સર્જ પ્રોટેક્શન કેવી રીતે કામ કરે છે

સર્જ પ્રોટેક્શન કેવી રીતે કામ કરે છે

બનાવનાર: ગ્લેન ઝુ | અપડેટ તારીખ: નવેમ્બર 19th, 2024

પરિચય

2010 થી, LSP એ ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજથી ઇન્સ્ટોલેશનને સુરક્ષિત કરતા વધારાના રક્ષણાત્મક ઉપકરણોની ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન માટે સમર્પિત છે જે સ્વિચિંગ ઇવેન્ટ્સ અને લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઇક્સથી પરિણમે છે.

અમે સમજાવીશું વધારો સંરક્ષણ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે મોનોબ્લોકના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, પ્લગેબલ, ડેટા/સિગ્નલ લાઇન સર્જ પ્રોટેક્ટીવ ડિવાઇસ (SPD) IEC/EN ધોરણો પર મૂળભૂત.

વધારો રક્ષણાત્મક ઉપકરણ વ્યાખ્યા

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPD) શું છે?

માનક IEC 61643-11:2011 – 3.1 શરતો અને વ્યાખ્યાઓ અનુસાર – 3.1.1 સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPD) એ એક એવું ઉપકરણ છે જેમાં ઓછામાં ઓછા એક બિનરેખીય ઘટકનો સમાવેશ થાય છે જેનો હેતુ વધારાના વોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવા અને સર્જ પ્રવાહોને વાળવાનો છે. (નોંધ: SPD એ સંપૂર્ણ એસેમ્બલી છે, જેમાં યોગ્ય કનેક્ટિંગ માધ્યમ હોય છે.)

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસીસ (SPD) સમજાવ્યું

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, સર્જ રક્ષણાત્મક ઉપકરણ (ટૂંકમાં: SPD) એ એક ઉપકરણ છે જેનો ઉપયોગ સર્કિટમાં અસામાન્ય ઓવરવોલ્ટેજ અને ક્ષણિક ઓવરકરન્ટને દબાવવા માટે થાય છે, જેનાથી ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોને થતા નુકસાનને ટાળવામાં આવે છે.

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ (SPD) અથવા ફક્ત સર્જ પ્રોટેક્ટર એ એક ઉપકરણ છે જેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોને પાવર સર્જ અથવા ક્ષણિક વોલ્ટેજથી બચાવવા માટે થાય છે.

આ ઉપકરણ તે લોડના પાવર સપ્લાય સર્કિટ સાથે સમાંતર રીતે જોડાયેલ છે જે તેને સુરક્ષિત રાખવાનું છે. તેનો ઉપયોગ પાવર સપ્લાય નેટવર્કના તમામ સ્તરે પણ થઈ શકે છે.

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ (SPD) ફંક્શન

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ એ વિદ્યુત ઉપકરણોને સર્જેસ (વોલ્ટેજ ટ્રાન્ઝિયન્ટ્સ) દ્વારા થતા નુકસાનથી બચાવવા માટે વપરાતું ઉપકરણ છે.

સર્જ એ લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઈક, ગ્રીડ ફોલ્ટ, મોટર સ્ટાર્ટ વગેરેને કારણે ક્ષણિક વોલ્ટેજની વધઘટ છે, જે સાધનોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અથવા ખામીયુક્ત થઈ શકે છે. સર્જ પ્રોટેક્ટર સર્જને શોષી લે છે, વિખેરી નાખે છે અથવા દબાવી દે છે અને વધારાની અસરોથી સાધનોને બચાવવા માટે ઓવર-વોલ્ટેજને ગ્રાઉન્ડ વાયર તરફ વાળે છે.

A વધારાનું રક્ષણ ઉપકરણ વધારાના પ્રવાહને ડાયવર્ટ કરીને અથવા મર્યાદિત કરીને ક્ષણિક વોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવા માટેનું રક્ષણાત્મક ઉપકરણ છે.

