વધુના અંતરે આવેલા સંવેદનશીલ ઉપકરણોને સપ્લાય કરતા ફાઈન પ્રોટેક્શન સર્જ એરેસ્ટર ઇન્સ્ટોલ કરો. 3, પૂરા પાડવામાં આવેલ ઉપકરણોને સુરક્ષિત રાખવા માટે ટેલિકોમ્યુનિકેશન નેટવર્ક પર સર્જ એરેસ્ટર ઇન્સ્ટોલ કરો, ઉદાહરણ તરીકે, ફાયર એલાર્મ, મોડેમ, ટેલિફોન, ફેક્સ.

કેબલિંગ ભલામણો

• બિલ્ડિંગના પૃથ્વી સમાપ્તિની સમાનતાની ખાતરી કરો.
• લૂપ્ડ પાવર સપ્લાય કેબલ વિસ્તારો ઘટાડો.

ઇન્સ્ટોલેશન ભલામણો

• સર્જ એરેસ્ટર ઇન્સ્ટોલ કરો, આઇ_{મહત્તમ} = 40 kA (8/20 µs), અને 60 A પર રેટ કરેલ iC40 ડિસ્કનેક્શન સર્કિટ બ્રેકર.
• ફાઇન પ્રોટેક્શન સર્જ એરેસ્ટર્સ ઇન્સ્ટોલ કરો, આઇ_{મહત્તમ} = 8 kA (8/20 µs) અને સંકળાયેલ iC60 ડિસ્કનેક્શન સર્કિટ બ્રેકર્સ 10 A પર રેટિંગ

ફિગ. J46 – ટેલિકોમ્યુનિકેશન નેટવર્ક

ફોટોવોલ્ટેઇક એપ્લિકેશન્સ માટે SPD

વિવિધ કારણોસર વિદ્યુત સ્થાપનોમાં ઓવરવોલ્ટેજ થઈ શકે છે. તે આના કારણે થઈ શકે છે:

• વીજળી અથવા હાથ ધરવામાં કોઈપણ કાર્ય પરિણામે વિતરણ નેટવર્ક.
• લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઈક્સ (નજીકમાં અથવા ઈમારતો અને પીવી ઈન્સ્ટોલેશન પર, અથવા લાઈટનિંગ કંડક્ટર પર).
• વીજળીના કારણે વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં ભિન્નતા.

તમામ આઉટડોર સ્ટ્રક્ચર્સની જેમ, પીવી ઇન્સ્ટોલેશન પણ વીજળીના જોખમના સંપર્કમાં આવે છે જે દરેક પ્રદેશમાં બદલાય છે. નિવારક અને ધરપકડ પ્રણાલીઓ અને ઉપકરણો સ્થાને હોવા જોઈએ.

ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ દ્વારા રક્ષણ

મુકવામાં આવનાર પ્રથમ રક્ષક એ એક માધ્યમ (વાહક) છે જે PV ઇન્સ્ટોલેશનના તમામ વાહક ભાગો વચ્ચે ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગની ખાતરી કરે છે.

ધ્યેય તમામ ગ્રાઉન્ડેડ કંડક્ટર અને મેટલ ભાગોને બંધન કરવાનો છે અને તેથી ઇન્સ્ટોલ કરેલ સિસ્ટમમાં તમામ બિંદુઓ પર સમાન સંભાવના ઊભી કરવી.

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ (SPDs) દ્વારા રક્ષણ

SPDs ખાસ કરીને AC/DC ઇન્વર્ટર, મોનિટરિંગ ઉપકરણો અને PV મોડ્યુલ જેવા સંવેદનશીલ વિદ્યુત ઉપકરણોને સુરક્ષિત કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે, પરંતુ 230 VAC વિદ્યુત વિતરણ નેટવર્ક દ્વારા સંચાલિત અન્ય સંવેદનશીલ ઉપકરણો પણ છે. જોખમ મૂલ્યાંકનની નીચેની પદ્ધતિ નિર્ણાયક લંબાઈ Lcrit ના મૂલ્યાંકન અને Dc રેખાઓની સંચિત લંબાઈ L સાથે તેની સરખામણી પર આધારિત છે.
જો L ≥ Lcrit હોય તો SPD રક્ષણ જરૂરી છે.
Lcrit એ PV ઇન્સ્ટોલેશનના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે અને નીચે આપેલા કોષ્ટક (ફિગ. J47) પ્રમાણે ગણતરી કરવામાં આવે છે:

