सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइस (एसपीडी) कसे कार्य करते

 

विद्युत प्रवाह नेटवर्कवर ओव्हरव्होल्टेज मर्यादित करण्याची एसपीडीची क्षमता लाट प्रवाहांना वळवून लाट-संरक्षणात्मक घटक, एसपीडीची यांत्रिक रचना आणि विद्युत वितरण नेटवर्कशी जोडणीचे कार्य आहे. एसपीडीचा हेतू क्षणिक ओव्हरव्हॉल्टेज मर्यादित करणे आणि वाढीचा प्रवाह किंवा दोन्हीकडे वळवणे आहे. यात किमान एक नॉनलाइनियर घटक असतो. सर्वात सोप्या भाषेत, एसपीडीचा हेतू आहे की उपकरणे नुकसान आणि डाउनटाइम टाळण्याच्या उद्देशाने क्षणिक ओव्हरव्हॉल्टेज मर्यादित करणे ज्यायोगे ते संरक्षित साधनांपर्यंत पोहोचतात.

उदाहरणार्थ, प्रेशर रिलीफ वाल्वने संरक्षित केलेल्या पाण्याच्या मिलचा विचार करा. पाणीपुरवठ्यात अतिप्रेशर पल्स येईपर्यंत प्रेशर रिलीफ वाल्व काहीच करत नाही. जेव्हा असे होते, तेव्हा झडप उघडते आणि अतिरिक्त दाब बाजूला काढून टाकते, जेणेकरून ते पाण्याच्या चाकापर्यंत पोहोचणार नाही.

जर रिलीफ व्हॉल्व्ह उपस्थित नसेल, तर जास्त दाबाने पाण्याच्या चाकाला नुकसान होऊ शकते, किंवा कदाचित आरीचा जोड. जरी रिलीफ व्हॉल्व जागेवर आहे आणि योग्यरित्या कार्य करत आहे, तरीही दाब नाडीचे काही अवशेष चाकापर्यंत पोहोचतील. परंतु पाण्याचे चाक खराब होऊ नये किंवा त्याचे कामकाज विस्कळीत होऊ नये म्हणून दबाव कमी केला गेला असेल. हे एसपीडीच्या कृतीचे वर्णन करते. ते संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या ऑपरेशनला नुकसान किंवा व्यत्यय आणणार नाहीत अशा पातळीवर संक्रमण कमी करतात.

तंत्रज्ञान वापरले

एसपीडीमध्ये कोणते तंत्रज्ञान वापरले जाते?

IEEE पासून इयत्ता. C62.72: एसपीडीच्या निर्मितीमध्ये वापरले जाणारे काही सामान्य लाट-संरक्षणात्मक घटक म्हणजे मेटल ऑक्साईड व्हॅरिस्टर (MOVs), हिमस्खलन ब्रेकडाउन डायोड (ABDs-पूर्वी सिलिकॉन हिमस्खलन डायोड किंवा SADs म्हणून ओळखले जायचे), आणि गॅस डिस्चार्ज ट्यूब (GDTs). एसी पॉवर सर्किट्सच्या संरक्षणासाठी MOV हे सर्वात जास्त वापरले जाणारे तंत्रज्ञान आहे. MOV चे लाट वर्तमान रेटिंग क्रॉस-विभागीय क्षेत्र आणि त्याची रचना संबंधित आहे. सर्वसाधारणपणे, क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र जितके मोठे असेल तितके डिव्हाइसचे लाट वर्तमान रेटिंग जास्त असेल. MOV साधारणपणे गोल किंवा आयताकृती भूमितीचे असतात परंतु 7 मिमी (0.28 इंच) ते 80 मिमी (3.15 इंच) पर्यंतच्या मानक परिमाणांमध्ये येतात. या लाट संरक्षणात्मक घटकांची लाट वर्तमान रेटिंग मोठ्या प्रमाणात बदलते आणि निर्मात्यावर अवलंबून असते. या खंडात आधी चर्चा केल्याप्रमाणे, समांतर अॅरेमध्ये MOV ला जोडून, ​​अॅरेचे लाट वर्तमान रेटिंग मिळवण्यासाठी वैयक्तिक MOVs च्या लाट वर्तमान रेटिंग एकत्र करून फक्त लाट वर्तमान मूल्य मोजली जाऊ शकते. असे करताना, निवडलेल्या MOVs च्या ऑपरेटिंग वैशिष्ट्यांच्या समन्वयावर विचार केला पाहिजे.

