सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस (एसपीडी) कैसे काम करता है

सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस (एसपीडी) कैसे काम करता है

एक एसपीडी की क्षमता वृद्धि धाराओं को मोड़कर विद्युत वितरण नेटवर्क पर ओवरवॉल्टेज को सीमित करने के लिए वृद्धि-सुरक्षात्मक घटकों, एसपीडी की यांत्रिक संरचना, और विद्युत वितरण नेटवर्क से कनेक्शन का एक कार्य है। एक एसपीडी का उद्देश्य क्षणिक ओवरवॉल्टेज को सीमित करना और सर्ज करंट या दोनों को डायवर्ट करना है। इसमें कम से कम एक अरेखीय घटक होता है। सरल शब्दों में, एसपीडी का उद्देश्य क्षणिक ओवरवॉल्टेज को सीमित करने के उद्देश्य से उपकरण क्षति और डाउनटाइम को रोकने के लक्ष्य के साथ क्षणिक वोल्टेज वृद्धि के कारण उन उपकरणों तक पहुंचना है जिनकी वे रक्षा करते हैं।

उदाहरण के लिए, दबाव राहत वाल्व द्वारा संरक्षित पानी की चक्की पर विचार करें। प्रेशर रिलीफ वाल्व तब तक कुछ नहीं करता जब तक कि पानी की आपूर्ति में अधिक दबाव वाली पल्स न आ जाए। जब ऐसा होता है, तो वाल्व खुल जाता है और अतिरिक्त दबाव को अलग कर देता है, ताकि यह पानी के पहिये तक न पहुंचे।

यदि रिलीफ वाल्व मौजूद नहीं था, तो अत्यधिक दबाव पानी के पहिये, या शायद आरी के लिए लिंकेज को नुकसान पहुंचा सकता है। भले ही रिलीफ वाल्व जगह पर हो और ठीक से काम कर रहा हो, फिर भी प्रेशर पल्स का कुछ अवशेष पहिया तक पहुंच जाएगा। लेकिन दबाव इतना कम हो गया होगा कि पानी के पहिये को नुकसान न पहुंचे या इसके संचालन में बाधा न आए। यह एसपीडी की कार्रवाई का वर्णन करता है। वे ग्राहकों को उन स्तरों तक कम करते हैं जो संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संचालन को नुकसान या बाधित नहीं करेंगे।

टेक्नोलॉजीज का इस्तेमाल किया

SPDs में किन तकनीकों का उपयोग किया जाता है?

आईईईई कक्षा से सी 62.72: एसपीडी के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य वृद्धि-सुरक्षात्मक घटक धातु ऑक्साइड वेरिस्टर (एमओवी), हिमस्खलन ब्रेकडाउन डायोड (एबीडी - पूर्व में सिलिकॉन हिमस्खलन डायोड या एसएडी के रूप में जाना जाता है), और गैस डिस्चार्ज ट्यूब (जीडीटी) हैं। एसी पावर सर्किट की सुरक्षा के लिए एमओवी सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है। एक MOV की सर्ज करंट रेटिंग क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र और इसकी संरचना से संबंधित है। सामान्य तौर पर, क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र जितना बड़ा होता है, डिवाइस की सर्ज करंट रेटिंग उतनी ही अधिक होती है। एमओवी आम तौर पर गोल या आयताकार ज्यामिति के होते हैं लेकिन 7 मिमी (0.28 इंच) से 80 मिमी (3.15 इंच) तक के मानक आयामों के ढेर में आते हैं। इन सर्ज प्रोटेक्टिव कंपोनेंट्स की सर्ज करंट रेटिंग व्यापक रूप से भिन्न होती है और निर्माता पर निर्भर होती है। जैसा कि इस क्लॉज में पहले चर्चा की गई थी, MOV को एक समानांतर सरणी में जोड़कर, एक सर्ज करंट वैल्यू की गणना केवल अलग-अलग MOV की सर्ज करंट रेटिंग्स को एक साथ जोड़कर एरे की सर्ज करंट रेटिंग प्राप्त करने के लिए की जा सकती है। ऐसा करने में, चयनित एमओवी की परिचालन विशेषताओं के समन्वय पर विचार किया जाना चाहिए।

