सर्ज प्रोटेक्टर्सच्या पाच संरक्षण पद्धती

सर्ज संरक्षणाच्या पद्धती

१. वीज वाहिन्यांवर जोडलेली समांतर सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस (एसपीडी)

सामान्य परिस्थितीत, सर्ज प्रोटेक्टरमधील व्हॅरिस्टर्स उच्च-इम्पेडन्स स्थितीत राहतात. जेव्हा पॉवर ग्रिडवर वीज पडते किंवा स्विचिंग कार्यांमुळे क्षणिक सर्जेस येतात, तेव्हा प्रोटेक्टर नॅनोसेकंदांमध्ये प्रतिसाद देतो, ज्यामुळे व्हॅरिस्टर्स कमी-इम्पेडन्स स्थितीत स्विच होतात आणि ओव्हरव्होल्टेजला वेगाने सुरक्षित पातळीवर आणतात. जर दीर्घकाळ सर्जेस किंवा ओव्हरव्होल्टेज आले, तर व्हॅरिस्टर खराब होतो आणि गरम होतो, ज्यामुळे आग टाळण्यासाठी आणि उपकरणांचे संरक्षण करण्यासाठी थर्मल डिस्कनेक्ट यंत्रणा कार्यान्वित होते.

२. पॉवर सर्किट्सच्या लाइनमध्ये जोडलेले सिरीज फिल्टर-प्रकारचे सर्ज प्रोटेक्टर्स

हे संरक्षक संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी स्वच्छ आणि सुरक्षित वीजपुरवठा करतात. विजेच्या धक्क्यांमुळे केवळ प्रचंड ऊर्जाच नव्हे, तर व्होल्टेज आणि करंट वाढीचा दरही अत्यंत तीव्र असतो. समांतर SPDs धक्क्यांची तीव्रता कमी करू शकत असले तरी, ते त्यांच्या तीव्र लहरींना सपाट करू शकत नाहीत. पॉवर सर्किट्सच्या इन-लाइन जोडलेले सिरीज फिल्टर-प्रकारचे SPDs, ओव्हरव्होल्टेजला नॅनोसेकंदांमध्ये नियंत्रित करण्यासाठी MOVs (MOV1, MOV2) वापरतात. याव्यतिरिक्त, एक LC फिल्टर धक्क्याच्या व्होल्टेज आणि करंट वाढीच्या दराची तीव्रता जवळजवळ १,००० पटीने कमी करतो आणि अवशिष्ट व्होल्टेज पाच पटीने कमी करून संवेदनशील उपकरणांचे संरक्षण करतो.

३. सर्ज ओव्हरव्होल्टेज मर्यादित करण्यासाठी फेज आणि लाईन्सच्या दरम्यान व्होल्टेज-क्लॅम्पिंग व्हॅरिस्टर्स बसवणे.

ही पद्धत प्रकाशयोजना, लिफ्ट, वातानुकूलक आणि मोटर्स यांसारख्या उच्च सर्ज सहन करण्याच्या क्षमतेसाठी चांगली काम करते. तथापि, उच्च एकात्मता असलेल्या आधुनिक कॉम्पॅक्ट इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी ती कमी प्रभावी आहे. उदाहरणार्थ, सिंगल-फेज २२०V AC सिस्टीममध्ये, प्रेरित विजेचे झटके शोषून घेण्यासाठी सामान्यतः न्यूट्रल आणि ग्राउंड दरम्यान व्हॅरिस्टर्स बसवले जातात. संरक्षणाची परिणामकारकता पूर्णपणे व्हॅरिस्टरच्या निवडीवर आणि विश्वासार्हतेवर अवलंबून असते.

क्लॅम्पिंग व्होल्टेज ग्रिडच्या पीक व्होल्टेज (310V) च्या आधारावर सेट केला जातो, ज्यामध्ये खालील बाबी विचारात घेतल्या जातात:
- २०% ग्रीडमधील चढउतार,
- १०% घटक सहनशीलता,
- १५% विश्वसनीयता घटक (वृद्धत्व, आर्द्रता, उष्णता).
अशाप्रकारे, सामान्य क्लॅम्पिंग पातळी 470V ते 510V पर्यंत असते. 470V पेक्षा कमी व्होल्टेजचे झटके अप्रभावितपणे पुढे जातात.

जरी सामान्य विद्युत उपकरणे (उदा., मोटर्स, लाइटिंग) १,५००V AC (२,५००V पीक) सहन करू शकतात, तरी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स ±५V ते ±१५V वर चालतात, ज्यात कमाल सहनशीलता (टॉलरन्स) ५०V पेक्षा कमी असते. ४७०V पेक्षा कमी असलेले उच्च-फ्रिक्वेन्सी स्पाइक्स ट्रान्सफॉर्मर आणि पॉवर सप्लायमधील पॅरासिटिक कपॅसिटन्समधून जोडले जाऊन ICs चे नुकसान करू शकतात. शिवाय, व्हॅरिस्टर रेसिड्युअल व्होल्टेज आणि लीड इंडक्टन्समुळे, तीव्र सर्जेस क्लॅम्पिंग लेव्हल्सना ८००V–१,०००V पर्यंत ढकलू शकतात, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉनिक्सला आणखी धोका निर्माण होतो.

४. अल्ट्रा-आयसोलेशन ट्रान्सफॉर्मर्सद्वारे संरक्षण वाढवणे (आयसोलेशन पद्धत)

पॉवर सोर्स आणि लोड यांच्यामध्ये एक शील्डेड आयसोलेशन ट्रान्सफॉर्मर बसवला जातो, जो उच्च-फ्रिक्वेन्सी नॉईजला रोखतो आणि त्याच वेळी योग्य सेकंडरी ग्राउंडिंग सक्षम करतो. कॉमन-मोड इंटरफेरन्स, जो ग्राउंडच्या सापेक्ष असतो, तो इंटर-वाइंडिंग कपॅसिटन्सद्वारे जोडला जातो. प्रायमरी आणि सेकंडरी वाइंडिंगमधील एक ग्राउंडेड शील्ड हा इंटरफेरन्स वळवतो, ज्यामुळे आउटपुट नॉईज कमी होतो.

५. शोषण पद्धत

जेव्हा थ्रेशोल्ड व्होल्टेज ओलांडले जातात, तेव्हा शोषक घटक उच्च प्रतिबाधावरून कमी प्रतिबाधावर स्विच करून सर्जेस दाबून टाकतात. सामान्य उपकरणांमध्ये यांचा समावेश होतो:
- व्हॅरिस्टर्स – मर्यादित विद्युत प्रवाह हाताळण्याची क्षमता.
- गॅस डिस्चार्ज ट्यूब (जीडीटी)– मंद प्रतिसाद.
- टीव्हीएस डायोड / सॉलिड-स्टेट डिस्चार्ज ट्यूब – अधिक वेगवान, पण ऊर्जा शोषणाच्या बाबतीत तडजोड करावी लागते.