मेटल ऑक्साईड व्हॅरिस्टर - MOV

कोणत्या घटकावर, कोणत्या टोपोलॉजीवर आणि विशिष्ट तंत्रज्ञानाची तैनाती लाट प्रवाह वाढवण्यासाठी सर्वोत्तम एसपीडी तयार करते यावर अनेक गृहितके आहेत. सर्व पर्याय सादर करण्याऐवजी, लाट वर्तमान रेटिंग, नाममात्र डिस्चार्ज वर्तमान रेटिंग, किंवा लाट वर्तमान क्षमता चर्चा चर्चा कामगिरी चाचणी डेटाभोवती फिरणे. डिझाइनमध्ये वापरलेले घटक, किंवा विशिष्ट मेकॅनिकल स्ट्रक्चरची पर्वा न करता, एसपीडीमध्ये वाढीचे वर्तमान रेटिंग किंवा नाममात्र डिस्चार्ज वर्तमान रेटिंग आहे जे अनुप्रयोगासाठी योग्य आहे.

या घटकांचे अधिक विस्तृत वर्णन खालीलप्रमाणे आहे. एसपीडी मध्ये वापरलेले घटक लक्षणीय बदलतात. येथे त्या घटकांचा नमुना आहे:

  • मेटल ऑक्साईड व्हेरिस्टर (MOV)

सहसा, MOV मध्ये योग्य itiveडिटीव्हसह सिन्टेड झिंक ऑक्साईडचे गोल किंवा आयताकृती आकाराचे शरीर असते. वापरात असलेल्या इतर प्रकारांमध्ये ट्यूबलर आकार आणि मल्टीलेअर स्ट्रक्चर्सचा समावेश आहे. व्हेरिस्टरमध्ये धातूचे कण इलेक्ट्रोड असतात ज्यात चांदीचे धातू किंवा इतर धातू असतात. इलेक्ट्रोड शरीरावर स्क्रीनिंग आणि सिंटरिंगद्वारे किंवा वापरलेल्या धातूवर अवलंबून इतर प्रक्रियेद्वारे लागू केले गेले असतील. व्हॅरिस्टर्समध्ये अनेकदा वायर किंवा टॅब लीड्स किंवा इतर काही प्रकारचे टर्मिनेशन असते जे कदाचित इलेक्ट्रोडला सोल्डर केले गेले असतील.

MOVs ची मूलभूत वाहक यंत्रणा सिन्टरिंग प्रक्रियेदरम्यान तयार झालेल्या झिंक ऑक्साईडच्या धान्यांच्या सीमेवर सेमीकंडक्टर जंक्शनमधून येते. टर्मिनल दरम्यान मालिका-समांतर संयोजनात काम करणारे अनेक धान्यांसह व्हेरिस्टरला मल्टी-जंक्शन डिव्हाइस मानले जाऊ शकते. ठराविक व्हेरिस्टरचे योजनाबद्ध क्रॉस-विभागीय दृश्य आकृती 1 मध्ये दर्शविले आहे.

MOV च्या सूक्ष्म रचनेचे योजनाबद्ध चित्रण

व्हॅरिस्टर्सकडे त्यांच्या टर्मिनल्समध्ये तुलनेने लहान व्होल्टेज बदल राखण्याची मालमत्ता असते तर त्यांच्यामधून वाहणारे लाट अनेक दशकांच्या परिमाणात बदलते. ही नॉनलाइनियर अॅक्शन त्यांना ओळीच्या पलीकडे शंटमध्ये जोडल्यावर लाटाचा प्रवाह वळवण्याची परवानगी देते आणि ओळीतील व्होल्टेजला त्या ओळीशी जोडलेल्या उपकरणांचे संरक्षण करणार्‍या मूल्यांवर मर्यादित करते.