किस घटक, किस टोपोलॉजी, और विशिष्ट तकनीक की तैनाती पर कई परिकल्पनाएं हैं जो सर्ज करंट को डायवर्ट करने के लिए सबसे अच्छा एसपीडी पैदा करती हैं। सभी विकल्पों को प्रस्तुत करने के बजाय, यह सबसे अच्छा है कि सर्ज करंट रेटिंग, नॉमिनल डिस्चार्ज करंट रेटिंग, या सर्ज करंट क्षमताओं की चर्चा प्रदर्शन परीक्षण डेटा के इर्द-गिर्द घूमती है। डिजाइन में उपयोग किए गए घटकों, या तैनात विशिष्ट यांत्रिक संरचना के बावजूद, जो मायने रखता है वह यह है कि एसपीडी की वर्तमान रेटिंग या नाममात्र निर्वहन वर्तमान रेटिंग है जो आवेदन के लिए उपयुक्त है।

इन घटकों का अधिक विस्तृत विवरण इस प्रकार है। एसपीडी में उपयोग किए जाने वाले घटक काफी भिन्न होते हैं। यहाँ उन घटकों का एक नमूना है:

• धातु ऑक्साइड varistor (MOV)

आमतौर पर, MOV में उपयुक्त एडिटिव्स के साथ sintered जिंक ऑक्साइड का एक गोल या आयताकार आकार का शरीर होता है। उपयोग में आने वाले अन्य प्रकारों में ट्यूबलर आकार और बहुपरत संरचनाएं शामिल हैं। Varistors में धातु के कण इलेक्ट्रोड होते हैं जिनमें चांदी के मिश्र धातु या अन्य धातु होते हैं। इलेक्ट्रोड को स्क्रीनिंग और सिंटरिंग या अन्य प्रक्रियाओं द्वारा इस्तेमाल की गई धातु के आधार पर शरीर पर लागू किया जा सकता है। Varistors में अक्सर तार या टैब लीड या किसी अन्य प्रकार की समाप्ति होती है जिसे इलेक्ट्रोड में मिलाप किया गया हो सकता है।

MOVs का मूल चालन तंत्र एक सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान बनने वाले जिंक ऑक्साइड अनाज की सीमा पर अर्धचालक जंक्शनों से उत्पन्न होता है। टर्मिनलों के बीच श्रृंखला-समानांतर संयोजन में अभिनय करने वाले कई अनाज के साथ वैरिस्टर को एक बहु-जंक्शन उपकरण माना जा सकता है। एक विशिष्ट वैरिस्टर का एक योजनाबद्ध क्रॉस-सेक्शनल दृश्य चित्र 1 में दिखाया गया है।

Varistors के पास अपने टर्मिनलों में अपेक्षाकृत छोटे वोल्टेज परिवर्तन को बनाए रखने की संपत्ति होती है, जबकि उनके माध्यम से बहने वाली वृद्धि कई दशकों के परिमाण में भिन्न होती है। यह गैर-रेखीय क्रिया उन्हें लाइन के पार शंट में कनेक्ट होने पर एक उछाल की धारा को मोड़ने की अनुमति देती है और लाइन में वोल्टेज को उस लाइन से जुड़े उपकरणों की रक्षा करने वाले मानों तक सीमित कर देती है।

• हिमस्खलन ब्रेकडाउन डायोड (ADB)

इन उपकरणों को सिलिकॉन हिमस्खलन डायोड (एसएडी) या क्षणिक वोल्टेज सप्रेसर (टीवीएस) के रूप में भी जाना जाता है। पीएन जंक्शन ब्रेकडाउन डायोड, अपने मूल रूप में, एक एकल पीएन जंक्शन है जिसमें एनोड (पी) और कैथोड (एन) होता है। चित्र 2a देखें। डीसी सर्किट अनुप्रयोगों में, रक्षक रिवर्स बायस्ड होता है जैसे कि डिवाइस के कैथोड (एन) पक्ष पर एक सकारात्मक क्षमता लागू होती है। चित्र 2बी देखें।