ફિગ. J47 – SPD DC પસંદગી

L એનો સરવાળો છે:

• ઇન્વર્ટર (ઓ) અને જંકશન બોક્સ(ઓ) વચ્ચેના અંતરનો સરવાળો, એ ધ્યાનમાં લેતા કે સમાન નળીમાં સ્થિત કેબલની લંબાઈ માત્ર એક જ વાર ગણાય છે, અને
• જંકશન બોક્સ અને સ્ટ્રિંગ બનાવતા ફોટોવોલ્ટેઈક મોડ્યુલોના કનેક્શન પોઈન્ટ વચ્ચેના અંતરનો સરવાળો, એ ધ્યાનમાં લેતા કે સમાન નળીમાં સ્થિત કેબલની લંબાઈ માત્ર એક જ વાર ગણવામાં આવે છે.

Ng એ આર્ક લાઈટનિંગ ડેન્સિટી છે (સ્ટ્રાઇક્સની સંખ્યા/km2/વર્ષ).

ફિગ. J48 – SPD પસંદગી

એસપીડી પ્રોટેક્શન
સ્થાન	પીવી મોડ્યુલ્સ અથવા એરે બોક્સ		ઇન્વર્ટર ડીસી બાજુ	ઇન્વર્ટર એસી બાજુ		મુખ્ય બોર્ડ
	LDC			LAC		વીજળીનો સળિયો
માપદંડ	<10 મી	> 10 મી		<10 મી	> 10 મી	હા	ના
એસપીડીનો પ્રકાર	જરૂર નથી	"SPD 1" પ્રકાર 2[a]	"SPD 2" પ્રકાર 2[a]	જરૂર નથી	"SPD 3" પ્રકાર 2[a]	"SPD 4" પ્રકાર 1[a]	"SPD 4" ટાઇપ 2 જો Ng > 2.5 અને ઓવરહેડ લાઇન

[a]. 1 2 3 4 EN 1 અનુસાર પ્રકાર 62305 વિભાજન અંતર અવલોકન કરવામાં આવતું નથી.

એસપીડી ઇન્સ્ટોલ કરી રહ્યું છે

DC બાજુ પર SPD ની સંખ્યા અને સ્થાન સૌર પેનલ્સ અને ઇન્વર્ટર વચ્ચેના કેબલની લંબાઈ પર આધારિત છે. જો લંબાઈ 10 મીટરથી ઓછી હોય તો ઈન્વર્ટરની નજીકમાં SPD ઇન્સ્ટોલ કરવું જોઈએ. જો તે 10 મીટરથી વધુ હોય, તો બીજું SPD જરૂરી છે અને તે સૌર પેનલની નજીકના બૉક્સમાં સ્થિત હોવું જોઈએ, પ્રથમ એક ઇન્વર્ટર વિસ્તારમાં સ્થિત છે.

કાર્યક્ષમ બનવા માટે, L+ / L- નેટવર્ક અને SPDના અર્થ ટર્મિનલ બ્લોક અને ગ્રાઉન્ડ બસબાર વચ્ચે SPD કનેક્શન કેબલ શક્ય તેટલું ટૂંકું હોવું જોઈએ – 2.5 મીટર (d1+d2<50 cm) કરતાં ઓછું.

સલામત અને ભરોસાપાત્ર ફોટોવોલ્ટેઇક ઉર્જા ઉત્પાદન

"જનરેટર" ભાગ અને "રૂપાંતરણ" ભાગ વચ્ચેના અંતરને આધારે, બે ભાગોમાંના દરેકના રક્ષણની ખાતરી કરવા માટે, બે વધારો એરેસ્ટર્સ અથવા વધુ સ્થાપિત કરવા જરૂરી હોઈ શકે છે.

ફિગ. J49 – SPD સ્થાન

સર્જ સંરક્ષણ તકનીકી પૂરક

વીજળી સંરક્ષણ ધોરણો

IEC 62305 માનક ભાગો 1 થી 4 (NF EN 62305 ભાગો 1 થી 4) લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ્સ પર પ્રમાણભૂત પ્રકાશનો IEC 61024 (શ્રેણી), IEC 61312 (શ્રેણી), અને IEC 61663 (શ્રેણી) ને ફરીથી ગોઠવે છે અને અપડેટ કરે છે.