વધારાના રક્ષણાત્મક ઉપકરણનો ઉપયોગ ઇન્સ્ટોલેશન સાથે જોડાયેલા સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોને સુરક્ષિત કરવા માટે થાય છે, જેમ કે કમ્પ્યુટર્સ, ટેલિવિઝન, વોશિંગ મશીન અને સલામતી સર્કિટ, જેમ કે ફાયર ડિટેક્શન સિસ્ટમ્સ અને ઇમરજન્સી લાઇટિંગ. સંવેદનશીલ ઈલેક્ટ્રોનિક સર્કિટરીવાળા ઉપકરણો ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ દ્વારા નુકસાન માટે સંવેદનશીલ હોઈ શકે છે.

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ વર્કિંગ સિદ્ધાંત

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPD) ના કાર્યકારી સિદ્ધાંત વોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવા અને પ્રવાહને વાળવા પર આધારિત છે. જ્યારે વોલ્ટેજ સુરક્ષિત થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે બિનરેખીય ઘટકો (જેમ કે મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટોર્સ MOV, ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ GDT, ડાયોડ્સ વગેરે) ઝડપથી વધારાની ઊર્જાને જમીન પર લઈ જવા માટે પ્રતિકાર ઘટાડે છે, આમ સાધનોનું રક્ષણ કરે છે.

સર્જ સંરક્ષણ ઉપકરણોમાં ઓછામાં ઓછું એક બિન-રેખીય ઘટક (એક વેરિસ્ટર અથવા સ્પાર્ક ગેપ) હોય છે, તેના પર લાગુ થતા વોલ્ટેજના કાર્યમાં તેનો વિદ્યુત પ્રતિકાર બદલાય છે. તેમનું કાર્ય ડિસ્ચાર્જ અથવા આવેગ પ્રવાહને વાળવાનું અને ડાઉનસ્ટ્રીમ સાધનો પર ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવાનું છે.

સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસના ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત નીચે મુજબ છે:

સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન (દા.ત., ઉછાળાની ગેરહાજરીમાં), સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ જ્યાં ઇન્સ્ટોલ કરેલ છે તે સિસ્ટમ પર તેનો કોઈ પ્રભાવ હોતો નથી. તે ઓપન સર્કિટ તરીકે કામ કરે છે અને સક્રિય વાહક અને પૃથ્વી વચ્ચેના અલગતાને જાળવી રાખે છે.

જ્યારે વોલ્ટેજમાં વધારો થાય છે, ત્યારે સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઈસ તેના અવરોધને થોડા નેનોસેકન્ડમાં ઘટાડે છે અને આવેગ પ્રવાહને વાળે છે. સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ ક્લોઝ સર્કિટની જેમ વર્તે છે, ઓવરવોલ્ટેજ શોર્ટ-સર્ક્યુટેડ છે અને ડાઉનસ્ટ્રીમ સાથે જોડાયેલા વિદ્યુત ઉપકરણો માટે સ્વીકાર્ય મૂલ્ય સુધી મર્યાદિત છે.

એકવાર આવેગ ઉછાળો બંધ થઈ જાય પછી, સર્જ સંરક્ષણ ઉપકરણ તેના મૂળ અવબાધ પર પાછું આવશે અને ઓપન સર્કિટ સ્થિતિમાં પાછું આવશે.

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPD) કેવી રીતે કામ કરે છે?

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસ (SPD) ના કાર્યકારી સિદ્ધાંત મુખ્યત્વે તેમના આંતરિક બિનરેખીય ઘટકો પર આધારિત છે, જેમ કે વેરિસ્ટર્સ (MOV), ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ્સ (GDT), અથવા સેમિકન્ડક્ટર ડિવાઇસ (જેમ કે TVS ડાયોડ), જે ઝડપથી વહન કરે છે. જ્યારે વોલ્ટેજ તેમના નિર્દિષ્ટ મૂલ્ય કરતાં વધી જાય છે, ઓવરવોલ્ટેજને વર્તમાનમાં રૂપાંતરિત કરે છે અને તેને જમીન પર મુક્ત કરે છે, ત્યાં વોલ્ટેજની ટોચને મર્યાદિત કરે છે સાધનસામગ્રીનો અંત.