  • हिमस्खलन ब्रेकडाउन डायोड (ADB)

ही उपकरणे सिलिकॉन हिमस्खलन डायोड (एसएडी) किंवा क्षणिक व्होल्टेज सप्रेसर (टीव्हीएस) म्हणूनही ओळखली जातात. पीएन जंक्शन ब्रेकडाउन डायोड, त्याच्या मूलभूत स्वरूपात, एक एकल पीएन जंक्शन आहे ज्यामध्ये एनोड (पी) आणि कॅथोड (एन) असतात. आकृती 2a पहा. डीसी सर्किट अनुप्रयोगांमध्ये, संरक्षक उलट पक्षपाती आहे की डिव्हाइसच्या कॅथोड (एन) बाजूला सकारात्मक क्षमता लागू केली जाते. आकृती 2 ब पहा.

आकृती 2 हिमस्खलन डायोडचे मूळ स्वरूप

हिमस्खलन डायोडमध्ये तीन ऑपरेटिंग क्षेत्रे आहेत, 1) फॉरवर्ड बायस (लो इम्पेडन्स), 2) ऑफ स्टेट (हाय इम्पीडन्स), आणि 3) रिव्हर्स बायस ब्रेकडाउन (तुलनेने कमी प्रतिबाधा). हे क्षेत्र आकृती 3 मध्ये पाहिले जाऊ शकतात P प्रदेशावर सकारात्मक व्होल्टेजसह फॉरवर्ड बायस मोडमध्ये, एकदा व्होल्टेज फॉरवर्ड बायस डायोड व्होल्टेज, VFS पेक्षा जास्त झाल्यास डायोडमध्ये खूप कमी प्रतिबाधा असते. VFS सहसा 1 V पेक्षा कमी असते आणि खाली परिभाषित केले जाते. ऑफ स्टेट 0 V पासून N V वर सकारात्मक VBR च्या अगदी खाली आहे. या प्रदेशात, फक्त प्रवाह जे तापमानावर अवलंबून असतात गळतीचे प्रवाह आणि कमी ब्रेकडाउन व्होल्टेज डायोडसाठी जेनर टनेलिंग प्रवाह. रिव्हर्स बायस ब्रेकडाउन प्रदेश N प्रदेशावर सकारात्मक VBR ने सुरू होतो. जंक्शन ओलांडणाऱ्या व्हीबीआर इलेक्ट्रॉनमध्ये जंक्शन क्षेत्रातील उंच क्षेत्राद्वारे पुरेसे वेग वाढते की इलेक्ट्रॉन टक्करांमुळे इलेक्ट्रॉन आणि छिद्र तयार होतात. परिणाम म्हणजे डायोडच्या प्रतिकारशक्तीमध्ये तीव्र घट. फॉरवर्ड बायस आणि रिव्हर्स बायस ब्रेकडाउन दोन्ही प्रदेश संरक्षणासाठी वापरले जाऊ शकतात.

आकृती 3 पीएन जंक्शन ब्रेकडाउन डायोड IV वैशिष्ट्ये

हिमस्खलन डायोडची विद्युत वैशिष्ट्ये आंतरिकदृष्ट्या असममित आहेत. बॅक टू बॅक जंक्शन असलेले सममितीय हिमस्खलन डायोड संरक्षण उत्पादने देखील तयार केली जातात.