ભાગ 1 - સામાન્ય સિદ્ધાંતો

આ ભાગ વીજળી અને તેની લાક્ષણિકતાઓ અને સામાન્ય ડેટા વિશે સામાન્ય માહિતી રજૂ કરે છે અને અન્ય દસ્તાવેજોનો પરિચય આપે છે.

ભાગ 2 - જોખમ સંચાલન

આ ભાગ ટેકનિકલ અને આર્થિક ઑપ્ટિમાઇઝેશનને મંજૂરી આપવા માટે માળખા માટેના જોખમની ગણતરી કરવા અને વિવિધ સુરક્ષા દૃશ્યો નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે તે વિશ્લેષણ રજૂ કરે છે.

ભાગ 3 - માળખાને ભૌતિક નુકસાન અને જીવન સંકટ

આ ભાગ લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ, ડાઉન-કન્ડક્ટર, અર્થ લીડ, ઇક્વિપોટેન્શિયલ અને તેથી SPD વિથ ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ (ટાઈપ 1 SPD) સહિત ડાયરેક્ટ લાઈટનિંગ સ્ટ્રોકથી રક્ષણનું વર્ણન કરે છે.

ભાગ 4 - સ્ટ્રક્ચર્સની અંદર ઇલેક્ટ્રિકલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સ

આ ભાગ વીજળીની પ્રેરિત અસરોથી રક્ષણનું વર્ણન કરે છે, જેમાં SPD (પ્રકાર 2 અને 3) દ્વારા સુરક્ષા પ્રણાલી, કેબલ શિલ્ડિંગ, SPD ના સ્થાપન માટેના નિયમો વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

ધોરણોની આ શ્રેણી આના દ્વારા પૂરક છે:

• વધારો સુરક્ષા ઉત્પાદનોની વ્યાખ્યા માટેના ધોરણોની IEC 61643 શ્રેણી (એસપીડીના ઘટકો જુઓ);
• LV વિદ્યુત સ્થાપનોમાં ઉત્પાદનોના ઉપયોગ માટેના ધોરણોની IEC 60364-4 અને -5 શ્રેણી (SPD ના અંત-જીવન સંકેત જુઓ).

SPD ના ઘટકો

SPD મુખ્યત્વે સમાવે છે (જુઓ. આકૃતિ J50):

1. એક અથવા વધુ બિનરેખીય ઘટકો: જીવંત ભાગ (વેરિસ્ટર, ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ [GDT], વગેરે);
2. થર્મલ રક્ષણાત્મક ઉપકરણ (આંતરિક ડિસ્કનેક્ટર) જે તેને જીવનના અંતે થર્મલ ભાગેડુથી રક્ષણ આપે છે (વેરિસ્ટર સાથે એસપીડી);
3. એક સૂચક જે એસપીડીના જીવનનો અંત સૂચવે છે; કેટલાક SPD આ સંકેતની રીમોટ રિપોર્ટિંગની મંજૂરી આપે છે;
4. એક બાહ્ય SCPD જે શોર્ટ સર્કિટ સામે રક્ષણ પૂરું પાડે છે (આ ઉપકરણને SPD માં સંકલિત કરી શકાય છે).

ફિગ. J50 – SPD નું ડાયાગ્રામ

જીવંત ભાગની તકનીક

જીવંત ભાગને અમલમાં મૂકવા માટે ઘણી તકનીકો ઉપલબ્ધ છે. તેમાંના દરેકના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે:

• ઝેનર ડાયોડ્સ;
• ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (નિયંત્રિત અથવા નિયંત્રિત નથી);
• વેરિસ્ટર (ઝીંક ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર [ZOV]).

નીચે આપેલ કોષ્ટક 3 સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી તકનીકોની લાક્ષણિકતાઓ અને ગોઠવણીઓ દર્શાવે છે.