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

શું સર્જ પ્રોટેક્શન કામ કરે છે?

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઈસ (SPD) ક્ષણિક વોલ્ટેજને મર્યાદિત કરીને અને વધારાના પ્રવાહોને ડાયવર્ટ કરીને વિદ્યુત પ્રણાલીઓ અને સાધનોને વધારાની ઘટનાઓથી બચાવવા માટે રચાયેલ છે.

સર્જેસ બાહ્ય રીતે, સૌથી વધુ તીવ્રતાથી વીજળી દ્વારા અથવા આંતરિક રીતે વિદ્યુત લોડના સ્વિચિંગ દ્વારા ઉદ્દભવી શકે છે. આ આંતરિક ઉછાળોના સ્ત્રોતો, જે તમામ ટ્રાન્ઝિઅન્ટ્સના 65% માટે જવાબદાર છે, તેમાં લોડ ચાલુ અને બંધ, રિલે અને/અથવા બ્રેકર્સ ઓપરેટિંગ, હીટિંગ સિસ્ટમ્સ, મોટર્સ અને ઓફિસ સાધનોનો સમાવેશ થઈ શકે છે.

યોગ્ય SPD વિના, ક્ષણિક ઘટનાઓ ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને ખર્ચાળ ડાઉનટાઇમનું કારણ બની શકે છે. વિદ્યુત સુરક્ષામાં આ ઉપકરણોનું મહત્વ નિર્વિવાદ છે, પરંતુ આ ઉપકરણો ખરેખર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે? અને તેમના પ્રભાવ માટે કયા ઘટકો અને પરિબળો કેન્દ્રિય છે?

SPD કેવી રીતે કામ કરે છે?

સૌથી મૂળભૂત અર્થમાં, જ્યારે સંરક્ષિત સર્કિટ પર ક્ષણિક વોલ્ટેજ થાય છે, ત્યારે SPD ક્ષણિક વોલ્ટેજને મર્યાદિત કરે છે અને વર્તમાનને તેના સ્ત્રોત અથવા જમીન પર પાછું વાળે છે.

કામ કરવા માટે, SPD નો ઓછામાં ઓછો એક બિન-રેખીય ઘટક હોવો જોઈએ, જે વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં ઉચ્ચ અને નીચી અવબાધ સ્થિતિ વચ્ચે સંક્રમણ કરે છે.

સામાન્ય ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ પર, SPD ઉચ્ચ-અવરોધ સ્થિતિમાં હોય છે અને સિસ્ટમને અસર કરતા નથી. જ્યારે સર્કિટ પર ક્ષણિક વોલ્ટેજ થાય છે, ત્યારે SPD વહનની સ્થિતિમાં જાય છે (અથવા ઓછી અવબાધ) અને ઉછાળાના પ્રવાહને તેના સ્ત્રોત અથવા જમીન પર પાછા વાળે છે. આ વોલ્ટેજને સુરક્ષિત સ્તર સુધી મર્યાદિત કરે છે અથવા ક્લેમ્પ કરે છે. ક્ષણિકને ડાયવર્ટ કર્યા પછી, SPD આપમેળે તેની ઉચ્ચ-અવરોધ સ્થિતિ પર ફરીથી સેટ થાય છે.

સર્જ પ્રોટેક્ટિવ ડિવાઇસમાં બિનરેખીય ઘટકો (તત્વો).