  • गॅस डिस्चार्ज ट्यूब (जीडीटी)

गॅस डिस्चार्ज ट्यूबमध्ये दोन किंवा अधिक मेटल इलेक्ट्रोड असतात जे लहान अंतराने वेगळे केले जातात आणि सिरेमिक किंवा काचेच्या सिलेंडरने धरलेले असतात. सिलेंडर एक उदात्त गॅस मिश्रणाने भरलेले आहे, जे चमकदार स्त्राव मध्ये स्पार्क करते आणि शेवटी इलेक्ट्रोडवर पुरेसे व्होल्टेज लागू झाल्यावर कंस स्थिती.

जेव्हा अंतरात हळूहळू वाढणारा व्होल्टेज प्रामुख्याने इलेक्ट्रोड स्पेसिंग, गॅस प्रेशर आणि गॅस मिश्रणाने निर्धारित केलेल्या मूल्यापर्यंत पोहोचतो, तेव्हा स्पार्क-ओव्हर (ब्रेकडाउन) व्होल्टेजवर टर्न-ऑन प्रक्रिया सुरू होते. एकदा स्पार्क-ओव्हर झाल्यावर, बाह्य सर्किटरीवर अवलंबून, विविध ऑपरेटिंग स्टेट्स शक्य आहेत. ही राज्ये आकृती ४ मध्ये दर्शविली आहेत. ग्लो प्रदेशात कमी प्रवाहांवर, व्होल्टेज जवळजवळ स्थिर असते; उच्च ग्लो करंट्सवर, काही प्रकारच्या गॅस ट्यूब एक असामान्य ग्लो प्रदेशात प्रवेश करू शकतात ज्यामध्ये व्होल्टेज वाढते. या असामान्य चमक क्षेत्राच्या पलीकडे गॅस डिस्चार्ज ट्यूब प्रतिबाधा कमी-व्होल्टेज चाप स्थितीत संक्रमण प्रदेशात कमी होते. आर्क-टू-ग्लो संक्रमण संक्रमण ग्लो-टू-आर्क संक्रमणापेक्षा कमी असू शकते. जीडीटी विद्युत वैशिष्ट्य, बाह्य सर्किटरीच्या संयोगाने, लाट ओलांडल्यानंतर विझण्याची जीडीटीची क्षमता निर्धारित करते आणि लाट दरम्यान अटककर्त्यामध्ये विरघळलेली ऊर्जा देखील निर्धारित करते.

जर लागू केलेले व्होल्टेज (उदा. क्षणिक) वेगाने वाढले, तर आयनीकरण/आर्क निर्मिती प्रक्रियेसाठी लागणारा वेळ क्षणिक व्होल्टेज मागील परिच्छेदातील ब्रेकडाउनसाठी आवश्यक मूल्यापेक्षा जास्त होऊ शकतो. हे व्होल्टेज आवेग ब्रेकडाउन व्होल्टेज म्हणून परिभाषित केले जाते आणि सामान्यत: लागू व्होल्टेज (क्षणिक) च्या वाढ-दर वाढीचे सकारात्मक कार्य असते.

सिंगल चेंबर थ्री-इलेक्ट्रोड जीडीटीमध्ये सेंटर रिंग इलेक्ट्रोडने विभक्त दोन पोकळी असतात. मध्यवर्ती इलेक्ट्रोडमधील छिद्र गॅस प्लाझ्माला वाहक पोकळीपासून इतर पोकळीत वाहक सुरू करण्यास परवानगी देते, जरी इतर पोकळी व्होल्टेज स्पार्क-ओव्हर व्होल्टेजच्या खाली असू शकते.

त्यांच्या स्विचिंग अॅक्शन आणि खडबडीत बांधकामामुळे, GDTs सध्याच्या वाहून नेण्याच्या क्षमतेमध्ये इतर SPD घटकांपेक्षा जास्त असू शकतात. अनेक दूरसंचार GDTs सहजपणे 10 kA (8/20 waves वेव्हफॉर्म) इतका उच्च प्रवाह वाहू शकतात. पुढे, GDT च्या डिझाईन आणि आकारानुसार,> 100 kA ची लाट प्रवाह मिळवता येतो.