ફિગ. J51 - સારાંશ પ્રદર્શન કોષ્ટક

પુન	ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (GDT)	એન્કેપ્સ્યુલેટેડ સ્પાર્ક ગેપ	ઝીંક ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર	શ્રેણીમાં જીડીટી અને વેરિસ્ટર	સમાવિષ્ટ સ્પાર્ક ગેપ અને વેરિસ્ટર સમાંતર
લાક્ષણિકતાઓ
ઓપરેટિંગ મોડ	વોલ્ટેજ સ્વિચિંગ	વોલ્ટેજ સ્વિચિંગ	વોલ્ટેજ મર્યાદિત	શ્રેણીમાં વોલ્ટેજ-સ્વિચિંગ અને -લિમિટિંગ	વોલ્ટેજ-સ્વિચિંગ અને -સમાંતરમાં મર્યાદિત
ઓપરેટિંગ વણાંકો
એપ્લિકેશન	ટેલિકોમ નેટવર્ક એલવી નેટવર્ક (varistor સાથે સંકળાયેલ)	એલવી નેટવર્ક	એલવી નેટવર્ક	એલવી નેટવર્ક	એલવી નેટવર્ક
એસપીડી પ્રકાર	લખો 2	લખો 1	પ્રકાર 1 અથવા પ્રકાર 2	પ્રકાર 1+ પ્રકાર 2	પ્રકાર 1+ પ્રકાર 2

SPD ના જીવનના અંતનો સંકેત

જીવનના અંતના સૂચકાંકો વપરાશકર્તાને જાણ કરવા માટે આંતરિક ડિસ્કનેક્ટર અને SPD ના બાહ્ય SCPD સાથે સંકળાયેલા છે કે સાધન હવે વાતાવરણીય મૂળના ઓવરવોલ્ટેજ સામે સુરક્ષિત નથી.

સ્થાનિક સંકેત

આ કાર્ય સામાન્ય રીતે ઇન્સ્ટોલેશન કોડ્સ દ્વારા જરૂરી છે. જીવનના અંતનો સંકેત આંતરિક ડિસ્કનેક્ટર અને/અથવા બાહ્ય SCPDને સૂચક (તેજસ્વી અથવા યાંત્રિક) દ્વારા આપવામાં આવે છે.

જ્યારે બાહ્ય SCPD ફ્યુઝ ઉપકરણ દ્વારા લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આ કાર્યને સુનિશ્ચિત કરવા માટે સ્ટ્રાઈકર સાથે ફ્યુઝ અને ટ્રિપિંગ સિસ્ટમથી સજ્જ બેઝ પ્રદાન કરવું જરૂરી છે.

ઈન્ટિગ્રેટેડ ડિસ્કનેક્ટિંગ સર્કિટ બ્રેકર

યાંત્રિક સૂચક અને નિયંત્રણ હેન્ડલની સ્થિતિ જીવનના અંતના કુદરતી સંકેતને મંજૂરી આપે છે.

સ્થાનિક સંકેત અને દૂરસ્થ રિપોર્ટિંગ

XXX ઇલેક્ટ્રિક બ્રાન્ડનું iQuick PRD SPD એક સંકલિત ડિસ્કનેક્ટિંગ સર્કિટ બ્રેકર સાથે "વાયર માટે તૈયાર" પ્રકારનું છે.

સ્થાનિક સંકેત

iQuick PRD SPD (જુઓ. Fig. J53) સ્થાનિક યાંત્રિક સ્થિતિ સૂચકાંકો સાથે ફીટ થયેલ છે:

• (લાલ) યાંત્રિક સૂચક અને ડિસ્કનેક્ટિંગ સર્કિટ બ્રેકર હેન્ડલની સ્થિતિ SPD ના શટડાઉન સૂચવે છે;
• દરેક કારતૂસ પરનો (લાલ) યાંત્રિક સૂચક કારતૂસના જીવનનો અંત સૂચવે છે.

ફિગ. J53 – XXX ઇલેક્ટ્રિક બ્રાન્ડનું iQuick PRD 3P+N SPD

રિમોટ રિપોર્ટિંગ

(જુઓ ફિગ. J54)

iQuick PRD SPD એક સંકેત સંપર્ક સાથે ફીટ થયેલ છે જે રીમોટ રિપોર્ટિંગની મંજૂરી આપે છે:

• કારતૂસ જીવનનો અંત;
• ગુમ થયેલ કારતૂસ, અને જ્યારે તે ફરીથી સ્થાને મૂકવામાં આવે છે;
• નેટવર્ક પર ખામી (શોર્ટ સર્કિટ, તટસ્થનું ડિસ્કનેક્શન, તબક્કો/તટસ્થ રિવર્સલ);
• સ્થાનિક મેન્યુઅલ સ્વિચિંગ.