જ્યારે વધારાના રક્ષણાત્મક ઉપકરણ (SPD) ના કાર્યકારી સિદ્ધાંતની વાત આવે છે, ત્યારે આંતરિક બિનરેખીય ઘટકોનો ઉલ્લેખ કરવો જરૂરી છે, તેમાં શામેલ છે:

  • મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર્સ (MOV)
  • ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (GDT)
  • ક્ષણિક વોલ્ટેજ સપ્રેસર્સ (TVS)
  • હિમપ્રપાત બ્રેકડાઉન ડાયોડ (ABD)

મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર્સ (MOV)

મેટલ ઓક્સાઇડ વરિસ્ટર (એમઓવી) 

કટવે સેક્શન - મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર (MOV)

કાર્યકારી સિદ્ધાંત: MOV મુખ્યત્વે ઝીંક ઓક્સાઇડ જેવા મેટલ ઓક્સાઇડથી બનેલું છે. સામાન્ય ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ હેઠળ, MOV ઊંચી અવબાધ સ્થિતિમાં છે. એકવાર વોલ્ટેજ તેના બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજને ઓળંગી જાય, MOV નો પ્રતિકાર ઝડપથી ઘટે છે, વાહક સ્થિતિમાં પ્રવેશ કરે છે અને ગરમીના સ્વરૂપમાં વધારાની ઊર્જાને દૂર કરે છે.

લાક્ષણિકતાઓ:

  • ઝડપી પ્રતિભાવ ગતિ: નેનોસેકન્ડ-સ્તરનો પ્રતિભાવ સમય, ઓવરવોલ્ટેજને ઝડપથી ક્લેમ્પ કરવામાં સક્ષમ.
  • મજબૂત લિકેજ વર્તમાન ક્ષમતા: મોટા વર્તમાન આંચકાનો સામનો કરવામાં સક્ષમ.
  • સ્થિર ક્લેમ્પિંગ વોલ્ટેજ: પ્રમાણમાં સ્થિર ક્લેમ્પિંગ વોલ્ટેજ, સારી સુરક્ષા અસર.
  • મજબૂત ઊર્જા શોષણ ક્ષમતા: મોટી માત્રામાં વધારાની ઊર્જા શોષી લેવામાં સક્ષમ.
  • નાનું કદ, ઓછું વજન: સર્કિટમાં એકીકૃત કરવા માટે સરળ.

ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (GDT)

ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (GDT)

પ્રતીક – ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (GDT)

કાર્યકારી સિદ્ધાંત: GDT નિષ્ક્રિય ગેસથી ભરેલો છે. જ્યારે વોલ્ટેજ તેના બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે ગેસનું આયનીકરણ થાય છે, જે વધારાની ઊર્જાને ઝડપથી દૂર કરવા માટે વાહક ચેનલ બનાવે છે.

લાક્ષણિકતાઓ:

  • અત્યંત ઝડપી પ્રતિભાવ ગતિ: પિકોસેકન્ડ પ્રતિભાવ સમય, ઝડપી પીક કઠોળ માટે સારી સુરક્ષા પૂરી પાડે છે.
  • ઉચ્ચ લિકેજ વર્તમાન ક્ષમતા: ઉચ્ચ વર્તમાન આંચકાનો સામનો કરવા સક્ષમ.
  • લો ક્લેમ્પિંગ વોલ્ટેજ: નીચલા સ્તરનું રક્ષણ પૂરું પાડી શકે છે.
  • લાંબો પુનઃપ્રાપ્તિ સમય: ઇન્સ્યુલેશન કામગીરી ડિસ્ચાર્જ પછી પુનઃપ્રાપ્ત થવા માટે થોડો સમય જરૂરી છે.
  • દૂષિત અસરો માટે સંવેદનશીલ: પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ તેની કામગીરીને અસર કરી શકે છે.