हिमस्खलन डायोड में तीन ऑपरेटिंग क्षेत्र होते हैं, 1) फॉरवर्ड बायस (कम प्रतिबाधा), 2) ऑफ स्टेट (उच्च प्रतिबाधा), और 3) रिवर्स बायस ब्रेकडाउन (अपेक्षाकृत कम प्रतिबाधा)। इन क्षेत्रों को चित्र 3 में देखा जा सकता है। पी क्षेत्र पर एक सकारात्मक वोल्टेज के साथ फॉरवर्ड बायस मोड में, एक बार वोल्टेज फॉरवर्ड बायस डायोड वोल्टेज, वीएफएस से अधिक हो जाने पर डायोड में बहुत कम प्रतिबाधा होती है। VFS आमतौर पर 1 V से कम होता है और इसे नीचे परिभाषित किया गया है। ऑफ स्टेट 0 वी से एन क्षेत्र पर सकारात्मक वीबीआर के ठीक नीचे तक फैला हुआ है। इस क्षेत्र में, प्रवाहित होने वाली एकमात्र धाराएं तापमान पर निर्भर रिसाव धाराएं और कम ब्रेकडाउन वोल्टेज डायोड के लिए जेनर टनलिंग धाराएं हैं। रिवर्स बायस ब्रेकडाउन क्षेत्र एन क्षेत्र पर सकारात्मक वीबीआर के साथ शुरू होता है। जंक्शन को पार करने वाले वीबीआर इलेक्ट्रॉनों में जंक्शन क्षेत्र में उच्च क्षेत्र द्वारा पर्याप्त त्वरित किया जाता है कि इलेक्ट्रॉन टकराव के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों का एक झरना, या हिमस्खलन होता है। परिणाम डायोड के प्रतिरोध में तेज गिरावट है। फॉरवर्ड बायस और रिवर्स बायस ब्रेकडाउन दोनों क्षेत्रों का उपयोग सुरक्षा के लिए किया जा सकता है।

हिमस्खलन डायोड की विद्युत विशेषताएँ आंतरिक रूप से असममित होती हैं। सममित हिमस्खलन डायोड सुरक्षा उत्पादों में बैक टू बैक जंक्शन भी निर्मित होते हैं।

• गैस डिस्चार्ज ट्यूब (जीडीटी)

गैस डिस्चार्ज ट्यूब में दो या दो से अधिक धातु इलेक्ट्रोड होते हैं जो एक छोटे से अंतराल से अलग होते हैं और एक सिरेमिक या ग्लास सिलेंडर द्वारा रखे जाते हैं। सिलेंडर एक उत्कृष्ट गैस मिश्रण से भरा होता है, जो एक चमक निर्वहन में बदल जाता है और अंत में एक चाप की स्थिति होती है जब इलेक्ट्रोड पर पर्याप्त वोल्टेज लगाया जाता है।

जब अंतराल में धीरे-धीरे बढ़ता वोल्टेज मुख्य रूप से इलेक्ट्रोड रिक्ति, गैस दबाव और गैस मिश्रण द्वारा निर्धारित मूल्य तक पहुंच जाता है, तो टर्न-ऑन प्रक्रिया स्पार्क-ओवर (ब्रेकडाउन) वोल्टेज पर शुरू होती है। एक बार स्पार्क-ओवर होने के बाद, बाहरी सर्किटरी के आधार पर विभिन्न ऑपरेटिंग राज्य संभव हैं। इन अवस्थाओं को चित्र 4 में दिखाया गया है। ग्लो-टू-आर्क ट्रांजिशन करंट से कम धाराओं पर, एक चमक क्षेत्र मौजूद होता है। चमक क्षेत्र में कम धाराओं पर, वोल्टेज लगभग स्थिर रहता है; उच्च चमक धाराओं पर, कुछ प्रकार की गैस ट्यूब एक असामान्य चमक क्षेत्र में प्रवेश कर सकती हैं जिसमें वोल्टेज बढ़ जाता है। इस असामान्य चमक क्षेत्र से परे संक्रमण क्षेत्र में कम वोल्टेज चाप स्थिति में गैस डिस्चार्ज ट्यूब प्रतिबाधा कम हो जाती है। आर्क-टू-ग्लो ट्रांज़िशन करंट ग्लो-टू-आर्क ट्रांज़िशन से कम हो सकता है। जीडीटी विद्युत विशेषता, बाहरी सर्किटरी के संयोजन के साथ, वृद्धि के पारित होने के बाद जीडीटी को बुझाने की क्षमता निर्धारित करती है, और वृद्धि के दौरान बन्दी में ऊर्जा को भी निर्धारित करती है।