गॅस डिस्चार्ज ट्यूबचे बांधकाम असे आहे की त्यांची क्षमता खूप कमी आहे - साधारणपणे 2 पीएफ पेक्षा कमी. हे अनेक उच्च-वारंवारता सर्किट अनुप्रयोगांमध्ये त्यांचा वापर करण्यास अनुमती देते.

जेव्हा जीडीटी ऑपरेट करतात, तेव्हा ते उच्च-फ्रिक्वेंसी रेडिएशन निर्माण करू शकतात, जे संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्सवर परिणाम करू शकतात. त्यामुळे इलेक्ट्रॉनिक्सपासून विशिष्ट अंतरावर जीडीटी सर्किट ठेवणे शहाणपणाचे आहे. अंतर इलेक्ट्रॉनिक्सच्या संवेदनशीलतेवर आणि इलेक्ट्रॉनिक्स किती चांगले संरक्षित आहे यावर अवलंबून असते. परिणाम टाळण्यासाठी आणखी एक पद्धत जीडीटीला ढालीच्या बंदोबस्तात ठेवणे आहे.

आकृती 4 ठराविक जीडीटी व्होल्टेम्पीयर वैशिष्ट्ये

GDT साठी व्याख्या

दोन किंवा तीन मेटल इलेक्ट्रोडसह एक अंतर, किंवा अनेक अंतर हर्मेटिकली सीलबंद केले जेणेकरून गॅस मिश्रण आणि दाब नियंत्रणात असतील, यंत्र किंवा कर्मचारी किंवा दोन्ही, उच्च क्षणिक व्होल्टेजपासून संरक्षित करण्यासाठी डिझाइन केलेले.

Or

वातावरणातील दाबांवरील हवेव्यतिरिक्त इतर बंदिस्त स्त्राव माध्यमातील अंतर किंवा अंतर, यंत्र किंवा कर्मचारी, किंवा दोन्ही, उच्च क्षणिक व्होल्टेजपासून संरक्षित करण्यासाठी डिझाइन केलेले.

  • एलसीआर फिल्टर

हे घटक त्यांच्यामध्ये भिन्न आहेत:

  • ऊर्जा क्षमता
  • उपलब्धता
  • विश्वसनीयता
  • खर्च
  • परिणामकारकता

IEEE इयत्ता C62.72 कडून: विद्युत प्रवाह नेटवर्कवर ओव्हरव्होल्टेज मर्यादित करण्याची एसपीडीची क्षमता लाट प्रवाहांना वळवून लाट-संरक्षणात्मक घटक, एसपीडीची यांत्रिक रचना आणि विद्युत वितरण नेटवर्कशी जोडणीचे कार्य आहे. एसपीडीच्या निर्मितीमध्ये वापरले जाणारे काही सामान्य लाट-संरक्षणात्मक घटक म्हणजे एमओव्ही, एसएएसडी आणि गॅस डिस्चार्ज ट्यूब, ज्यामध्ये एमओव्हीचा सर्वाधिक वापर होतो. MOV चे लाट वर्तमान रेटिंग क्रॉस-विभागीय क्षेत्र आणि त्याची रचना संबंधित आहे. सर्वसाधारणपणे, क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र जितके मोठे असेल तितके डिव्हाइसचे लाट वर्तमान रेटिंग जितके जास्त असेल. MOV साधारणपणे गोल किंवा आयताकृती भूमितीचे असतात परंतु 7 मिमी (0.28 इंच) ते 80 मिमी (3.15 इंच) पर्यंतच्या मानक परिमाणांमध्ये येतात. या लाट संरक्षणात्मक घटकांची लाट वर्तमान रेटिंग मोठ्या प्रमाणात बदलते आणि निर्मात्यावर अवलंबून असते. MOVs ला समांतर अॅरे मध्ये जोडून, ​​अॅरेचे लाट वर्तमान रेटिंग मिळवण्यासाठी वैयक्तिक MOV चे वर्तमान रेटिंग एकत्र करून सैद्धांतिक लाट चालू रेटिंगची गणना केली जाऊ शकते.

