ઇમારતો, ઔદ્યોગિક અને સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે વીજળી અને સર્જ પ્રોટેક્શન માટેની સંપૂર્ણ માર્ગદર્શિકા

મુખ્ય બાબતો: વ્યાપક વીજળી અને ઉછાળા સામે રક્ષણ

સંકલિત બાહ્ય અને આંતરિક સુરક્ષા

• બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા પ્રણાલી (LPS) સીધા પ્રહારોને અટકાવે છે જેનો ઉપયોગ કરીને એર ટર્મિનલ્સ, ડાઉન કંડક્ટર, અને ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ્સ, માળખાકીય અખંડિતતા અને સલામતી સુનિશ્ચિત કરવી.

• આંતરિક સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPDs) પ્રેરિત ઉછાળાને ઓછો કરો વિજળીના તાર, ડેટા કેબલ્સ, અને ગ્રાઉન્ડિંગ નેટવર્ક્સ. પ્રકારોમાં શામેલ છે લખો 1, લખો 2, અને લખો 3 SPDs, ઓછા શેષ વોલ્ટેજ (ઉપર) માટે સંકલિત.

સિદ્ધાંતો અને ધોરણો

• સમજવુ વીજળી જોડાણ પદ્ધતિઓ (પ્રતિરોધક, પ્રેરક, કેપેસિટીવ) SPD પ્લેસમેન્ટ માટે જરૂરી છે.

• એનુ પાલન IEC 61000-4-5 અને સંબંધિત ધોરણો ખાતરી કરે છે કે SPDs વિશ્વસનીય રીતે ઉર્જા અને ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને હેન્ડલ કરે છે.

મલ્ટી-સ્ટેજ પ્રોટેક્શન આર્કિટેક્ચર

• અસરકારક સર્જ સપ્રેશન આના પર આધાર રાખે છે ટીવીએસ → એમઓવી → જીડીટી એકીકરણ.

• સર્કિટ ટોપોલોજીએ સંબોધવું જોઈએ કોમન-મોડ (CM) અને ડિફરન્શિયલ-મોડ (DM) તણાવ, લિકેજ આઇસોલેશન, અને ખર્ચ-અસરકારક ડિસ્ચાર્જ સોલ્યુશન્સ.

• બાદ ઊર્જા સંકલન સિદ્ધાંત સંવેદનશીલ ડાઉનસ્ટ્રીમ ઘટકોને ઓવરલોડ કર્યા વિના ઉચ્ચ-ઊર્જા સર્જને સુરક્ષિત રીતે વાળવામાં આવે તેની ખાતરી કરે છે.

પ્રાયોગિક એપ્લિકેશનો

• મકાન: ડિસ્ટ્રિબ્યુશન બોર્ડ પર ટાઇપ 1/2 SPD, સંવેદનશીલ સાધનો પર ટાઇપ 3 SPD. શેર્ડ ગ્રાઉન્ડિંગ અને ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ સંભવિત તફાવતોને ઘટાડે છે.

• ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ: પીએલસી, બીએમએસ, એચવીએસી, સુરક્ષા પ્રણાલીઓ અને તબીબી ઉપકરણો માટે સંકલિત એસપીડી જમાવટની જરૂર પડે છે.

• ખાસ વાતાવરણ: બહુમાળી ઇમારતો, જ્વલનશીલ સંગ્રહ અને લાંબા અંતરની પાઇપલાઇનોને સંયુક્ત લાભ મળે છે બાહ્ય LPS + આંતરિક SPDs જાળવણી માટે દ્રશ્ય/દૂરસ્થ દેખરેખ સાથે.

શ્રેષ્ઠ પ્રયાસો

• પૂર્ણ-સ્પેક્ટ્રમ સુરક્ષા માટે બાહ્ય LPS ને આંતરિક SPD ડિપ્લોયમેન્ટ સાથે એકીકૃત કરો.

• લાઇન પ્રકાર (પાવર, સિગ્નલ, ડેટા) અને પર્યાવરણીય જોખમોના આધારે SPD પસંદ કરો.

• જાળવો દ્રશ્ય સૂચકાંકો અને / અથવા દૂરસ્થ સિગ્નલિંગ SPD સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરવા અને સમયસર રિપ્લેસમેન્ટ સુનિશ્ચિત કરવા.

વિદ્યુત પ્રણાલીઓ માટે વીજળી અને વીજળીથી પ્રેરિત ઉછાળાના જોખમો

વીજળી અને ઉછાળાની ઘટનાઓ વિદ્યુત પ્રણાલીઓ, ઔદ્યોગિક ઉપકરણો અને સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે નોંધપાત્ર જોખમો ઉભા કરે છે. સંપૂર્ણ પ્રાપ્તિ માટે વીજળી અને મોજાથી રક્ષણ, એક બહુ-સ્તરીય સંરક્ષણ વ્યૂહરચના જરૂરી છે, એકીકૃત બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા પ્રણાલીઓ (LPS) આંતરિક સાથે સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPDs). આ માર્ગદર્શિકા વીજળીના જોખમની પદ્ધતિઓ, રક્ષણાત્મક ઘટકો, ધોરણો, મલ્ટી-સ્ટેજ SPD ડિઝાઇન, વ્યવહારુ સ્થાપન વ્યૂહરચનાઓ અને શ્રેષ્ઠ પ્રથાઓને આવરી લે છે.

વીજળીના સ્વભાવ અને અસરને સમજવી

લાઈટનિંગ આ એક ક્ષણિક વિદ્યુત સ્રાવ છે જે વીજળીના ચાર્જવાળા વિસ્તારો વચ્ચે અથવા વાદળ અને જમીન વચ્ચે થાય છે, જે પ્રચંડ વિદ્યુત ઊર્જા મુક્ત કરે છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:

• વર્તમાન: મોટાભાગના વાદળથી જમીન સુધીના વિસર્જનમાં નકારાત્મક ચાર્જ (75-90%) હોય છે.

• તીવ્રતા: વીજળીના પ્રવાહો 200,000–300,000 A સુધી પહોંચી શકે છે; ડિસ્ચાર્જ ચેનલનું તાપમાન 20,000°C થી વધી શકે છે.

• વિદ્યુત વર્તન: ત્રાટકેલા પદાર્થનું સંભવિત વર્તમાન સ્ત્રોત જેટલું જ છે.

મેઘગર્જનાના વાદળોનું નિર્માણ

પાણીના ટીપાંના ફ્રેગમેન્ટેશન ઇલેક્ટ્રિફિકેશન મિકેનિઝમ ક્લાઉડ ચાર્જિંગને સમજાવે છે:

• સૂક્ષ્મ પાણીના ટીપાં આયનોને શોષી લે છે, જેનાથી ચાર્જ થયેલા કણો બને છે.

• વાતાવરણીય વિદ્યુત ક્ષેત્રો હેઠળ, ઉપરના ભાગમાં ધન ચાર્જ અને નીચે નકારાત્મક ચાર્જ એકઠા થાય છે.

• આ એક વિશાળ વાતાવરણીય કેપેસિટર બનાવે છે. જ્યારે વોલ્ટેજ તફાવત દસ kV/m સુધી પહોંચે છે, ત્યારે ડિસ્ચાર્જ થઈ શકે છે.

વાદળથી જમીન સુધી વીજળી પડવાની પ્રક્રિયા

જ્યારે વાદળ જમીનની નજીક આવે છે ત્યારે વિસર્જન થાય છે:

1. લીડર સ્ટેજ: પાતળી આયનાઇઝ્ડ ચેનલ 100-1,000 કિમી/સેકન્ડની ઝડપે જમીન તરફ વિસ્તરે છે.
2. મુખ્ય સ્રાવ: જમીન સાથે જોડાણ ઝડપી ચાર્જ ન્યુટ્રલાઈઝેશન (૧૫,૦૦૦–૧૫૦,૦૦૦ કિમી/સેકન્ડ) તરફ દોરી જાય છે.
3. અનુગામી સ્ટ્રોક: અનુગામી પ્રવાહો અથવા બહુવિધ ફ્લેશ થઈ શકે છે.

