सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस आणि सर्किट ब्रेकर्समध्ये काय फरक आहे?
- सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस आणि सर्किट ब्रेकर्समधील फरक
१.१ सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइस
सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइस (SPD), ज्याला लो व्होल्टेज लाइटनिंग अरेस्टर किंवा लो व्होल्टेज सर्ज अरेस्टर असेही म्हणतात, हे एक असे उपकरण आहे जे विद्युत सर्किट्स किंवा कम्युनिकेशन लाइन्समधील तीव्र क्षणिक ओव्हरव्होल्टेजमुळे निर्माण होणारे सर्ज मर्यादित करण्यासाठी वापरले जाते, ज्यामुळे उपकरणांचे संरक्षण होते. याचे कार्यतत्त्व असे आहे की, जेव्हा सर्किटमध्ये क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज किंवा ओव्हरकरंट निर्माण होतो, तेव्हा सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइस त्वरित प्रवाहित होऊन, त्या सर्जला ग्राउंडकडे वळवते.
संरक्षित केल्या जाणाऱ्या उपकरणांच्या प्रकारानुसार, सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेसचे दोन श्रेणींमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते: पॉवर सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस आणि सिग्नल सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस. संरक्षण क्षमतेच्या आधारावर, पॉवर सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेसचे पुढे टाइप १, टाइप २, टाइप ३ आणि टाइप ४ पॉवर सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेसमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते. सिग्नल सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेसमध्ये नेटवर्क सिग्नल सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस, व्हिडिओ सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस, ३-इन-१ सर्व्हिलन्स सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस, कंट्रोल सिग्नल सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस आणि आरएफ (अँटेना-फीडर) सिग्नल सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसेस यांचा समावेश होतो.
१.२ सर्किट ब्रेकर
सर्किट ब्रेकर, ज्याला कधीकधी एअर स्विच असेही म्हटले जाते, हे विद्युत प्रणालीमध्ये वापरले जाणारे एक सुरक्षा उपकरण आहे. जेव्हा विद्युत प्रवाह एका निर्धारित मर्यादेपलीकडे जातो, तेव्हा ते सर्किट आपोआप खंडित करते. यामुळे विद्युत सर्किट्स आणि उपकरणांचे शॉर्ट सर्किट किंवा ओव्हरलोडसारख्या समस्यांपासून संरक्षण होते.
लोक अनेकदा प्रकाशयोजना किंवा पंप रूमसारख्या ठिकाणी वीज नियंत्रित करण्यासाठी सर्किट ब्रेकरचा वापर करतात. हे उपकरण उष्णतेच्या तत्त्वावर काम करते. जेव्हा ब्रेकरमधून जास्त विद्युत प्रवाह वाहतो, तेव्हा उष्णता निर्माण होते. या उष्णतेमुळे ब्रेकरच्या आतील एक धातूची पट्टी वाकते. परिणामी, ब्रेकर ट्रिप होतो आणि वीजपुरवठा खंडित होतो. यामुळे अतिरिक्त विद्युत प्रवाहामुळे उपकरणांचे होणारे नुकसान टळते.
- दोन उपकरणांमधील फरक
२.१ कार्यतत्त्वे भिन्न आहेत: जेव्हा सर्किटमध्ये क्षणिक अतिदाब (ट्रान्झिएंट ओव्हरव्होल्टेज) निर्माण होतो, तेव्हा सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइस प्रवाहित होते आणि अतिरिक्त व्होल्टेजला ग्राउंडकडे वळवते. याउलट, जेव्हा विद्युत प्रवाह निर्धारित मर्यादेपेक्षा जास्त होतो, तेव्हा सर्किट ब्रेकर आपोआप सर्किट खंडित करतो आणि त्याद्वारे विद्युत उपकरणांचे संरक्षण करतो.
२.२ संरक्षणाची कार्ये वेगवेगळी आहेत: सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइस हे सर्किटमधील सर्जमुळे होणाऱ्या नुकसानापासून विद्युत आणि दळणवळण उपकरणांचे संरक्षण करण्यासाठी बनवलेले असते. याउलट, सर्किट ब्रेकर शॉर्ट सर्किट आणि ओव्हरलोड यांसारख्या दोषांपासून सर्किटचे संरक्षण करतो.
संरक्षणाची व्याप्ती वेगवेगळी असते: सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइस वीज पुरवठा प्रणाली आणि दळणवळण वाहिन्या या दोन्हींचे संरक्षण करू शकते. सर्किट ब्रेकरचे कार्य केवळ पॉवर सर्किटला जोडलेल्या विद्युत उपकरणांचे संरक्षण करण्यापुरते मर्यादित असते.
- सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइस (SPD) निवडीसाठी मूलभूत ज्ञान
सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसच्या निवडीसाठीच्या प्रमुख घटकांमध्ये खालील बाबींचा समावेश आहे:
संरक्षित उपकरणाच्या सहनशील व्होल्टेजनुसार व्होल्टेज संरक्षण पातळी (अप) निवडली पाहिजे, जेणेकरून संरक्षण व्होल्टेज हे इन्सुलेशनच्या सहनशील पातळीपेक्षा कमी राहील आणि त्यामुळे उपकरणाचे ओव्हरव्होल्टेजमुळे होणाऱ्या नुकसानापासून संरक्षण होईल. अप मूल्य हे संरक्षित उपकरणाच्या इन्सुलेशन सहनशील व्होल्टेजच्या ८०% पेक्षा कमी असले पाहिजे. उदाहरणार्थ, निवासी इमारतीच्या शाखा वितरण बॉक्समध्ये, अप मूल्य सामान्यतः १.५kV ते २.५kV दरम्यान निवडले जाते. स्मार्ट होम कंट्रोल सिस्टीमसारख्या संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे संरक्षण करताना, कमी अप मूल्य निवडले पाहिजे.
कमाल सतत कार्यरत व्होल्टेज (Uc) हे कमाल AC RMS किंवा DC व्होल्टेज दर्शवते, जे SPD दीर्घ कालावधीसाठी सुरक्षितपणे सहन करू शकते. हे सिस्टीममध्ये येऊ शकणाऱ्या कमाल सतत कार्यरत व्होल्टेजपेक्षा जास्त असले पाहिजे आणि सामान्यतः सिस्टीमच्या नाममात्र व्होल्टेजवर आधारित निवडले जाते. 220V/380V निवासी वीज पुरवठा प्रणालीमध्ये, सामान्यतः 385V किंवा 420V चे Uc मूल्य निवडले जाते. फोटोव्होल्टेइक प्रणालीमध्ये, सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइसचे Uc मूल्य फोटोव्होल्टेइक इन्व्हर्टरच्या कमाल इनपुट व्होल्टेजवर आधारित निवडले पाहिजे. जेव्हा वीज पुरवठा प्रणालीमध्ये व्होल्टेजचे मोठे चढउतार होतात, तेव्हा उच्च Uc मूल्य निवडले पाहिजे.
डिस्चार्ज क्षमता म्हणजे SPD एकाच सर्ज घटनेत सहन करू शकणारा कमाल सर्ज करंट होय. यामध्ये नॉमिनल डिस्चार्ज करंट (In) आणि मॅक्सिमम डिस्चार्ज करंट (Imax) यांचा समावेश असतो. याची निवड स्थापनेचे ठिकाण आणि विजेच्या सर्जची संभाव्य तीव्रता यावर आधारित असावी. उदाहरणार्थ, मुख्य वितरण बॉक्समध्ये जास्त डिस्चार्ज क्षमतेची आवश्यकता असते, तर टर्मिनल वितरण बॉक्समध्ये कमी क्षमता पुरेशी असू शकते. नॉमिनल डिस्चार्ज करंट (In) हा सर्ज करंटची ती पातळी दर्शवतो, जी SPD कोणत्याही नुकसानाशिवाय वारंवार सहन करू शकते. In ची निवड ठिकाण, उंची, सभोवतालचे वातावरण आणि आवश्यक वीज संरक्षण पातळी यांसारख्या घटकांवर अवलंबून असते. आजूबाजूला उंच इमारती असलेल्या शहरी भागांमध्ये, In 20kA निवडला जाऊ शकतो; मोकळ्या जागांमध्ये किंवा वारंवार वीज पडण्याच्या प्रदेशात, In 30kA किंवा त्याहून अधिक असावा.
कमाल डिस्चार्ज करंट (Imax) हा SPD एकाच घटनेत सहन करू शकणारा कमाल सर्ज करंट दर्शवतो. याची निवड In प्रमाणेच केली जाते, परंतु यामध्ये स्थापनेचे वातावरण, इमारतीचे महत्त्व आणि उपकरणाचे मूल्य यांचाही विचार करणे आवश्यक आहे. सर्वसाधारण निवासी इमारतींसाठी, Imax 40kA ते 60kA दरम्यान निवडला जाऊ शकतो; उच्च श्रेणीच्या निवासी इमारतींसाठी किंवा महत्त्वपूर्ण उपकरणे असलेल्या ठिकाणी, Imax 80kA किंवा त्याहून अधिक असावा.
प्रतिसाद वेळ हा विजेच्या झटक्यांना प्रतिसाद देण्याचा SPD चा वेग दर्शवतो. प्रतिसाद वेळ जितका कमी, तितके चांगले. सामान्यतः, झटक्यांचे जलद दमन आणि विसर्जन सुनिश्चित करण्यासाठी, तसेच उपकरणांचे संभाव्य नुकसान कमी करण्यासाठी, २५ नॅनोसेकंदांपेक्षा कमी प्रतिसाद वेळ असलेले SPD निवडण्याची शिफारस केली जाते.