પરિણામે, સ્થાપિત SPD ની ઓપરેટિંગ સ્થિતિનું દૂરસ્થ મોનિટરિંગ એ સુનિશ્ચિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે કે સ્ટેન્ડબાય સ્થિતિમાં આ રક્ષણાત્મક ઉપકરણો હંમેશા કામ કરવા માટે તૈયાર છે.

ફિગ. J54 – iQuick PRD SPD સાથે સૂચક પ્રકાશનું સ્થાપન

ફિગ. J55 – સ્માર્ટલિંકનો ઉપયોગ કરીને SPD સ્થિતિનો દૂરસ્થ સંકેત

જીવનના અંતે જાળવણી

જ્યારે અંતિમ જીવન સૂચક શટડાઉન સૂચવે છે, ત્યારે SPD (અથવા પ્રશ્નમાં કારતૂસ) બદલવું આવશ્યક છે.

iQuick PRD SPD ના કિસ્સામાં, જાળવણીની સુવિધા આપવામાં આવે છે:

• જાળવણી વિભાગ દ્વારા જીવનના અંતે (બદલી કરવાની) કારતૂસ સરળતાથી ઓળખી શકાય છે.
• જીવનના અંતમાં કારતૂસને સંપૂર્ણ સલામતીમાં બદલી શકાય છે કારણ કે જો કારતૂસ ખૂટે છે તો સલામતી ઉપકરણ ડિસ્કનેક્ટ થતા સર્કિટ બ્રેકરને બંધ કરવા માટે પ્રતિબંધિત કરે છે.

બાહ્ય SCPD ની વિગતવાર લાક્ષણિકતાઓ

વર્તમાન તરંગનો સામનો કરવો

વર્તમાન તરંગ બાહ્ય SCPDs પરના પરીક્ષણોનો સામનો કરે છે તે નીચે મુજબ દર્શાવે છે:

• આપેલ રેટિંગ અને ટેક્નોલોજી (NH અથવા સિલિન્ડ્રિકલ ફ્યુઝ) માટે, વર્તમાન તરંગનો સામનો કરવાની ક્ષમતા એએમ પ્રકારના ફ્યુઝ (મોટર પ્રોટેક્શન) સાથે gG પ્રકારના ફ્યુઝ (સામાન્ય ઉપયોગ) કરતાં વધુ સારી છે.
• આપેલ રેટિંગ માટે, વર્તમાન તરંગનો સામનો કરવાની ક્ષમતા ફ્યુઝ ઉપકરણ કરતાં સર્કિટ બ્રેકર સાથે વધુ સારી છે. નીચેની આકૃતિ J56 વોલ્ટેજ વેવ ટકી પરીક્ષણોના પરિણામો બતાવે છે:
• Imax = 20 kA માટે વ્યાખ્યાયિત SPD ને સુરક્ષિત કરવા માટે, બાહ્ય SCPD એ MCB 16 A અથવા Fuse aM 63 A છે, નોંધ: આ કિસ્સામાં, Fuse gG 63 A યોગ્ય નથી.
• Imax = 40 kA માટે વ્યાખ્યાયિત SPD ને સુરક્ષિત કરવા માટે, પસંદ કરવા માટેનું બાહ્ય SCPD કાં તો MCB 40 A અથવા ફ્યુઝ aM 125 A છે,

ફિગ. J56 – SCPDs વોલ્ટેજ વેવની સરખામણી I માટે ક્ષમતાઓનો સામનો કરે છે_{મહત્તમ} = 20 kA અને I_{મહત્તમ} = 40 કે.એ.

અપ વોલ્ટેજ રક્ષણ સ્તર સ્થાપિત

સામાન્ય રીતે:

• સર્કિટ બ્રેકરના ટર્મિનલ્સ પરનો વોલ્ટેજ ડ્રોપ ફ્યુઝ ડિવાઇસના ટર્મિનલ્સ કરતા વધારે છે. આનું કારણ એ છે કે સર્કિટ-બ્રેકર ઘટકો (થર્મલ અને ચુંબકીય ટ્રિપિંગ ઉપકરણો) ની અવરોધ ફ્યુઝ કરતા વધારે છે.