यदि लागू वोल्टेज (जैसे क्षणिक) तेजी से बढ़ता है, तो आयनीकरण/चाप निर्माण प्रक्रिया के लिए लिया गया समय क्षणिक वोल्टेज को पिछले पैराग्राफ में टूटने के लिए आवश्यक मान से अधिक होने की अनुमति दे सकता है। इस वोल्टेज को आवेग ब्रेकडाउन वोल्टेज के रूप में परिभाषित किया गया है और आम तौर पर लागू वोल्टेज (क्षणिक) की दर-वृद्धि का सकारात्मक कार्य है।

एक सिंगल चैंबर थ्री-इलेक्ट्रोड GDT में सेंटर रिंग इलेक्ट्रोड द्वारा अलग किए गए दो कैविटी होते हैं। केंद्र इलेक्ट्रोड में छेद गैस प्लाज्मा को एक संवाहक गुहा से दूसरे गुहा में चालन शुरू करने की अनुमति देता है, भले ही अन्य गुहा वोल्टेज स्पार्क-ओवर वोल्टेज से नीचे हो।

उनकी स्विचिंग क्रिया और बीहड़ निर्माण के कारण, जीडीटी वर्तमान-वहन क्षमता में अन्य एसपीडी घटकों को पार कर सकते हैं। कई दूरसंचार GDT आसानी से 10 kA (8/20 μs तरंग) के रूप में उच्च धाराओं को ले जा सकते हैं। इसके अलावा, जीडीटी के डिजाइन और आकार के आधार पर,> 100 केए की वृद्धि धाराएं प्राप्त की जा सकती हैं।

गैस डिस्चार्ज ट्यूबों का निर्माण ऐसा होता है कि उनकी धारिता बहुत कम होती है - आम तौर पर 2 पीएफ से कम। यह कई उच्च आवृत्ति सर्किट अनुप्रयोगों में उनके उपयोग की अनुमति देता है।

जब जीडीटी काम करते हैं, तो वे उच्च आवृत्ति विकिरण उत्पन्न कर सकते हैं, जो संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स को प्रभावित कर सकते हैं। इसलिए जीडीटी सर्किट को इलेक्ट्रॉनिक्स से एक निश्चित दूरी पर रखना बुद्धिमानी है। दूरी इलेक्ट्रॉनिक्स की संवेदनशीलता पर निर्भर करती है और इलेक्ट्रॉनिक्स कितनी अच्छी तरह परिरक्षित हैं। प्रभाव से बचने का एक अन्य तरीका जीडीटी को परिरक्षित बाड़े में रखना है।

GDT के लिए परिभाषाएँ

दो या तीन धातु इलेक्ट्रोड के साथ एक अंतराल, या कई अंतराल को भली भांति बंद करके सील कर दिया जाता है ताकि गैस मिश्रण और दबाव नियंत्रण में हो, जिसे उच्च क्षणिक वोल्टेज से उपकरण या कर्मियों, या दोनों की रक्षा के लिए डिज़ाइन किया गया हो।

Or

वायुमंडलीय दबाव पर हवा के अलावा एक संलग्न निर्वहन माध्यम में एक अंतराल या अंतराल, उच्च क्षणिक वोल्टेज से उपकरण या कर्मियों, या दोनों की रक्षा के लिए डिज़ाइन किया गया।

• एलसीआर फिल्टर

ये घटक उनके में भिन्न हैं:

