सर्ज प्रोटेक्टर के पांच सुरक्षा तरीके

सर्ज सुरक्षा के तरीके

1. विद्युत लाइनों के आर-पार समानांतर सर्ज सुरक्षा उपकरण (एसपीडी) जुड़े हुए हैं

सामान्य परिस्थितियों में, सर्ज प्रोटेक्टर के अंदर लगे वैरिस्टर उच्च प्रतिबाधा अवस्था में रहते हैं। जब बिजली ग्रिड पर बिजली गिरती है या स्विचिंग कार्यों के कारण क्षणिक वोल्टेज वृद्धि होती है, तो प्रोटेक्टर नैनोसेकंड के भीतर प्रतिक्रिया करता है, जिससे वैरिस्टर निम्न प्रतिबाधा अवस्था में आ जाते हैं और अतिरिक्त वोल्टेज को तेजी से सुरक्षित स्तर पर नियंत्रित कर लेते हैं। यदि लंबे समय तक वोल्टेज वृद्धि या अतिरिक्त वोल्टेज बना रहता है, तो वैरिस्टर खराब हो जाता है और गर्म हो जाता है, जिससे आग लगने से बचाने और उपकरणों की सुरक्षा के लिए थर्मल डिस्कनेक्ट तंत्र सक्रिय हो जाता है।

2. पावर सर्किट के साथ लाइन में जुड़े सीरीज फिल्टर-टाइप सर्ज प्रोटेक्टर

ये विद्युत रक्षक संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए स्वच्छ और सुरक्षित विद्युत आपूर्ति प्रदान करते हैं। बिजली के झटके न केवल अत्यधिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, बल्कि वोल्टेज और धारा में भी अत्यंत तीव्र वृद्धि लाते हैं। समानांतर SPD बिजली के झटकों की तीव्रता को कम कर सकते हैं, लेकिन वे उनकी तीव्र तरंग रेखाओं को समतल नहीं कर सकते। विद्युत परिपथों के साथ सीधे जुड़े श्रृंखला फिल्टर-प्रकार के SPD, नैनोसेकंड में अतिरिक्त वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए MOV (MOV1, MOV2) का उपयोग करते हैं। इसके अतिरिक्त, एक LC फिल्टर बिजली के झटके से उत्पन्न वोल्टेज और धारा में वृद्धि की तीव्रता को लगभग 1,000 गुना कम कर देता है और अवशिष्ट वोल्टेज को पांच गुना तक घटा देता है, जिससे संवेदनशील उपकरण सुरक्षित रहते हैं।

3. फेज़ और लाइनों के बीच वोल्टेज-क्लैम्पिंग वैरिस्टर स्थापित करना ताकि सर्ज ओवरवोल्टेज को सीमित किया जा सके।

यह विधि प्रकाश व्यवस्था, लिफ्ट, एयर कंडीशनर और मोटरों के लिए कारगर है, जिनमें उच्च विद्युत प्रवाह प्रतिरोध क्षमता होती है। हालांकि, उच्च एकीकरण वाले आधुनिक कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए यह कम प्रभावी है। उदाहरण के लिए, एकल-चरण 220V AC सिस्टम में, प्रेरित बिजली के झटकों को अवशोषित करने के लिए आमतौर पर न्यूट्रल और ग्राउंड के बीच वैरिस्टर लगाए जाते हैं। सुरक्षा की प्रभावशीलता पूरी तरह से वैरिस्टर के चयन और विश्वसनीयता पर निर्भर करती है।

क्लैम्पिंग वोल्टेज को ग्रिड के पीक वोल्टेज (310V) के आधार पर सेट किया जाता है, जिसमें निम्नलिखित बातों का ध्यान रखा जाता है:
- 20% ग्रिड उतार-चढ़ाव,
- घटक में 10% की सहनशीलता,
- 15% विश्वसनीयता कारक (पुराना होना, नमी, गर्मी)।
इस प्रकार, सामान्य क्लैम्पिंग स्तर 470V से 510V तक होते हैं। 470V से कम वोल्टेज सर्ज अप्रभावित रूप से गुजरते हैं।

मानक विद्युत उपकरण (जैसे, मोटर, प्रकाश व्यवस्था) 1,500V AC (2,500V पीक) तक का भार सहन कर सकते हैं, जबकि आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स ±5V से ±15V पर काम करते हैं, जिनकी अधिकतम सहनशीलता 50V से कम होती है। 470V से कम आवृत्ति वाले उच्च-आवृत्ति वाले वोल्टेज स्पाइक्स ट्रांसफार्मर और पावर सप्लाई में पैरासिटिक कैपेसिटेंस के माध्यम से जुड़कर आईसी को नुकसान पहुंचा सकते हैं। इसके अलावा, वैरिस्टर अवशिष्ट वोल्टेज और लीड इंडक्टेंस के कारण, तीव्र वोल्टेज सर्ज क्लैम्पिंग स्तर को 800V–1,000V तक बढ़ा सकते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए खतरा और बढ़ जाता है।

4. अल्ट्रा-आइसोलेशन ट्रांसफार्मर के साथ सुरक्षा बढ़ाना (आइसोलेशन विधि)

उच्च आवृत्ति वाले शोर को रोकने और साथ ही उचित द्वितीयक ग्राउंडिंग सुनिश्चित करने के लिए पावर स्रोत और लोड के बीच एक परिरक्षित पृथक्करण ट्रांसफार्मर लगाया जाता है। ग्राउंड के सापेक्ष कॉमन-मोड व्यतिकरण, वाइंडिंग के बीच की धारिता के माध्यम से जुड़ता है। प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच एक ग्राउंडेड शील्ड इस व्यतिकरण को मोड़ देती है, जिससे आउटपुट शोर कम हो जाता है।

5. अवशोषण विधि

अवशोषक घटक थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक होने पर उच्च प्रतिबाधा से निम्न प्रतिबाधा में बदलकर वोल्टेज वृद्धि को दबाते हैं। सामान्य उपकरणों में शामिल हैं:
- वैरिस्टर्स – सीमित विद्युत प्रवाह क्षमता।
- गैस डिस्चार्ज ट्यूब (जीडीटी)– धीमी प्रतिक्रिया।
- टीवीएस डायोड / सॉलिड-स्टेट डिस्चार्ज ट्यूब – यह तेज़ तो है, लेकिन ऊर्जा की खपत के मामले में कुछ कमियां भी हैं।