જો કે:

• 10 kA (95% કેસ) કરતા વધુ ન હોય તેવા વર્તમાન તરંગો માટે વોલ્ટેજ ડ્રોપ્સ વચ્ચેનો તફાવત થોડો રહે છે;
• ઇન્સ્ટોલ કરેલ અપ વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ પણ કેબલિંગ અવરોધને ધ્યાનમાં લે છે. ફ્યુઝ ટેક્નોલૉજી (SPD માંથી પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ રિમોટ)ના કિસ્સામાં આ વધારે હોઈ શકે છે અને સર્કિટ-બ્રેકર ટેક્નૉલૉજી (સર્કિટ બ્રેકર નજીક અને SPDમાં એકીકૃત પણ)ના કિસ્સામાં ઓછું હોઈ શકે છે.

નોંધ: ઇન્સ્ટોલ કરેલ અપ વોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન લેવલ એ વોલ્ટેજ ડ્રોપ્સનો સરવાળો છે:

• SPD માં;
• બાહ્ય SCPD માં;
• સાધનસામગ્રી કેબલિંગમાં

અવબાધ શોર્ટ સર્કિટ સામે રક્ષણ

ઇમ્પિડન્સ શોર્ટ સર્કિટ ઘણી બધી ઉર્જાનો નાશ કરે છે અને ઇન્સ્ટોલેશન અને SPD ને નુકસાન ન થાય તે માટે તેને ખૂબ જ ઝડપથી દૂર કરવું જોઈએ.

આકૃતિ J57 પ્રતિભાવ સમય અને 63 Aam ફ્યુઝ અને 25 A સર્કિટ બ્રેકર દ્વારા સંરક્ષણ પ્રણાલીની ઊર્જા મર્યાદાની તુલના કરે છે.

આ બે સંરક્ષણ પ્રણાલીઓમાં સમાન 8/20 µs વર્તમાન તરંગનો સામનો કરવાની ક્ષમતા છે (અનુક્રમે 27 kA અને 30 kA).

ફિગ. J57 - સર્કિટ બ્રેકર અને સમાન 8/20 µs વર્તમાન તરંગ સામે ટકી રહેવાની ક્ષમતા ધરાવતા ફ્યુઝ માટે સમય/વર્તમાન અને ઊર્જા મર્યાદાઓના વળાંકોની સરખામણી

વીજળીના મોજાનો પ્રચાર

વિદ્યુત નેટવર્ક્સ ઓછી-આવર્તન હોય છે અને પરિણામે, વોલ્ટેજ તરંગનો પ્રસાર ઘટનાની આવર્તનની તુલનામાં ત્વરિત હોય છે: વાહકના કોઈપણ બિંદુએ, તાત્કાલિક વોલ્ટેજ સમાન હોય છે.

વીજળીના તરંગ એ ઉચ્ચ-આવર્તન ઘટના છે (કેટલાક સો kHz થી MHz):

• લાઈટનિંગ તરંગ ઘટનાની આવર્તનની તુલનામાં ચોક્કસ ઝડપે વાહક સાથે પ્રસારિત થાય છે. પરિણામે, કોઈપણ સમયે, માધ્યમ પરના તમામ બિંદુઓ પર વોલ્ટેજનું સમાન મૂલ્ય હોતું નથી (ફિગ. J58 જુઓ).

ફિગ. J58 - કંડક્ટરમાં વીજળીના તરંગનો પ્રચાર

• માધ્યમનો ફેરફાર આના આધારે તરંગના પ્રસાર અને/અથવા પ્રતિબિંબની ઘટના બનાવે છે:

1. બે માધ્યમો વચ્ચે અવબાધનો તફાવત;
2. પ્રગતિશીલ તરંગની આવર્તન (નાડીના કિસ્સામાં ઉદય સમયની તીવ્રતા);
3. માધ્યમની લંબાઈ.

કુલ પ્રતિબિંબના કિસ્સામાં, ખાસ કરીને, વોલ્ટેજ મૂલ્ય બમણું થઈ શકે છે.