• ऊर्जा क्षमता
• उपलब्धता
• विश्वसनीयता
• लागत
• प्रभावशीलता

IEEE Std C62.72 से: सर्ज धाराओं को मोड़कर विद्युत वितरण नेटवर्क पर ओवरवॉल्टेज को सीमित करने के लिए SPD की क्षमता वृद्धि-सुरक्षात्मक घटकों, SPD की यांत्रिक संरचना और विद्युत वितरण नेटवर्क से कनेक्शन का एक कार्य है। एसपीडी के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य वृद्धि-सुरक्षात्मक घटक एमओवी, एसएएसडी और गैस डिस्चार्ज ट्यूब हैं, जिनमें एमओवी का सबसे बड़ा उपयोग होता है। एक MOV की सर्ज करंट रेटिंग क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र और इसकी संरचना से संबंधित है। सामान्य तौर पर, क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र जितना बड़ा होता है, डिवाइस की सर्ज करंट रेटिंग उतनी ही अधिक होती है। एमओवी आम तौर पर गोल या आयताकार ज्यामिति के होते हैं लेकिन 7 मिमी (0.28 इंच) से 80 मिमी (3.15 इंच) तक के मानक आयामों के ढेर में आते हैं। इन सर्ज प्रोटेक्टिव कंपोनेंट्स की सर्ज करंट रेटिंग व्यापक रूप से भिन्न होती है और निर्माता पर निर्भर होती है। एमओवी को एक समानांतर सरणी में जोड़कर, एक सैद्धांतिक वृद्धि वर्तमान रेटिंग की गणना केवल व्यक्तिगत एमओवी की वर्तमान रेटिंग को जोड़कर सरणी की वृद्धि वर्तमान रेटिंग प्राप्त करने के लिए की जा सकती है।

किस घटक, किस टोपोलॉजी, और विशिष्ट तकनीक की तैनाती पर कई परिकल्पनाएं हैं जो सर्ज करंट को डायवर्ट करने के लिए सबसे अच्छा एसपीडी पैदा करती हैं। इन सभी तर्कों को प्रस्तुत करने और पाठक को इन विषयों को समझने देने के बजाय, यह सबसे अच्छा है कि सर्ज करंट रेटिंग, नॉमिनल डिस्चार्ज करंट रेटिंग, या सर्ज करंट क्षमताओं की चर्चा प्रदर्शन परीक्षण डेटा के इर्द-गिर्द घूमती है। डिजाइन में उपयोग किए गए घटकों, या तैनात विशिष्ट यांत्रिक संरचना के बावजूद, जो मायने रखता है वह यह है कि एसपीडी की वृद्धि वर्तमान रेटिंग या नाममात्र निर्वहन वर्तमान रेटिंग है जो कि आवेदन के लिए उपयुक्त है और शायद सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि एसपीडी क्षणिक को सीमित करता है अपेक्षित उछाल के माहौल को देखते हुए उपकरणों को नुकसान से बचाने वाले स्तरों पर ओवरवॉल्टेज।

बुनियादी ऑपरेटिंग मोड

अधिकांश एसपीडी में तीन बुनियादी ऑपरेटिंग मोड होते हैं:

• प्रतीक्षा कर रहा है
• मनोरंजक

प्रत्येक मोड में, एसपीडी के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है। हालाँकि, जो नहीं समझा जा सकता है, वह यह है कि प्रत्येक मोड में एक अलग प्रकार का करंट मौजूद हो सकता है।

प्रतीक्षारत मोड

सामान्य बिजली स्थितियों के तहत जब विद्युत वितरण प्रणाली के भीतर "स्वच्छ बिजली" की आपूर्ति की जाती है, तो एसपीडी न्यूनतम कार्य करता है। प्रतीक्षा मोड में, एसपीडी एक ओवरवॉल्टेज होने की प्रतीक्षा कर रहा है और बहुत कम या कोई एसी बिजली की खपत नहीं कर रहा है; मुख्य रूप से निगरानी सर्किट द्वारा उपयोग किया जाता है।

डायवर्टिंग मोड

एक क्षणिक ओवरवॉल्टेज घटना को महसूस करने पर, एसपीडी डायवर्टिंग मोड में बदल जाता है। एक एसपीडी का उद्देश्य हानिकारक आवेग धारा को महत्वपूर्ण भार से दूर करना है, साथ ही साथ इसके परिणामस्वरूप वोल्टेज परिमाण को कम, हानिरहित स्तर तक कम करना है।