વીજળીના જોખમોના પ્રકારો

વીજળી ઉચ્ચ વોલ્ટેજ અને પ્રવાહ વહન કરે છે, જે અનેક જોખમો તરફ દોરી જાય છે:

• વિદ્યુત: ઇન્સ્યુલેશન ભંગાણ, શોર્ટ સર્કિટ, આગ, વિસ્ફોટ.

• થર્મલ: વધુ પડતું ગરમ ​​થવું, બળવું, પીગળવું.

• મિકેનિકલ: રચનાઓમાં અચાનક બાષ્પીભવન, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પ્રતિકૂળતા, ભંગાણ.

• ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન: નજીકના લૂપ્સમાં પ્રેરિત પ્રવાહો ગરમી અથવા આર્કિંગનું કારણ બને છે.

• પ્રેરિત ઓવરવોલ્ટેજ (વીજળીનો ઉછાળો): ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ કોલેપ્સ બાઉન્ડ ચાર્જ છોડે છે, જેના કારણે વોલ્ટેજ સ્પાઇક્સ (≤300 kV) થાય છે.

• વીજળીના ઘૂસણખોરી તરંગ: સર્જ ઓવરહેડ લાઇન અથવા પાઇપલાઇન દ્વારા ફેલાય છે, જેનાથી સાધનોની નિષ્ફળતાનું જોખમ રહે છે.

• વળતો હુમલો અસર: ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમમાં સંભવિત તફાવતો નજીકના સાધનોમાં વિસર્જિત થઈ શકે છે.

• વ્યક્તિગત ઈજા: શ્વસન લકવો, વેન્ટ્રિક્યુલર ફાઇબ્રિલેશન, મગજને નુકસાન, અથવા સીધા હુમલામાં મૃત્યુ.

સારાંશ

વીજળી જટિલ જોખમો પેદા કરે છે - વિદ્યુત, થર્મલ, યાંત્રિક અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક - જે વિદ્યુત પ્રણાલીઓને ગંભીર અસર કરી શકે છે. ફક્ત બાહ્ય LPS પૂરતું નથી.; નું મિશ્રણ બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા અને આંતરિક SPDs જરૂરી છે. યોગ્ય રીતે અમલમાં મુકાયેલ બહુ-સ્તરીય સુરક્ષા સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ઔદ્યોગિક ઉપકરણો અને મકાન માળખાને સીધા પ્રહારો, પ્રેરિત ઉછાળા અને વીજળીના ઘૂસણખોરી મોજાઓથી સુરક્ષિત રાખે છે.

ઇમારતો માટે બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા સિસ્ટમ (LPS)

બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા સીધી વીજળીના ત્રાટકાને અટકાવે છે, ઇમારતો, કર્મચારીઓ અને મહત્વપૂર્ણ માળખાગત સુવિધાઓનું રક્ષણ કરે છે. સંપૂર્ણ લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ (એલપીએસ) એકીકૃત કરે છે:

• એર ટર્મિનલ્સ: વીજળીના સળિયા, વાયર અથવા જાળી જે વીજળીના ત્રાટકાને અટકાવે છે.

• ડાઉન કંડક્ટર: વીજળીના પ્રવાહને સુરક્ષિત રીતે ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમમાં પહોંચાડો.

• ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ્સ: ≤10 Ω પ્રતિકાર સાથે પૃથ્વીમાં ઊર્જાનું વિસર્જન કરો.

• લાઈટનિંગ એરેસ્ટર્સ (ZnO સર્જ એરેસ્ટર્સ): વિદ્યુત ઉપકરણો જે ઉચ્ચ ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરે છે, નિયંત્રિત ડિસ્ચાર્જ પાથ પ્રદાન કરે છે.

એર ટર્મિનલ્સ: સીધા વીજળીના કડાકાને અટકાવવું

એર ટર્મિનલ્સ એ એકના પ્રથમ ઘટકો છે બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા સિસ્ટમ (LPS), માટે ડિઝાઇન વીજળીના કડાકા અટકાવો અને પ્રવાહને માળખાંથી સુરક્ષિત રીતે દૂર કરો.

કાર્યકારી સિદ્ધાંત: વીજળીના સળિયા, વાયર અથવા જાળી વીજળીના ત્રાટકાને પકડી લે છે અને ઉચ્ચ-ઊર્જાને દિશામાન કરે છે. ૧૦/૩૫૦ μs વર્તમાન તરંગસ્વરૂપ માટે ડાઉન કંડક્ટર અને ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ, આગ, ઇન્સ્યુલેશન ભંગાણ, અથવા માળખાકીય નુકસાન અટકાવવું.

કાર્યક્રમો:

• વીજળીના સળિયા: ઊંચી ઇમારતો, સબસ્ટેશન અને જોખમી સુવિધાઓ માટે.

• વીજળીના વાયર: ટ્રાન્સમિશન લાઇન અને ખુલ્લા યાર્ડ જેવી લાંબી સંપત્તિઓનું રક્ષણ કરો.

• વીજળીની જાળી: સ્ટ્રાઇક એનર્જી સુરક્ષિત રીતે ફેલાવવા માટે છત અથવા ધાતુના માળખા પર વપરાય છે.

રક્ષણ ક્ષેત્ર:

રક્ષણ ક્ષેત્ર આના પર આધાર રાખે છે રક્ષણ કોણ (α)- સામાન્ય રીતે 20 ° –30 °, અથવા <15 ° ૫૦૦ kV સબસ્ટેશન માટે.

અંદાજિત ભૂમિ સુરક્ષા ત્રિજ્યા: R≈1.5×HR ≈ 1.5 × HR≈1.5×H જ્યાં H સળિયાની ઊંચાઈ છે.

ટૂંક માં: એર ટર્મિનલ્સ વીજળીને પકડીને તેને સુરક્ષિત રીતે જમીન તરફ માર્ગદર્શન આપે છે, જે સંપૂર્ણ વીજળી સુરક્ષા પ્રણાલીમાં પ્રથમ અવરોધ બનાવે છે જે આઇઇસી 62305.

ડાઉન કંડક્ટર: વીજળીના પ્રવાહને સુરક્ષિત રીતે ચેનલિંગ કરવું

ડાઉન કંડક્ટર બનાવે છે મધ્યવર્તી લિંક એર ટર્મિનલ્સ અને ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ વચ્ચે. તેમની ભૂમિકા છે કેપ્ચર કરેલ વીજળી પ્રવાહનું સંચાલન કરો ન્યૂનતમ વોલ્ટેજ ડ્રોપ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કપ્લિંગ સાથે પૃથ્વી પર.

ડિઝાઇન આવશ્યકતાઓ:

• વાપરવુ ટૂંકા, સીધા અને સમાંતર રસ્તાઓ પ્રેરક અસરો ઘટાડવા માટે.

• પસંદ બહુવિધ વાહક (ઓછામાં ઓછા બે) મોટી ઇમારતો માટે પ્રવાહ સમાન રીતે વિતરિત કરવા માટે.

• જાળવો પર્યાપ્ત અલગતા સાઇડ-ફ્લેશ અટકાવવા માટે આંતરિક વાયરિંગથી.

કાર્યક્રમો:

ઇમારતની બાહ્ય બાજુઓ, સ્ટીલ માળખાં, અથવા પ્રબલિત કોંક્રિટ સ્તંભોની અંદર સ્થાપિત. તેઓ ખાતરી કરે છે કે વીજળીનો પ્રવાહ - નીચેના ૧૦/૩૫૦ μs વેવફોર્મ— સુરક્ષિત રીતે વિખેરાઈ જાય છે પૃથ્વી સમાપ્તિ સિસ્ટમ.