ક્ષણિક વોલ્ટેજ સપ્રેસર્સ (TVS)

ક્ષણિક વોલ્ટેજ સપ્રેસન ડાયોડ (TVS)

પ્રતીક – ક્ષણિક વોલ્ટેજ સપ્રેસન ડાયોડ (TVS)

ક્ષણિક વોલ્ટેજ સપ્રેશન ડાયોડ, ટીવીએસ ડાયોડ તરીકે સંક્ષિપ્તમાં, એક સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ છે જે ખાસ કરીને ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજથી ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટને સુરક્ષિત કરવા માટે રચાયેલ છે. જ્યારે સર્કિટમાં ક્ષણિક ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સ્પાઇક થાય છે, ત્યારે TVS ડાયોડ ઝડપથી વધારાની ઊર્જાનું સંચાલન, શોષી અને વિસર્જન કરી શકે છે, આમ સર્કિટમાં સંવેદનશીલ ઘટકોનું રક્ષણ કરે છે.

કાર્યકારી સિદ્ધાંત: TVS ડાયોડનો મુખ્ય કાર્ય સિદ્ધાંત હિમપ્રપાત બ્રેકડાઉન છે. જ્યારે TVS ના બે ટર્મિનલ પર લાગુ વોલ્ટેજ તેના બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે PN જંકશનમાં ચાર્જ કેરિયર્સની સંખ્યા તીવ્રપણે વધે છે, જેના કારણે હિમપ્રપાત ભંગાણ થાય છે અને TVS ને વાહક સ્થિતિમાં મૂકે છે. આ બિંદુએ, અતિશય વોલ્ટેજને પ્રમાણમાં સ્થિર સ્તરે ક્લેમ્પ કરવામાં આવશે જેથી સંવેદનશીલ ઘટકોને નુકસાન ન થાય.

લાક્ષણિકતાઓ:

  • ઝડપી પ્રતિસાદ ઝડપ: TVS નો પ્રતિભાવ સમય અત્યંત ટૂંકો છે, સામાન્ય રીતે નેનોસેકન્ડમાં, તે ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને ઝડપથી પ્રતિસાદ આપવા દે છે.
  • સ્થિર ક્લેમ્પિંગ વોલ્ટેજ: ટીવીએસનું ક્લેમ્પિંગ વોલ્ટેજ પ્રમાણમાં સ્થિર છે અને સર્કિટને અસરકારક રીતે સુરક્ષિત કરી શકે છે.
  • મજબૂત લિકેજ વર્તમાન ક્ષમતા: TVS મોટા ક્ષણિક પ્રવાહનો સામનો કરી શકે છે અને મોટી માત્રામાં ઊર્જાને શોષી શકે છે.
  • એકધ્રુવીય અથવા બાયડાયરેક્શનલ: બે પ્રકારના ટીવી છે - યુનિડાયરેક્શનલ અને બાયડાયરેક્શનલ. યુનિડાયરેક્શનલ ટીવી માત્ર યુનિડાયરેક્શનલ ઓવરવોલ્ટેજનો સામનો કરી શકે છે જ્યારે બાયડાયરેક્શનલ ટીવી સકારાત્મક અને નકારાત્મક બંને દિશામાં ઓવરવોલ્ટેજને હેન્ડલ કરી શકે છે.
  • ટૂંકો પુનઃપ્રાપ્તિ સમય: ઓવરવોલ્ટેજ અદૃશ્ય થઈ જાય પછી, TVS ઝડપથી ઉચ્ચ અવબાધની સ્થિતિમાં પુનઃપ્રાપ્ત થઈ શકે છે.

સામગ્રીનું કોષ્ટક

સર્જ સંરક્ષણમાં વિશ્વસનીયતા!

LSP ના ભરોસાપાત્ર સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઈસ (SPDs) લાઈટનિંગ અને સર્જેસ સામે ઈન્સ્ટોલેશનની સુરક્ષા જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે રચાયેલ છે. અમારા નિષ્ણાતોનો સંપર્ક કરો!

એક કંપની વિનંતી