कोणत्या घटकावर, कोणत्या टोपोलॉजीवर आणि विशिष्ट तंत्रज्ञानाच्या उपयोजनावर लाट प्रवाह वाढवण्यासाठी सर्वोत्तम एसपीडी तयार करतात यावर अनेक गृहितके आहेत. हे सर्व युक्तिवाद सादर करण्याऐवजी आणि वाचकांना या विषयांचा उलगडा करू देण्याऐवजी, वाढीव वर्तमान रेटिंग, नाममात्र डिस्चार्ज वर्तमान रेटिंग, किंवा लाट वर्तमान क्षमतांची चर्चा कार्यप्रदर्शन चाचणी डेटाभोवती फिरणे चांगले. डिझाइनमध्ये वापरलेले घटक, किंवा विशिष्ट मेकॅनिकल स्ट्रक्चरची पर्वा न करता, एसपीडीमध्ये वाढीचे वर्तमान रेटिंग किंवा नाममात्र डिस्चार्ज वर्तमान रेटिंग आहे जे अनुप्रयोगासाठी योग्य आहे आणि, सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, एसपीडी क्षणिक मर्यादित करते अपेक्षित वाढीच्या वातावरणामुळे संरक्षित असलेल्या उपकरणांचे नुकसान टाळण्यासाठी पातळीवर अतिप्रवाह.

मूलभूत ऑपरेटिंग मोड

बहुतेक एसपीडीमध्ये तीन मूलभूत ऑपरेटिंग मोड असतात:

  • प्रतीक्षेत
  • वळविणे

प्रत्येक मोडमध्ये, एसपीडीमधून वर्तमान प्रवाह वाहतो. तथापि, जे समजले जाऊ शकत नाही ते म्हणजे प्रत्येक मोडमध्ये वेगळ्या प्रकारचे वर्तमान अस्तित्वात असू शकते.

प्रतीक्षा मोड

सामान्य वीज परिस्थितींमध्ये जेव्हा विद्युत वितरण प्रणालीमध्ये “स्वच्छ वीज” पुरवली जाते, एसपीडी किमान कार्य करते. प्रतीक्षा मोडमध्ये, एसपीडी ओव्हरव्हॉल्टेज होण्याची वाट पाहत आहे आणि एसी पॉवर कमी किंवा नाही वापरत आहे; प्रामुख्याने मॉनिटरिंग सर्किट द्वारे वापरले जाते.

डायव्हर्टिंग मोड

क्षणिक ओव्हरव्हॉल्टेज इव्हेंट संवेदना केल्यावर, एसपीडी डायव्हर्टिंग मोडमध्ये बदलते. एसपीडीचा हेतू हानिकारक आवेग करंटला गंभीर भारांपासून दूर वळवणे आहे, त्याचवेळी त्याचे परिणामी व्होल्टेजचे प्रमाण कमी, निरुपद्रवी पातळीपर्यंत कमी करणे.

ANSI/IEEE C62.41.1-2002 द्वारे परिभाषित केल्याप्रमाणे, एक सामान्य वर्तमान क्षणिक सायकलचा एक अंश (मायक्रोसेकंद) टिकतो, 60Hz च्या सतत प्रवाहाच्या तुलनेत वेळेचा एक भाग, साइनसॉइडल सिग्नल.

क्षणिक सह 60 हर्ट्ज

लाट प्रवाहाची विशालता त्याच्या स्त्रोतावर अवलंबून असते. विजेचे झटके, उदाहरणार्थ, दुर्मिळ घटनांमध्ये अनेक लाख एएमपीपेक्षा जास्त वर्तमान परिमाण असू शकतात. एका सुविधेमध्ये, जरी, आंतरिकरित्या व्युत्पन्न क्षणिक घटना कमी वर्तमान परिमाण (काही हजार किंवा शंभर amps पेक्षा कमी) निर्माण करतील.