સાર: ડાઉન કંડક્ટર એર ટર્મિનલ્સથી જમીન સુધી નિયંત્રિત માર્ગ પૂરો પાડે છે, બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા સાંકળ પૂર્ણ કરે છે અને સિસ્ટમની વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરે છે.

ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ: વીજળીની ઉર્જાનો સુરક્ષિત રીતે નાશ કરવો

આ ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ (અથવા પૃથ્વી સમાપ્તિ સિસ્ટમ) વીજળીના પ્રવાહ માટે અંતિમ વિસર્જન માર્ગ પૂરો પાડે છે, જે જમીનમાં સુરક્ષિત રીતે ઊર્જાનું વિસર્જન કરે છે. તે ખતરનાક સંભવિત તફાવતોને અટકાવે છે જે સાધનોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અથવા લોકોને જોખમમાં મૂકી શકે છે.

ડિઝાઇન આવશ્યકતાઓ:

• નીચું ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રતિકાર: જાળવો 10 Ω કાર્યક્ષમ વર્તમાન વિસર્જન સુનિશ્ચિત કરવા માટે વીજળીના સળિયા અને સ્વતંત્ર ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ્સ માટે.

• સલામત અંતર: ઇલેક્ટ્રોડ્સને ગ્રાઉન્ડિંગ કરતા રહો ≥3 મી ઇમારતના પ્રવેશદ્વારો, પગપાળા રસ્તાઓ અથવા અન્ય સુલભ વિસ્તારોથી દૂર રહેવાથી બચી શકાય છે. સ્ટેપ અને ટચ વોલ્ટેજ જોખમો.

• માળખું એકીકરણ: ગ્રાઉન્ડિંગ નેટવર્ક્સ રિંગ ઇલેક્ટ્રોડ, વર્ટિકલ રોડ્સ અથવા ફાઉન્ડેશન રિબાર્સનો ઉપયોગ કરી શકે છે ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ રચનાના ધાતુના ભાગો સાથે.

• કાટ સંરક્ષણ: લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા જાળવવા માટે કોપર-ક્લેડ સ્ટીલ અથવા હોટ-ડિપ ગેલ્વેનાઈઝ્ડ કંડક્ટરનો ઉપયોગ કરો.

કાર્યક્રમો:

માં વપરાય છે ઇમારતો, સબસ્ટેશન, ટેલિકોમ્યુનિકેશન ટાવર્સ, અને ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ, ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ સાથે મળીને કામ કરે છે એર ટર્મિનલ્સ અને ડાઉન કંડક્ટર બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા સાંકળ પૂર્ણ કરવા માટે.

ટૂંક માં: ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ ખાતરી કરે છે કે કેપ્ચર થયેલ વીજળીનો પ્રવાહ પૃથ્વીમાં સુરક્ષિત રીતે વિખેરાઈ જાય છે, જે અંતિમ અને આવશ્યક સ્તર બનાવે છે. IEC 62305-સુસંગત બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા સિસ્ટમ (LPS).

ZnO લાઈટનિંગ એરેસ્ટર્સ

Principપરેશનનો સિદ્ધાંત

A વીજળી ધરપકડ કરનારા સમાંતર-જોડાયેલા વિદ્યુત ઉપકરણો છે જે બંનેને મર્યાદિત કરવા માટે રચાયેલ છે બાહ્ય ઓવરવોલ્ટેજ વીજળી પડવાથી અને આંતરિક ઓવરવોલ્ટેજ સ્વિચિંગ કામગીરીમાંથી.

રક્ષણ પદ્ધતિ: જ્યારે લાગુ થયેલ સિસ્ટમ વોલ્ટેજ એરેસ્ટર કરતા વધી જાય ડિઝાઇન કરેલ ડિસ્ચાર્જ વોલ્ટેજ, તે સર્જ કરંટનું સંચાલન કરે છે અને સુરક્ષિત રીતે જમીન પર વાળે છે. આ ક્રિયા ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને અસરકારક રીતે મર્યાદિત કરે છે અને સાધનોના ઇન્સ્યુલેશન ભંગાણ અથવા ફ્લેશઓવરને અટકાવે છે.

વિપરીત એ વીજળી લાકડી, જે સીધા પ્રહારની ભૌતિક ઊર્જાને સંભાળે છે, a વીજળી પકડનાર ઇલેક્ટ્રિકલી કાર્ય કરે છે - નિયંત્રિત ડિસ્ચાર્જ પાથ તરીકે કાર્ય કરે છે જે સલામત મર્યાદામાં વધુ પડતા વોલ્ટેજને ક્લેમ્પ કરે છે.

વિકાસ

• શુરુવાત નો સમય: પ્રોટેક્શન ગેપ, ટ્યુબ્યુલર-પ્રકારનું એરેસ્ટર.

• મધ્યવર્તી તબક્કો: વાલ્વ-પ્રકારનું એરેસ્ટર (SiC નોનલાઇનર રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરીને).

• આધુનિક તબક્કો: ઝિંક ઓક્સાઇડ (ZnO) સર્જ એરેસ્ટર સાથે ગેપલેસ ડિઝાઇન, ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા અને ઝડપી પ્રતિભાવ પ્રદાન કરે છે.

ઝીંક ઓક્સાઇડ (ZnO) એરેસ્ટરની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ

• ગેપલેસ ડિઝાઇન: સ્પાર્ક ગેપ દૂર કરે છે, તાત્કાલિક પ્રતિભાવ અને સરળ માળખું સુનિશ્ચિત કરે છે.

• કોઈ ફોલો નથી વર્તમાન: પાવર ફ્રીક્વન્સી વોલ્ટેજ પર ઉચ્ચ પ્રતિકાર સતત પ્રવાહને અટકાવે છે.

• નીચા શેષ વોલ્ટેજ: સર્જ ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન સુરક્ષિત ઉપકરણો પર ડાઇલેક્ટ્રિક તણાવ ઘટાડે છે.

• ઉચ્ચ ઉર્જા શોષણ: ZnO વેરિસ્ટર મોટા ટકી શકે છે આવેગ સ્રાવ પ્રવાહો (દસ kA).

• કોમ્પેક્ટ અને વિશ્વસનીય: નાનું વોલ્યુમ, હલકું અને ઉચ્ચ થર્મલ સ્થિરતા તેને યોગ્ય બનાવે છે પાવર સબસ્ટેશન, વિતરણ નેટવર્ક્સ, અને ઔદ્યોગિક સિસ્ટમો.

સાર: લાઈટનિંગ એરેસ્ટર્સ નિયંત્રિત ડિસ્ચાર્જ પાથ પૂરો પાડે છે, સલામત વોલ્ટેજ સ્તર જાળવી રાખે છે, અને વિદ્યુત પ્રણાલીઓની સાતત્ય અને સલામતી સુનિશ્ચિત કરે છે. આધુનિક ZnO ધરપકડ કરનારા બાહ્ય ઓવરવોલ્ટેજ સુરક્ષામાં એક મુખ્ય પ્રગતિ તરીકે ચિહ્નિત કરો.

આંતરિક વીજળી અને સર્જ પ્રોટેક્શન માટે સિદ્ધાંતો, ધોરણો અને SPD સિસ્ટમ ડિઝાઇન

વ્યાપક બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા પ્રણાલી (LPS) હોવા છતાં, વીજળી ઊર્જાનો નોંધપાત્ર ભાગ હજુ પણ પાવર લાઇન, ડેટા કેબલ અથવા ગ્રાઉન્ડિંગ નેટવર્ક દ્વારા સુવિધામાં પ્રવેશ કરી શકે છે. આ પ્રેરિત ઉછાળા સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, સંદેશાવ્યવહાર નેટવર્ક અને ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સ માટે ગંભીર જોખમ ઊભું કરે છે. તેથી, એક મજબૂત આંતરિક સુરક્ષા પ્રણાલી આવશ્યક છે.