जैसा कि एएनएसआई/आईईईई C62.41.1-2002 द्वारा परिभाषित किया गया है, एक विशिष्ट वर्तमान क्षणिक केवल एक चक्र (माइक्रोसेकंड) के एक अंश तक रहता है, समय का एक टुकड़ा जब 60 हर्ट्ज, साइनसोइडल सिग्नल के निरंतर प्रवाह के साथ तुलना की जाती है।

सर्ज करंट का परिमाण इसके स्रोत पर निर्भर करता है। बिजली के हमले, उदाहरण के लिए, दुर्लभ घटनाओं में कई सौ हजार एएमपीएस से अधिक वर्तमान परिमाण हो सकते हैं। एक सुविधा के भीतर, हालांकि, आंतरिक रूप से उत्पन्न क्षणिक घटनाएं कम वर्तमान परिमाण (कुछ हजार या सौ एएमपीएस से कम) उत्पन्न करेंगी।

चूंकि अधिकांश एसपीडी बड़े उछाल धाराओं को संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, इसलिए एक प्रदर्शन बेंचमार्क उत्पाद की परीक्षण की गई नाममात्र निर्वहन वर्तमान रेटिंग (इन) है। अक्सर फॉल्ट करंट के साथ भ्रमित होता है, लेकिन असंबंधित, यह बड़ा करंट परिमाण उत्पाद की बार-बार झेलने की क्षमता का परीक्षण करता है।

आईईईई कक्षा से C62.72: नॉमिनल डिस्चार्ज करंट रेटिंग एक एसपीडी की क्षमता का उपयोग करता है जो बिना किसी क्षति, गिरावट या एसपीडी के मापा सीमित वोल्टेज प्रदर्शन में बदलाव के बिना एक चयनित मूल्य के दोहरावदार वर्तमान उछाल (15 कुल उछाल) के अधीन हो। नॉमिनल डिस्चार्ज करंट टेस्ट में सभी सर्ज प्रोटेक्टिव कंपोनेंट्स और आंतरिक या बाहरी एसपीडी डिस्कनेक्टर्स सहित संपूर्ण एसपीडी शामिल है। परीक्षण के दौरान, किसी भी घटक या डिस्कनेक्टर को विफल होने, सर्किट को खोलने, क्षतिग्रस्त होने या ख़राब होने की अनुमति नहीं है। एक विशेष रेटिंग प्राप्त करने के लिए, एसपीडी के मापा सीमित वोल्टेज प्रदर्शन स्तर को पूर्व-परीक्षण और परीक्षण के बाद की तुलना के बीच बनाए रखा जाना चाहिए। इन परीक्षणों का उद्देश्य वृद्धि के जवाब में एसपीडी की क्षमता और प्रदर्शन का प्रदर्शन करना है कि कुछ मामलों में गंभीर हैं लेकिन सेवा उपकरण पर, एक सुविधा के भीतर या स्थापना स्थान पर उम्मीद की जा सकती है।

उदाहरण के लिए, प्रति मोड १०,००० या २०,००० एम्पीयर की नाममात्र निर्वहन वर्तमान क्षमता के साथ एक एसपीडी का मतलब है कि उत्पाद सुरक्षा के प्रत्येक मोड में १०,००० या २०,००० एम्पीयर की एक क्षणिक वर्तमान परिमाण को कम से कम १५ बार झेलने में सक्षम होना चाहिए।

जीवन परिदृश्यों का अंत

IEEE Std C62.72 से: SPDs की दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए सबसे बड़ा खतरा उछाल नहीं हो सकता है, लेकिन बार-बार होने वाले क्षणिक या अस्थायी ओवरवॉल्टेज (TOV या "swells") जो PDS पर हो सकते हैं। एमसीओवी के साथ एसपीडी - जो अनिश्चित रूप से नाममात्र सिस्टम वोल्टेज के करीब होते हैं, ऐसे ओवरवॉल्टेज के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं जो समय से पहले एसपीडी उम्र बढ़ने या समय से पहले जीवन समाप्त कर सकते हैं। अंगूठे का एक नियम जो अक्सर उपयोग किया जाता है वह यह निर्धारित करने के लिए है कि क्या एसपीडी का एमसीओवी सुरक्षा के प्रत्येक विशिष्ट मोड के लिए नाममात्र सिस्टम वोल्टेज का कम से कम 115% है। यह एसपीडी को पीडीएस के सामान्य वोल्टेज बदलाव से अप्रभावित रहने देगा।