बहुतेक एसपीडी मोठ्या लाटांचे प्रवाह हाताळण्यासाठी डिझाइन केलेले असल्याने, एक परफॉर्मन्स बेंचमार्क म्हणजे उत्पादनाचे चाचणी केलेले नाममात्र डिस्चार्ज करंट रेटिंग (इन). बर्याचदा फॉल्ट करंटसह गोंधळलेला, परंतु असंबंधित, ही मोठी वर्तमान परिमाण उत्पादनाच्या चाचणी केलेल्या पुनरावृत्ती सहन करण्याच्या क्षमतेचे संकेत आहे.

IEEE पासून इयत्ता. C62.72: नाममात्र डिस्चार्ज करंट रेटिंग एसपीडीच्या क्षमतेशिवाय, निवडक मूल्याच्या पुनरावृत्ती वर्तमान वाढ (15 एकूण वाढ) च्या अधीन राहण्याच्या क्षमतेचा वापर करते नाममात्र डिस्चार्ज चालू चाचणीमध्ये संपूर्ण एसपीडी समाविष्ट आहे ज्यात सर्व लाट संरक्षणात्मक घटक आणि अंतर्गत किंवा बाह्य एसपीडी डिस्कनेक्टर्स समाविष्ट आहेत. चाचणी दरम्यान, कोणत्याही घटकास किंवा डिस्कनेक्टरला अपयश, सर्किट उघडणे, खराब होणे किंवा खराब होणे परवानगी नाही. विशिष्ट रेटिंग प्राप्त करण्यासाठी, एसपीडीचे मोजमाप मर्यादित व्होल्टेज कामगिरी पातळी पूर्व-चाचणी आणि चाचणीनंतरची तुलना दरम्यान राखली जाणे आवश्यक आहे. या चाचण्यांचा हेतू एसपीडीची क्षमता आणि कार्यक्षमता प्रदर्शित करणे आहे जे काही प्रकरणांमध्ये तीव्र असतात परंतु सेवा उपकरणामध्ये, सुविधेमध्ये किंवा स्थापनेच्या ठिकाणी अपेक्षित असतात.

उदाहरणार्थ, 10,000 किंवा 20,000 amps प्रति मोडच्या नाममात्र डिस्चार्ज वर्तमान क्षमतेसह एक SPD म्हणजे उत्पादन प्रत्येक संरक्षणाच्या मोडमध्ये 10,000 किंवा 20,000 amps च्या तात्कालिक वर्तमान परिमाण सुरक्षितपणे सहन करण्यास सक्षम असले पाहिजे.

जीवनाचा शेवट परिदृश्य

IEEE इयत्ता C62.72 पासून: SPDs च्या दीर्घकालीन विश्वासार्हतेसाठी सर्वात मोठा धोका कदाचित वाढू शकत नाही, परंतु PDS वर वारंवार येऊ शकणारे तात्पुरते किंवा तात्पुरते ओव्हरव्हॉल्टेज (TOVs किंवा "swells") असू शकतात. एमसीओव्ही असलेले एसपीडी-जे नाममात्र सिस्टीम व्होल्टेजच्या अगदी जवळ आहेत ते अशा ओव्हरव्हॉल्टेजसाठी अधिक संवेदनशील असतात ज्यामुळे अकाली एसपीडी वृद्धत्व किंवा अकाली आयुष्य संपुष्टात येऊ शकते. संरक्षणाच्या प्रत्येक विशिष्ट पद्धतीसाठी एसपीडीचा एमसीओव्ही नाममात्र प्रणाली व्होल्टेजच्या किमान 115% आहे का हे निर्धारित करण्यासाठी सामान्यतः वापरला जाणारा नियम. हे एसपीडीला पीडीएसच्या सामान्य व्होल्टेज भिन्नतेमुळे प्रभावित होऊ देणार नाही.