લાઈટનિંગ સર્જ કપ્લિંગ મિકેનિઝમ્સ અને સંવેદનશીલ માર્ગો

વીજળીથી પ્રેરિત ઉછાળા અનેક જોડાણ પદ્ધતિઓ દ્વારા સુવિધામાં પ્રવેશી શકે છે:

• પ્રતિકારક જોડાણ (ગ્રાઉન્ડ પોટેન્શિયલ રાઇઝ - GPR): ગ્રાઉન્ડિંગ કંડક્ટરમાંથી વહેતો વીજળીનો પ્રવાહ ઝડપી વોલ્ટેજ તફાવતો બનાવે છે, જે એકબીજા સાથે જોડાયેલા સર્કિટમાં ઉછાળાના પ્રવાહોને ચલાવે છે.

• પ્રેરક જોડાણ: નજીકના વીજળી અથવા સ્વિચિંગ કામગીરીમાંથી આવતા મજબૂત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રો નજીકના મેટલ કંડક્ટર, કેબલ અથવા કંટ્રોલ વાયરિંગમાં ઉચ્ચ વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે.

• કેપેસિટીવ કપલિંગ: ઉર્જાયુક્ત પાવર લાઇનો અને નજીકના સંચાર કેબલ વચ્ચેના ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રો વિતરિત કેપેસીટન્સ દ્વારા વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફરને મંજૂરી આપે છે, જે ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે.

મુખ્ય આંતરદૃષ્ટિ: અસરકારક આંતરિક સુરક્ષા જરૂરી છે ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ અને આ વિનાશક ઉછાળાના માર્ગોને અટકાવવા માટે મહત્વપૂર્ણ ઇન્ટરફેસો પર SPDs ની વ્યૂહાત્મક જમાવટ.

IEC સર્જ ટેસ્ટિંગ સ્ટાન્ડર્ડ્સ અને SPD એટેન્યુએશન પદ્ધતિઓ

અસરકારક આંતરિક સર્જ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ ડિઝાઇન કરવી એ આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે માન્યતા પ્રાપ્ત પરીક્ષણ ધોરણો પર આધાર રાખે છે જે વાસ્તવિક દુનિયાના વીજળીના દૃશ્યોનું અનુકરણ કરે છે.

1. IEC 61000-4-5 લાઈટનિંગ સર્જ ટેસ્ટ સ્ટાન્ડર્ડ
   1. પરોક્ષ વીજળીના કડાકા અને સ્વિચિંગ ઘટનાઓને કારણે થતી વિક્ષેપોનું અનુકરણ કરે છે.
   2. લાક્ષણિક પરીક્ષણ દૃશ્યોમાં ડાયરેક્ટ કરંટ કપ્લીંગ, પ્રેરિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ અને શેર્ડ ગ્રાઉન્ડિંગ નેટવર્ક્સ દ્વારા GPRનો સમાવેશ થાય છે.
   3. માનક સર્જ વેવફોર્મ્સ:
      • પાવર લાઇન્સ: 1.2/50 μs વોલ્ટેજ વેવ
      • સંદેશાવ્યવહાર રેખાઓ: લાંબા ઉદય-સમય તરંગસ્વરૂપો જે નીચલા-અવરોધ જોડાણનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.
   4. ખાતરી કરે છે કે SPDs કામગીરીના માપદંડોને પૂર્ણ કરે છે, જેમાં નજીવો ડિસ્ચાર્જ કરંટ (ઇન) અને મહત્તમ સુરક્ષા વોલ્ટેજ (ઉપર)નો સમાવેશ થાય છે.
2. સિમ્યુલેટેડ લાઈટનિંગ સર્જ પલ્સ સર્કિટ
   1. ઘટક સહનશક્તિ અને ક્લેમ્પિંગ કામગીરીનું પરીક્ષણ કરવા માટે ઉચ્ચ-ઊર્જા ક્ષણિક પલ્સનું પુનઃઉત્પાદન કરવા માટે સર્જ જનરેટરનો ઉપયોગ કરે છે.
   2. મુખ્ય પરિમાણો: ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ 0.5–6 kV, શોર્ટ-સર્કિટ કરંટ 0.25–2 kA, આંતરિક પ્રતિકાર 2–42 Ω.

સારાંશ: IEC ધોરણો સામે જોડાણ પદ્ધતિઓને સમજવી અને SPD કામગીરીને માન્ય કરવી એ પાયો પૂરો પાડે છે અસરકારક સ્થાપન, મલ્ટી-સ્ટેજ સુરક્ષા, અને સાધનો-સ્તરીય ઉછાળો ઘટાડવો.

SPD ઘટકો અને સુરક્ષા સિદ્ધાંતો

આંતરિક ઉછાળા સામે રક્ષણ એ વીજળી સંરક્ષણનું એક મહત્વપૂર્ણ સ્તર છે, જે સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સ, ઔદ્યોગિક સાધનો અને સંદેશાવ્યવહાર નેટવર્ક્સને વીજળીથી થતા ઉછાળા અને ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજથી સુરક્ષિત રાખવા માટે રચાયેલ છે. આ ઉછાળા પાવર લાઇન, ડેટા કેબલ અથવા ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ દ્વારા સુવિધામાં પ્રવેશી શકે છે - ભલે સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલી બાહ્ય લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ (LPS) ઇન્સ્ટોલ કરેલી હોય. યોગ્ય આંતરિક સુરક્ષા ખાતરી કરે છે કે ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ ઘટનાઓ દરમિયાન સાધનો સલામત અને કાર્યરત રહે.

ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસીસ (SPDs) આ રીતે બનાવવામાં આવે છે:

• ઝડપી પ્રતિસાદ સમય

• ઉચ્ચ ઉછાળા વર્તમાન સહનશીલતા

• ઓછો શેષ વોલ્ટેજ (ઉપર)

• લાંબા ઓપરેશનલ જીવન

આ મુખ્ય કામગીરી માપદંડો વિશિષ્ટ રક્ષણાત્મક ઘટકોના સંયોજન દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે જે સંકલિત રીતે સાથે કામ કરે છે.

કોર લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન ઘટકો

ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (GDT)

• 100 kA સુધીના અત્યંત ઊંચા ઉછાળાના પ્રવાહોને હેન્ડલ કરો.

• સામાન્ય રીતે સેવા પ્રવેશદ્વારો અને મુખ્ય વિતરણ બિંદુઓ પર વપરાય છે.

• ઉછાળા દરમિયાન ગેસનું આયનીકરણ કરીને ઓછા પ્રતિકારનો માર્ગ બનાવો.

• સામાન્ય વોલ્ટેજની સ્થિતિમાં લગભગ શૂન્ય લિકેજ સાથે કામ કરો.

મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર્સ (MOV)

• ઉચ્ચ ઉર્જા શોષણ ક્ષમતા સાથે ઝડપી-ગતિ પ્રતિભાવ.

• મધ્યવર્તી સર્જ સપ્રેશન પૂરું પાડો અને નિર્ધારિત ક્લેમ્પિંગ સ્તરે વોલ્ટેજ સ્થિર કરો.

• સામાન્ય રીતે શેષ ઉર્જાનું સંચાલન કરવા માટે GDTs ના ડાઉનસ્ટ્રીમમાં સ્થાપિત કરવામાં આવે છે.

ક્ષણિક વોલ્ટેજ સપ્રેસર (TVS) ડાયોડ

• પિકોસેકન્ડ રેન્જમાં અતિ-ઝડપી પ્રતિભાવ.

• ઉચ્ચ ચોકસાઇ સાથે ઓછી ઉર્જાવાળા ટ્રાન્ઝિયન્ટ્સને ક્લેમ્પ કરો.