हालांकि, निरंतर ओवरवॉल्टेज घटनाओं से अलग, एसपीडी समय के साथ उम्र, या नीचा, या अपनी सेवा के अंत की स्थिति तक पहुंच सकते हैं, जो कि वृद्धि के कारण एसपीडी रेटिंग से अधिक है, वृद्धि की घटनाओं की घटना की दर, वृद्धि की अवधि , या इन घटनाओं का संयोजन। समय की अवधि में महत्वपूर्ण आयाम की दोहरावदार वृद्धि की घटनाएं एसपीडी घटकों को गर्म कर सकती हैं और वृद्धि के सुरक्षात्मक घटकों को उम्र में बढ़ा सकती हैं। इसके अलावा, दोहराए जाने वाले सर्ज एसपीडी डिस्कनेक्टर्स का कारण बन सकते हैं जो सर्ज सुरक्षात्मक घटकों के गर्म होने के कारण समय से पहले संचालित होने के लिए थर्मली सक्रिय होते हैं। एक एसपीडी की विशेषताएं बदल सकती हैं क्योंकि यह अपनी सेवा की स्थिति तक पहुंचती है - उदाहरण के लिए, मापा सीमित वोल्टेज बढ़ या घट सकता है।

उछाल के कारण गिरावट से बचने के प्रयास में, कई एसपीडी निर्माता एसपीडी को उच्च उछाल वाली वर्तमान क्षमताओं के साथ या तो भौतिक रूप से बड़े घटकों का उपयोग करके या समानांतर में कई घटकों को जोड़कर डिजाइन करते हैं। यह इस संभावना से बचने के लिए किया जाता है कि एसपीडी की रेटिंग एक असेंबली के रूप में बहुत ही दुर्लभ और असाधारण उदाहरणों को छोड़कर पार हो जाती है। इस पद्धति की सफलता लंबे समय तक सेवा जीवन और मौजूदा एसपीडी के इतिहास द्वारा समर्थित है जिसे इस तरह से डिजाइन किया गया है।

एसपीडी समन्वय के संबंध में और, जैसा कि वर्तमान रेटिंग में वृद्धि के संबंध में कहा गया है, सेवा उपकरण पर स्थित उच्च उछाल वाली वर्तमान रेटिंग के साथ एसपीडी होना तर्कसंगत है जहां पीडीएस समय से पहले उम्र बढ़ने की रोकथाम में सहायता के लिए उछाल के संपर्क में है; इस बीच, एसपीडी सेवा उपकरण से आगे डाउन-लाइन हैं जो सर्ज के बाहरी स्रोतों के संपर्क में नहीं हैं, उनकी रेटिंग कम हो सकती है। अच्छी वृद्धि सुरक्षात्मक प्रणाली डिजाइन और समन्वय के साथ, समय से पहले एसपीडी उम्र बढ़ने से बचा जा सकता है।

एसपीडी विफलता के अन्य कारणों में शामिल हैं:

• स्थापना त्रुटियां
• वोल्टेज रेटिंग के लिए किसी उत्पाद का गलत उपयोग
• निरंतर ओवर-वोल्टेज घटनाएं

जब एक दमन घटक विफल हो जाता है, तो यह अक्सर शॉर्ट के रूप में ऐसा करता है, जिससे विफल घटक के माध्यम से प्रवाह शुरू हो जाता है। इस विफल घटक के माध्यम से प्रवाह के लिए उपलब्ध वर्तमान की मात्रा उपलब्ध गलती वर्तमान का एक कार्य है और बिजली प्रणाली द्वारा संचालित है। फॉल्ट करंट के बारे में अधिक जानकारी के लिए एसपीडी सुरक्षा संबंधी जानकारी पर जाएं।