तथापि, सतत ओव्हरव्हॉल्टेज इव्हेंट वगळता, एसपीडी वाढू शकतात, किंवा कमी होऊ शकतात, किंवा वाढीच्या प्रवाहासाठी एसपीडी रेटिंगपेक्षा जास्त होणाऱ्या वाढीमुळे, वाढीच्या घटनांच्या घटनेचा दर, लाट कालावधी , किंवा या घटनांचे संयोजन. ठराविक कालावधीत लक्षणीय मोठेपणाच्या पुनरावृत्ती वाढीच्या घटना एसपीडी घटकांना जास्त गरम करू शकतात आणि वाढीचे संरक्षणात्मक घटक वयात येऊ शकतात. पुढे, पुनरावृत्ती होणाऱ्या वाढीमुळे एसपीडी डिस्कनेक्टर्स होऊ शकतात जे थर्मलली अॅक्टिव्हेट केले जातात जे सर्ज प्रोटेक्टिव्ह घटक गरम केल्यामुळे अकाली ऑपरेट होतात. एसपीडीची वैशिष्ट्ये बदलू शकतात कारण ती सेवा संपण्याच्या स्थितीत पोहोचते-उदाहरणार्थ, मोजलेले मर्यादित व्होल्टेज वाढू किंवा कमी करू शकतात.

वाढीमुळे होणारा ऱ्हास टाळण्याच्या प्रयत्नात, अनेक एसपीडी उत्पादक शारीरिक वाढीच्या घटकांचा वापर करून किंवा समांतर अनेक घटक जोडून उच्च वाढीच्या वर्तमान क्षमतेसह एसपीडीची रचना करतात. अत्यंत दुर्मिळ आणि अपवादात्मक घटना वगळता विधानसभा म्हणून एसपीडीचे रेटिंग ओलांडले जाण्याची शक्यता टाळण्यासाठी हे केले जाते. या पद्धतीचे यश दीर्घ सेवा जीवन आणि विद्यमान एसपीडी स्थापित केलेल्या इतिहासाद्वारे समर्थित आहे जे या पद्धतीने डिझाइन केले गेले आहे.

एसपीडी समन्वयाच्या संदर्भात आणि, सध्याच्या वाढीव रेटिंगच्या संदर्भात सांगितल्याप्रमाणे, सेवा उपकरणामध्ये स्थित असलेल्या उच्च वाढीच्या वर्तमान रेटिंगसह एसपीडी असणे तर्कसंगत आहे जेथे पीडीएस अकाली वृद्धत्व रोखण्यात मदत करण्यासाठी सर्वात जास्त संपर्कात आहे; दरम्यानच्या काळात, एसपीडी सेवा उपकरणापासून आणखी डाउन-लाईन आहेत जे उगवण्याच्या बाह्य स्त्रोतांच्या संपर्कात येत नाहीत त्यांना कमी रेटिंग मिळू शकते. चांगली लाट संरक्षणात्मक प्रणाली रचना आणि समन्वयाने, अकाली एसपीडी वृद्धत्व टाळता येऊ शकते.

एसपीडी अपयशाच्या इतर कारणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

  • स्थापना त्रुटी
  • उत्पादनाच्या व्होल्टेज रेटिंगसाठी त्याचा चुकीचा वापर
  • सतत ओव्हर-व्होल्टेज इव्हेंट

जेव्हा दडपशाही घटक अयशस्वी होतो, तो बहुतेक वेळा लहान म्हणून करतो, ज्यामुळे अयशस्वी घटकांमधून प्रवाह वाहू लागतो. या अयशस्वी घटकाद्वारे प्रवाहित होण्यासाठी उपलब्ध करंटचे प्रमाण उपलब्ध फॉल्ट करंटचे कार्य आहे आणि वीज प्रणालीद्वारे चालविले जाते. फॉल्ट करंट्सच्या अधिक माहितीसाठी एसपीडी सुरक्षा संबंधित माहितीवर जा.