• સાધનોની નજીક સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સને સુરક્ષિત રાખવા માટે આદર્શ.

સંકલિત મલ્ટી-સ્ટેજ પ્રોટેક્શન

TVS (ઝડપી) → MOV (ઊર્જા શોષણ) → GDT (મહત્તમ સર્જ ડિસ્ચાર્જ)

આ સંયોજન AC/DC પાવર લાઇન અને લો-વોલ્ટેજ કોમ્યુનિકેશન સર્કિટ બંને માટે વ્યાપક સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરે છે, જે ડાઉનસ્ટ્રીમ સાધનો પર શેષ વોલ્ટેજ તણાવ ઘટાડીને ઉર્જાનું કાર્યક્ષમ રીતે વિતરણ કરે છે.

સહાયક ફિલ્ટરિંગ ઘટકો

ઉન્નત EMI દમન અને ઉચ્ચ-આવર્તન અવાજ ઘટાડવા માટે, SPD માં ઘણીવાર શામેલ હોય છે:

• એલસી ફિલ્ટરિંગ નેટવર્ક્સ - ઉચ્ચ-આવર્તન ઘટકોને મર્યાદિત કરો, જેનાથી સાધનોમાં ટ્રાન્સફર થતી ઊર્જા ઓછી થાય છે.
• CX/CY કેપેસિટર્સ -
  • CX: લાઇન-ટુ-લાઇન (ડિફરન્શિયલ-મોડ) સુરક્ષા
  • સીવાય: લાઇન-ટુ-ગ્રાઉન્ડ (કોમન-મોડ) સુરક્ષા
• કોમન-મોડ (CM) / ડિફરન્શિયલ-મોડ (DM) હેન્ડલિંગ
  • GDTs, MOVs, કોમન-મોડ ચોક્સ અને CY કેપેસિટર્સ દ્વારા CM (L/N → PE)
  • MOV, TVS ડાયોડ અને CX કેપેસિટર્સ દ્વારા DM (L → N)

યોગ્ય મોડ પસંદગી પાવર લાઇનમાં ખલેલ અને સિગ્નલ લાઇનમાં વધારા બંનેનું વિશ્વસનીય દમન સુનિશ્ચિત કરે છે, ઇન્સ્યુલેશન નિષ્ફળતા, સંદેશાવ્યવહાર ભૂલો અથવા સાધનોની ખામીને અટકાવે છે.

SPD ના પ્રકાર (IEC 61643 સ્ટાન્ડર્ડ)

પ્રકાર 1 એસપીડી

• આંશિક અથવા સંપૂર્ણ વીજળી પ્રવાહો (10/350 μs વેવફોર્મ) છોડવા માટે રચાયેલ છે.

• મુખ્ય સેવા પ્રવેશદ્વારો પર સ્થાપિત.

• મલ્ટી-સ્ટેજ સિસ્ટમ (Mov → GDT) માં રક્ષણનું પ્રથમ સ્તર બનાવે છે.

પ્રકાર 2 એસપીડી

• શેષ વીજળી ઊર્જા અને સ્વિચિંગ સર્જ (8/20 μs વેવફોર્મ) સામે રક્ષણ આપે છે.

• સબ-ડિસ્ટ્રિબ્યુશન પેનલ્સ પર ઇન્સ્ટોલ કરેલ.

• સર્કિટ અને સાધનોને સુરક્ષિત રાખવા માટે ટાઇપ 1 SPD ના ડાઉનસ્ટ્રીમમાં કામ કરે છે.

પ્રકાર 3 એસપીડી

• પીસી, સર્વર અથવા પ્રયોગશાળાના સાધનો જેવા સંવેદનશીલ ઉપકરણો માટે ઉપયોગના બિંદુ સુરક્ષા પૂરી પાડે છે.

• સંપૂર્ણ-સિસ્ટમ સુરક્ષા માટે અપસ્ટ્રીમ ટાઇપ 1 અથવા ટાઇપ 2 SPDs સાથે સંકલન કરે છે.

વીજળી સુરક્ષા માટે મલ્ટી-સ્ટેજ SPD આર્કિટેક્ચર અને પ્રેક્ટિકલ સર્કિટ ડિઝાઇન

મલ્ટી-સ્ટેજ સર્કિટ ઇન્ટિગ્રેશન અને એનર્જી કોઓર્ડિનેશન

અસરકારક સર્જ સપ્રેશન ફક્ત ઘટક પસંદગી પર જ નહીં પણ આ ઘટકોને સુરક્ષા સર્કિટમાં કેવી રીતે સંકલિત કરવામાં આવે છે.

૧. સર્કિટ ટોપોલોજી અને વ્યવહારુ ડિઝાઇન વિચારણાઓ

2. ઊર્જા સંકલન સિદ્ધાંત

મલ્ટી-સ્ટેજ SPD એ કડક ક્રમિક સક્રિયકરણનું પાલન કરવું આવશ્યક છે જેથી ખાતરી કરી શકાય કે ઉચ્ચ-ઊર્જા ઘટકો પહેલા કાર્ય કરે છે, જે ઝડપી સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોને ડાઉનસ્ટ્રીમનું રક્ષણ કરે છે.

તે કેવી રીતે કામ કરે છે:

1. જીડીટી મોટાભાગની ઉર્જાનું સંચાલન કરે છે, જે ઉર્જાનો મોટો ભાગ વાળે છે.
2. MOV અને ઇન્ડક્ટર્સ શેષ ઊર્જા શોષી લે છે અને સર્જ વેવફોર્મને આકાર આપે છે.
3. ટીવીએસ ડાયોડ્સ શેષ સ્પાઇકને ક્લેમ્પ કરો.
4. કેપેસિટર્સ સરળ ઉચ્ચ-આવર્તન ઘટકો, આઉટપુટ સ્થિર કરે છે.

આ વંશવેલો ખાતરી કરે છે:

• ન્યૂનતમ શેષ વોલ્ટેજ (ઉપર)

• સંવેદનશીલ ડાઉનસ્ટ્રીમ ઇલેક્ટ્રોનિક્સનું રક્ષણ

• વિશ્વસનીય, લાંબા ગાળાની સિસ્ટમ કામગીરી

વધારાની SPD સુવિધાઓ

• સરળ રિપ્લેસમેન્ટ માટે પ્લગેબલ મોડ્યુલ્સ

• સ્ટેટસ વિન્ડો (લીલી/લાલ) જીવનનો અંત દર્શાવે છે

• રિમોટ સિગ્નલિંગ ટર્મિનલ્સ કેન્દ્રિયકૃત દેખરેખને સપોર્ટ કરે છે

• ઝડપી, વ્યવસ્થિત ઇન્સ્ટોલેશન માટે DIN-રેલ માઉન્ટિંગ

એપ્લિકેશન દ્વારા સર્જ પ્રોટેક્શન

1. પાવર સપ્લાય પ્રોટેક્શન

• મુખ્ય વિતરણ બિંદુઓ પર SPDs

• સોલાર પીવી સિસ્ટમ્સ: ઇન્વર્ટરની ડીસી/એસી બાજુને સુરક્ષિત કરો

• વિન્ડ ટર્બાઇન સિસ્ટમ્સ: ઉત્પાદન અને નિયંત્રણ રેખાઓનું રક્ષણ કરો

2. સિગ્નલ અને ડેટા લાઇન પ્રોટેક્શન

• ઇથરનેટ / PoE SPDs

• સીસીટીવી અને સેટેલાઇટ સિસ્ટમ્સ માટે કોએક્સિયલ સર્જ પ્રોટેક્ટર

• ટેલિકોમ અને નેટવર્કિંગ એસપીડી (ટેલિફોન લાઇન, રાઉટર્સ, સ્વીચો, સર્વર્સ)

• રેડિયો કોમ્યુનિકેશન સાધનો SPDs (એન્ટેના, ટુ-વે રેડિયો)

3. નિયંત્રણ અને નિર્માણ પ્રણાલીઓ

• પીએલસી અને ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન એસપીડી

• બિલ્ડિંગ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ (BMS)

• એચવીએસી સિસ્ટમ્સ

• સુરક્ષા, દેખરેખ અને ઍક્સેસ નિયંત્રણ ઉપકરણો

• તબીબી સાધનો

• કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ (ટીવી, કમ્પ્યુટર, હોમ થિયેટર)

સારાંશ

અલગ કરીને ઘટક સિદ્ધાંતો થી સર્કિટ આર્કિટેક્ચર, આ રચના સ્પષ્ટપણે બંને દર્શાવે છે SPD શું છે? અને વ્યવહારુ બહુ-તબક્કાના રક્ષણમાં તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે. આ લખાણ બ્લોગ વાચકો, ઇજનેરો અને બિલ્ડિંગ મેનેજરો બંને માટે પૂરતું વિગતવાર છે, પરંતુ પુનરાવર્તન ટાળે છે.