ઉદાહરણ: SPD દ્વારા રક્ષણનો કેસ

વીજળીના તરંગો પર લાગુ કરાયેલી ઘટનાના મોડેલિંગ અને પ્રયોગશાળામાં પરીક્ષણો દર્શાવે છે કે 30 મીટર કેબલ દ્વારા સંચાલિત લોડ અપસ્ટ્રીમ વોલ્ટેજ ઉપર SPD દ્વારા સુરક્ષિત રહે છે, પ્રતિબિંબની ઘટનાને કારણે, મહત્તમ 2 x U નો વોલ્ટેજ રહે છે._P (જુઓ ફિગ. J59). આ વોલ્ટેજ તરંગ ઊર્જાસભર નથી.

ફિગ. J59 - કેબલના સમાપ્તિ પર વીજળીના તરંગનું પ્રતિબિંબ

સુધારાત્મક પગલાં

ત્રણ પરિબળોમાંથી (અવરોધ, આવર્તન, અંતરનો તફાવત), માત્ર એક જ કે જે ખરેખર નિયંત્રિત કરી શકાય છે તે છે SPD અને લોડ વચ્ચેની કેબલની લંબાઈ. આ લંબાઈ જેટલી વધારે છે, તેટલું વધારે પ્રતિબિંબ.

સામાન્ય રીતે, બિલ્ડિંગમાં ઓવરવોલ્ટેજ મોરચા માટે, પ્રતિબિંબની ઘટના 10 મીટરથી નોંધપાત્ર હોય છે અને 30 મીટરથી વોલ્ટેજને બમણી કરી શકે છે (ફિગ. J60 જુઓ).

જો કેબલની લંબાઇ ઇનકમિંગ-એન્ડ SPD અને સુરક્ષિત કરવાના સાધનો વચ્ચે 10 મીટર કરતાં વધી જાય તો ફાઇન પ્રોટેક્શનમાં બીજું SPD ઇન્સ્ટોલ કરવું જરૂરી છે.

ફિગ. J60 – કેબલના છેડા પર મહત્તમ વોલ્ટેજ તેની લંબાઇ અનુસાર ઘટના વોલ્ટેજના આગળના ભાગ સુધી = 4kV/us

ટીટી સિસ્ટમમાં વીજળી પ્રવાહનું ઉદાહરણ

તબક્કા અને PE અથવા તબક્કા અને PEN વચ્ચેનો સામાન્ય મોડ SPD કોઈપણ પ્રકારની સિસ્ટમ અર્થિંગ ગોઠવણી સ્થાપિત કરે છે (જુઓ. ફિગ. J61).

તોરણો માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ન્યુટ્રલ અર્થિંગ રેઝિસ્ટર R1 એ ઇન્સ્ટોલેશન માટે વપરાતા અર્થિંગ રેઝિસ્ટર R2 કરતા ઓછો પ્રતિકાર ધરાવે છે.

વીજળીનો પ્રવાહ એબીસીડી સર્કિટ દ્વારા પૃથ્વી પર સૌથી સરળ માર્ગ દ્વારા વહેશે. તે શ્રેણીમાં વેરિસ્ટર્સ V1 અને V2માંથી પસાર થશે, જેના કારણે SPD (U_P1 + યુ_P2) આત્યંતિક કેસોમાં ઇન્સ્ટોલેશનના પ્રવેશદ્વાર પર A અને C ના ટર્મિનલ્સ પર દેખાવા માટે.

ફિગ. J61 – માત્ર સામાન્ય સુરક્ષા

Ph અને N વચ્ચેના ભારને અસરકારક રીતે સુરક્ષિત કરવા માટે, વિભેદક મોડ વોલ્ટેજ (A અને C વચ્ચે) ઘટાડવું આવશ્યક છે.

તેથી અન્ય SPD આર્કિટેક્ચરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે (જુઓ ફિગ. J62)

વીજળીનો પ્રવાહ સર્કિટ ABH દ્વારા વહે છે જે સર્કિટ ABCD કરતાં ઓછો અવબાધ ધરાવે છે, કારણ કે B અને H વચ્ચે વપરાતા ઘટકનું અવબાધ નલ (ગેસથી ભરેલું સ્પાર્ક ગેપ) છે. આ કિસ્સામાં, વિભેદક વોલ્ટેજ એ SPD (U_P2).

ફિગ. J62 - સામાન્ય અને વિભેદક સુરક્ષા