ઇમારતો અને ઔદ્યોગિક પ્રણાલીઓ માટે વીજળી અને ઉછાળા સામે રક્ષણના વ્યવહારુ ઉપયોગો

અસરકારક વીજળી અને ઉછાળા સામે રક્ષણ ફક્ત ઉપકરણો ઇન્સ્ટોલ કરવા જેટલું જ નથી - તેના માટે એક સંકલિત અભિગમની જરૂર છે જે બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા સિસ્ટમો (LPS) અને આંતરિક સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસીસ (SPDs). આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ઇમારતો, ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ અને મહત્વપૂર્ણ માળખાગત સુવિધાઓ સીધી વીજળીના હડતાળ અને પ્રેરિત ઉછાળાની ઘટનાઓ બંનેથી સુરક્ષિત રહે છે.

ઇમારતો માટે વ્યાપક સુરક્ષા

એ. ડીઇરેક્ટ લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઈક પ્રોટેક્શન (બાહ્ય LPS)

બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા એ સંરક્ષણની પ્રથમ હરોળ છે, જે માળખાકીય નુકસાનને રોકવા અને વીજળીના પ્રવાહને સુરક્ષિત રીતે જમીનમાં મોકલીને રહેવાસીઓને સુરક્ષિત રાખવા માટે રચાયેલ છે. મુખ્ય ઘટકોમાં શામેલ છે:

• એર ટર્મિનલ્સ: વીજળીના સળિયા, ઓવરહેડ વાયર અથવા છતની જાળી પ્રથમ અવરોધ બિંદુ તરીકે કાર્ય કરે છે, જે વીજળીના હડતાલને પકડવા અને રીડાયરેક્ટ કરવા માટે ફેરાડે કેજ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે.

• ડાઉન કંડક્ટર: એર ટર્મિનલ્સથી ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ સુધી ઓછામાં ઓછા અવરોધ સાથે વીજળીના પ્રવાહનું સંચાલન કરો. યોગ્ય રૂટિંગ, ટૂંકા અને સીધા રસ્તાઓ અને મોટી ઇમારતો પર બહુવિધ વાહક પ્રવાહનું સમાન વિતરણ સુનિશ્ચિત કરે છે.

• ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ: એક જ સંકલિત ગ્રાઉન્ડિંગ નેટવર્ક પ્રાપ્ત કરવા માટે પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ. ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રતિકાર સ્થાનિક કોડ્સનું પાલન કરે છે, ઘણીવાર ≤10 Ω. સ્ટેપ અને ટચ વોલ્ટેજના જોખમોને ઘટાડવા માટે ગ્રાઉન્ડિંગ ઇલેક્ટ્રોડ્સને પ્રવેશદ્વારો, પગથિયા અને સુલભ વિસ્તારોથી સુરક્ષિત રીતે અલગ કરવા આવશ્યક છે.

• જોખમી માળખાં: જ્વલનશીલ પદાર્થો વહન કરતી પાઇપલાઇનો અથવા ટાંકીઓ એર ટર્મિનલ્સ દ્વારા નિર્ધારિત રક્ષણ ઝોનની અંદર સ્થિત હોવી જોઈએ. સાઇડ-ફ્લેશ અથવા સ્પાર્કના જોખમોને રોકવા માટે બધા ધાતુના ઘટકો પ્રવેશ અને બહાર નીકળવાના સ્થળોએ ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ સાથે વિશ્વસનીય રીતે જોડાયેલા હોવા જોઈએ.

કી ટેકઅવે: યોગ્ય રીતે ડિઝાઇન કરાયેલ LPS ખાતરી કરે છે કે સીધી વીજળીના ત્રાટકવાની પ્રચંડ ઊર્જા સુરક્ષિત રીતે જમીનમાં વિખેરાઈ જાય છે, જે ઇમારતની રચના અને કર્મચારીઓનું રક્ષણ કરે છે.

B. આંતરિક સર્જ પ્રોટેક્શન અને ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ

બાહ્ય LPS સાથે પણ, કેટલીક ઉર્જા ઇલેક્ટ્રિકલ વાયરિંગ, ડેટા લાઇન અથવા ગ્રાઉન્ડિંગ નેટવર્ક દ્વારા ઇમારતોમાં પ્રવેશી શકે છે. આંતરિક ઉર્જા સુરક્ષા આ અવશેષ ઉર્જાને ઘટાડે છે:

• ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ: બધા આંતરિક ધાતુના માળખાં, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્ક્લોઝર અને કેબલ શિલ્ડ એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ અને મુખ્ય ગ્રાઉન્ડિંગ નેટવર્ક સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ. આ વીજળીથી થતા કરંટને કારણે થતા ખતરનાક વોલ્ટેજ તફાવતોને અટકાવે છે.
• SPD જમાવટ:
  • પ્રકાર 1 / પ્રકાર 2 SPDs: પાવર સર્કિટ અને સાધનોને સુરક્ષિત રાખવા માટે મુખ્ય વિતરણ પેનલ પર સ્થાપિત.
  • પ્રકાર 2 / પ્રકાર 3 SPDs: સબ-ડિસ્ટ્રિબ્યુશન બોર્ડ પર અથવા સર્વર, પીએલસી અને તબીબી સાધનો જેવા સંવેદનશીલ ઉપકરણોની નજીક મૂકવામાં આવે છે.
  • સંદેશાવ્યવહાર/નિયંત્રણ રેખાઓ: પ્રવેશ બિંદુઓ પર સ્થાપિત SPDs સિગ્નલની અખંડિતતાનું રક્ષણ કરે છે અને સાધનોને નુકસાન થતું અટકાવે છે.
• શેર્ડ ગ્રાઉન્ડિંગ: ખાતરી કરો કે ઇમારતની વિદ્યુત પ્રણાલી અને LPS એક સામાન્ય ગ્રાઉન્ડિંગ નેટવર્ક શેર કરે છે. આ વિવિધ ધાતુના માર્ગો વચ્ચેના સંભવિત તફાવતોને ઘટાડે છે અને તમામ સુરક્ષા ઉપકરણોના સંકલિત સંચાલનને સુનિશ્ચિત કરે છે.

કી ટેકઅવે: SPD ને ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ સાથે જોડવાથી ખાતરી થાય છે કે કેબલ અને વાહક માળખામાંથી પ્રવેશતી અવશેષ ઊર્જા સાધનોને નુકસાન પહોંચાડતી નથી.

વીજળીના ઘૂસણખોરી તરંગો અને કેબલ પ્રવેશ સુરક્ષા વ્યૂહરચનાઓ

વીજળીના ઝંઝાવાત જોડાયેલ માળખાગત સુવિધાઓ સાથેની ઇમારતોમાં ફેલાઈ શકે છે, જે સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે છુપાયેલ ખતરો ઉભો કરે છે. વીજળીના ઝંઝાવાતને ઘટાડવા માટે કાળજીપૂર્વક રૂટીંગ, શિલ્ડિંગ અને બોન્ડિંગની જરૂર છે:

• કેબલ શિલ્ડિંગ અને રૂટીંગ: શક્ય હોય ત્યાં, વીજળી અને સંદેશાવ્યવહાર લાઇનોને ભૂગર્ભમાં દાટી દો. ઓવરહેડ સેગમેન્ટ્સ માટે, ફેરાડે જેવો અવરોધ બનાવવા માટે ધાતુના નળીઓ અથવા બખ્તરબંધ કેબલનો ઉપયોગ કરો.

• પ્રવેશ બિંદુ બંધન: સંભવિત તફાવતોને રોકવા માટે ઇમારતમાં પ્રવેશતા કેબલ્સના ધાતુના આવરણ અથવા ઢાલ ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ.

• ઓવરહેડ લાઇન્સ અને પાઇપલાઇન્સ: ઇમારતમાં પ્રવેશતા કે બહાર નીકળતા તમામ ઓવરહેડ પાવર લાઇનો, પાઇપલાઇનો અથવા અન્ય વાહક માર્ગો દરેક પ્રવેશ/બહાર નીકળતા બિંદુ પર ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ જેથી સાઇડ-ફ્લેશ ટાળી શકાય અને એકસમાન સંભવિત વિતરણ સુનિશ્ચિત થાય.

ખાસ એપ્લિકેશન દૃશ્યો

૧. બહુમાળી ઇમારતો

• મુખ્ય અને સબપેનલ પર સ્થાપિત ટાઇપ 2 અને ટાઇપ 3 SPD સાથે બાહ્ય LPS સળિયાઓનું સંકલન કરો.

• TN-S અથવા TT રૂપરેખાંકનો સહિત સ્થાનિક વિદ્યુત પ્રણાલીઓ સાથે સુસંગતતાની ખાતરી કરો.

• બધા માળ પર શક્ય તેટલા ટૂંકા ગ્રાઉન્ડિંગ પાથ અને ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ જાળવો.

2. જ્વલનશીલ સંગ્રહ સુવિધાઓ

• બાહ્ય LPS સ્ટોરેજ ટાંકીઓ, માળખાકીય સ્ટીલ અને આસપાસના સાધનોનું રક્ષણ કરે છે.

• આંતરિક SPDs પંપ, સેન્સર, નિયંત્રણ પેનલ અને મોનિટરિંગ ઉપકરણો પર સ્થાપિત થયેલ છે.

• છતની ડિઝાઇન અને જોખમ મૂલ્યાંકનના આધારે ફ્લોટિંગ રૂફ ટેન્ક્સને અનુરૂપ SPD ડિપ્લોયમેન્ટની જરૂર પડી શકે છે.

૩. આઉટડોર પાઇપલાઇન્સ (જ્વલનશીલ વાયુઓ / લાંબા અંતરના નેટવર્ક્સ)

• શરૂઆતમાં, છેડે, ખૂણામાં, શાખાઓમાં અને લગભગ દર 100 મીટરે ગ્રાઉન્ડ પાઇપલાઇન્સ.

• બધા માપન, નિયંત્રણ અથવા દેખરેખ નોડ્સ પર SPDs ઇન્સ્ટોલ કરો.

• SPD ને પસંદ કરો દ્રશ્ય સ્થિતિ સૂચકાંકો અને વૈકલ્પિક દૂરસ્થ સિગ્નલિંગ જાળવણી અને કામગીરીની દેખરેખને સરળ બનાવવા માટે.

કી ટેકઅવે: દરેક સુવિધા પ્રકારની સુરક્ષા જરૂરિયાતો અનન્ય હોય છે. ઉચ્ચ-ઉચ્ચ માળખાં, જ્વલનશીલ સંગ્રહ અને લાંબા-અંતરની પાઇપલાઇન્સને સંપૂર્ણ કવરેજ સુનિશ્ચિત કરવા માટે સંયુક્ત LPS + SPD સોલ્યુશન્સની જરૂર પડે છે.

સારાંશ

• બાહ્ય LPS: સીધી વીજળીના હડતાલને અસરકારક રીતે હેન્ડલ કરે છે, માળખાકીય અખંડિતતા અને કર્મચારીઓનું રક્ષણ કરે છે.

• આંતરિક SPDs: સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સને પ્રેરિત ઉછાળા, સ્વિચિંગ ટ્રાન્ઝિયન્ટ્સ અને વીજળીના ઘૂસણખોરી તરંગોથી સુરક્ષિત કરો.

• સંકલિત ગ્રાઉન્ડિંગ: ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ અને શેર્ડ ગ્રાઉન્ડિંગ સમગ્ર બિલ્ડિંગમાં વોલ્ટેજ તફાવત ઘટાડે છે, જે તમામ રક્ષણાત્મક ઉપકરણોના યોગ્ય સંચાલનને સુનિશ્ચિત કરે છે.

• ખાસ વાતાવરણ: રાસાયણિક ટાંકીઓ, જ્વલનશીલ પાઇપલાઇનો અથવા જટિલ હાઇ-રાઇઝ ડિઝાઇન ધરાવતી સુવિધાઓ માટે LPS અને SPD ને સંકલિત કરીને કાળજીપૂર્વક સંકલિત ઉકેલોની જરૂર પડે છે.

મુખ્ય સંદેશ: વીજળી અને મોજાથી રક્ષણના વ્યવહારુ ઉપયોગની જરૂર છે એકીકરણ, સંકલન અને યોગ્ય સ્થાપનબાહ્ય અને આંતરિક બંને પ્રકારના જોખમોનો સામનો કરીને જ ઇમારતો અને ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ વ્યાપક, વિશ્વસનીય સુરક્ષા પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

નિષ્કર્ષ: સંકલિત વીજળી અને સર્જ પ્રોટેક્શન શ્રેષ્ઠ પ્રથાઓ

જ્યારે બાહ્ય અને આંતરિક પગલાં એકસાથે કામ કરે છે ત્યારે વીજળી અને મોજાથી રક્ષણ સૌથી અસરકારક હોય છે. ઇમારતો અને ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ ફક્ત સીધા હડતાલ અને પ્રેરિત મોજા બંનેને સંબોધિત કરીને જ સંપૂર્ણપણે સુરક્ષિત રહે છે.

સંકલિત બાહ્ય અને આંતરિક સુરક્ષા

બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા કવચ માળખાં સીધા પ્રહારો વીજળીના સળિયા, ડાઉન કંડક્ટર અને ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ જેવા ઘટકોનો ઉપયોગ કરીને. આ ખાતરી કરે છે માળખાકીય અખંડિતતા અને રહેવાસીઓની સલામતી.

આંતરિક ઉછાળા સામે રક્ષણ ઓછું કરે છે શેષ ઓવરવોલ્ટેજ જે પાવર લાઇન, ડેટા કેબલ અને ગ્રાઉન્ડિંગ નેટવર્ક દ્વારા પ્રવેશી શકે છે. મુખ્ય પગલાંમાં શામેલ છે:

• સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસીસ (SPDs): પ્રકાર 1 SPD સીધા પ્રહારોથી થતા ઉચ્ચ-ઊર્જા ઉછાળાને હેન્ડલ કરે છે, પ્રકાર 2 SPD સ્વિચિંગ અને અવશેષ ઉછાળા સામે રક્ષણ આપે છે, અને પ્રકાર 3 SPD સંવેદનશીલ અંતિમ-વપરાશકર્તા ઉપકરણોનું રક્ષણ કરે છે.

• ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ: સાધનોને નુકસાન પહોંચાડી શકે તેવા સંભવિત તફાવતોને રોકવા માટે મુખ્ય ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ સાથે તમામ ધાતુના માળખાં, બિડાણો અને શિલ્ડને એકબીજા સાથે જોડે છે.

મુખ્ય આંતરદૃષ્ટિ: બાહ્ય LPS સીધી વીજળી ઊર્જાની અસર ઘટાડે છે, જ્યારે આંતરિક SPDs પ્રેરિત ઉછાળાને નિયંત્રિત કરે છે. સંયુક્ત રીતે, તેઓ એક પ્રદાન કરે છે સંપૂર્ણ, વિશ્વસનીય સંરક્ષણ ઔદ્યોગિક, વાણિજ્યિક અને રહેણાંક સ્થાપનો માટે.

શ્રેષ્ઠ વ્યવહારોનો સારાંશ

મહત્તમ સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, આ વ્યવહારુ માર્ગદર્શિકા અનુસરો:

• સંકલિત સુરક્ષા વ્યૂહરચના: પૂર્ણ-સ્પેક્ટ્રમ સુરક્ષા માટે બાહ્ય LPS ને વ્યૂહાત્મક રીતે તૈનાત આંતરિક SPD સાથે જોડો.

• સંકલિત ગ્રાઉન્ડિંગ: વોલ્ટેજ ડિફરન્શિયલ ઘટાડવા માટે બિલ્ડીંગ સ્ટ્રક્ચર્સમાં શેર્ડ ગ્રાઉન્ડિંગ અને ઇક્વિપોટેન્શિયલ બોન્ડિંગ જાળવો.

• અનુરૂપ SPD પસંદગી: લાઇન પ્રકાર - પાવર, ડેટા અથવા સિગ્નલ - અને જ્વલનશીલ, વિસ્ફોટક અથવા ઉચ્ચ-જોખમવાળા વિસ્તારો જેવા પર્યાવરણીય જોખમો અનુસાર SPD પ્રકારો અને ઇન્સ્ટોલેશન પોઇન્ટ પસંદ કરો.

• દેખરેખ અને જાળવણી: ઉપકરણની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરવા અને સમયસર જાળવણીનું સમયપત્રક બનાવવા માટે દ્રશ્ય સૂચકાંકો અથવા રિમોટ સિગ્નલિંગ સાથે SPD નો ઉપયોગ કરો, જેથી સતત સિસ્ટમ વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત થાય.

ટેકઓવે: બાહ્ય વીજળી સુરક્ષાને આંતરિક વીજળી ઘટાડાના પગલાં સાથે એકીકૃત કરવાથી ઇમારતો અને સુવિધાઓને મંજૂરી મળે છે સુરક્ષિત રીતે અને સતત કાર્ય કરો વીજળી પડવાની ઘટનાઓ દરમિયાન, સાધનોના નુકસાન અને ડાઉનટાઇમને ઘટાડીને.

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસીસ (SPDs) વિશે વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો (FAQ)

શું સર્જ પ્રોટેક્ટર વીજળી સામે રક્ષણ આપે છે?

હા. SPDs વીજળી અને સિગ્નલ લાઇનો પર વીજળીથી થતા ઉછાળાને વાળે છે, જેનાથી સાધનોના નુકસાનનું જોખમ નોંધપાત્ર રીતે ઓછું થાય છે.

શું ટાઇપ 2/3 SPDs TT અને TN-S સિસ્ટમોને હેન્ડલ કરી શકે છે?

હા. SPDs TT, TN-S, અને TN-CS (PME) સિસ્ટમો માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, જેમાં ઘણીવાર વિઝ્યુઅલ સ્ટેટસ ઇન્ડિકેટર્સ અને રિમોટ સિગ્નલિંગ વિકલ્પોનો સમાવેશ થાય છે.

૩-ફેઝ સર્જ પ્રોટેક્ટર ક્યાં ઇન્સ્ટોલ કરવું જોઈએ?

તમારે ફક્ત ત્રણ-તબક્કાના સર્જ પ્રોટેક્ટર ક્યાં ઇન્સ્ટોલ કરવા જોઈએ તે કહેવું જોઈએ નહીં, કારણ કે ત્રણ-તબક્કાના SPD માં પ્રકાર 1, પ્રકાર 2 અને પ્રકાર 3 પણ શામેલ છે. દરેક પ્રકાર અલગ જગ્યાએ ઇન્સ્ટોલ કરેલ છે.

પ્રકાર 1, પ્રકાર 2 અને પ્રકાર 3 SPD વચ્ચે શું તફાવત છે?

• પ્રકાર ૧: સીધા વીજળીના પ્રવાહોને નિયંત્રિત કરવા માટે સેવા પ્રવેશદ્વાર પર સ્થાપિત.

• પ્રકાર 2: શેષ સર્જ અને સ્વિચિંગ ટ્રાન્ઝિયન્ટ્સ માટે સબ-ડિસ્ટ્રિબ્યુશન બોર્ડ પર ઇન્સ્ટોલ કરેલ.

• પ્રકાર 3: સંવેદનશીલ ઉપકરણોની નજીક સારી સુરક્ષા માટે સ્થાપિત. ત્રણેય પ્રકારો એક સંકલિત મલ્ટી-સ્ટેજ સિસ્ટમમાં સાથે કામ કરે છે.

SPD ને ક્યારે બદલવાની જરૂર છે તે હું કેવી રીતે જાણી શકું?

ઘણા SPD માં દ્રશ્ય સૂચકાંકો હોય છે: લીલો રંગ સામાન્ય કામગીરી દર્શાવે છે; લાલ અથવા કોઈ પ્રકાશ ન હોવાનો અર્થ એ થાય છે કે ઉપકરણ ક્ષતિગ્રસ્ત થઈ ગયું છે અથવા તેના જીવનકાળના અંતમાં છે. કેટલાક SPD રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ માટે રિમોટ સિગ્નલિંગને સપોર્ટ કરે છે.

શું SPD પાવર લાઇન અને કોમ્યુનિકેશન/ડેટા લાઇન બંનેનું રક્ષણ કરી શકે છે?

હા. AC/DC પાવર સર્કિટ, ઇથરનેટ, ફાઇબર ઓપ્ટિક્સ, PoE સિસ્ટમ્સ, કોએક્સિયલ કેબલ્સ અને ટેલિકોમ નેટવર્ક્સ માટે વિશિષ્ટ SPD અસ્તિત્વમાં છે. દરેક લાઇન માટે યોગ્ય SPD પ્રકાર પસંદ કરવાથી સંપૂર્ણ સુરક્ષા સુનિશ્ચિત થાય છે.

શું SPD વીજળી પડવાથી થતા તમામ નુકસાનને અટકાવે છે?

બાહ્ય LPS વિના કોઈ પણ SPD સીધા પ્રહારથી થતા નુકસાનને સંપૂર્ણપણે રોકી શકતું નથી. SPDs શેષ ઉછાળા અને પ્રેરિત વોલ્ટેજનું સંચાલન કરવા માટે રચાયેલ છે. SPDs ને બાહ્ય વીજળી સુરક્ષા પ્રણાલી સાથે જોડવાથી સૌથી વ્યાપક સંરક્ષણ મળે છે.

શું SPDs સોલાર પેનલ્સ અથવા વિન્ડ ટર્બાઇન જેવી નવીનીકરણીય ઉર્જા પ્રણાલીઓ માટે યોગ્ય છે?

હા. વીજળીથી થતા ઉછાળાથી આ સિસ્ટમોને બચાવવા માટે પીવી ઇન્વર્ટર, સોલાર એરે અને વિન્ડ ટર્બાઇન માટે સમર્પિત એસપીડી અસ્તિત્વમાં છે. તે સિસ્ટમ ડિઝાઇન અનુસાર મુખ્ય ઇનપુટ પોઇન્ટ પર અથવા ડીસી/એસી લાઇન પર સ્થાપિત થાય છે.