सर्ज प्रोटेक्टर चयन र सम्बन्धित समस्याहरूको विश्लेषणका मुख्य बुँदाहरू

सर्ज प्रोटेक्टर एक उच्च-दक्षता सर्किट प्रोटेक्टर हो, जब यसले क्षणिक उच्च भोल्टेज, उच्च ऊर्जा पल्स, मूल उच्च प्रतिबाधाबाट कम प्रतिबाधामा छिटो (१०-९ सेकेन्ड), र पूर्वनिर्धारित भोल्टेजमा क्षणिक उच्च भोल्टेज हस्तक्षेप पल्सको सामना गर्दछ, ताकि प्रभावकारी रूपमा उपकरण र संवेदनशील उपकरणहरूलाई क्षतिबाट जोगाउन सकियोस्, सर्किट काम बिना हस्तक्षेप।

(१) सर्ज सुरक्षात्मक उपकरणहरू तीन तहमा विभाजित छन्
पहिलो तहले प्रत्यक्ष बिजुलीको प्रवाह वा विद्युत प्रसारण लाइनमा प्रत्यक्ष बिजुली ठोक्किँदा प्रसारित हुने ठूलो ऊर्जालाई डिस्चार्ज गर्न सक्छ। पहिलो तहको सुरक्षा तीन-चरण भोल्टेज स्विचिङ पावर सप्लाई लाइटनिङ अरेस्टर हुनेछ, र यसको लाइटनिङ फ्लक्स ६०kA भन्दा कम हुनुहुँदैन। सामान्यतया सामान्य वितरणको लागि प्रयोग गरिन्छ।
दोस्रो चरणको उद्देश्य पहिलो चरणको लाइटनिङ अरेस्टर मार्फत अवशिष्ट सर्ज भोल्टेजको मानलाई १५००-२०००v मा थप सीमित गर्नु र lpz1-lpz2 को लागि इक्विपोटेन्सियल जडान लागू गर्नु हो। वितरण क्याबिनेटको लाइनबाट पावर लाइटनिङ अरेस्टर आउटपुट दोस्रो स्तरको सुरक्षाको रूपमा प्रयोग गर्दा, भोल्टेज सीमित गर्ने पावर लाइटनिङ अरेस्टर प्रयोग गरिनेछ, र यसको लाइटनिङ करेन्ट क्षमता २०KA भन्दा कम हुनु हुँदैन।

तेस्रो तहको उद्देश्य उपकरणलाई अन्ततः सुरक्षित गर्नु र अवशिष्ट सर्ज भोल्टेजको मानलाई १०००V भन्दा कममा घटाउनु हो। तेस्रो तहको सुरक्षाको रूपमा, यो श्रृंखला भोल्टेज सीमित पावर लाइटनिङ अरेस्टर हुनेछ, र यसको लाइटनिङ करेन्ट क्षमता १०kA भन्दा कम हुनु हुँदैन। सामान्यतया टर्मिनल पावर वितरण उपकरणहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ।
विभिन्न वितरण प्रणालीहरूले सम्बन्धित सर्ज सुरक्षात्मक उपकरणहरू चयन गर्नुपर्छ, जसलाई TN (TN-S, NC, TN-CS), it र TT मा विभाजन गर्न सकिन्छ।

१) प्राथमिक सुरक्षा
यसको उद्देश्य सर्ज भोल्टेजलाई lpz0 क्षेत्रबाट lpz1 क्षेत्रमा सिधै प्रवाहित हुनबाट रोक्नु र दशौं हजारदेखि सयौं हजार भोल्टसम्मको सर्ज भोल्टेजलाई २५००-३०००v मा सीमित गर्नु हो।
घरायसी पावर ट्रान्सफर्मरको कम भोल्टेज छेउमा जडान गरिएको पावर लाइटनिङ अरेस्टरलाई पहिलो स्तरको सुरक्षाको रूपमा प्रयोग गर्दा, यो तीन-चरण भोल्टेज स्विचिङ पावर लाइटनिङ अरेस्टर हुनुपर्छ, र यसको लाइटनिङ फ्लक्स ६०kA भन्दा कम हुनुहुँदैन। पावर लाइटनिङ अरेस्टरको यो स्तर प्रयोगकर्ताको पावर आपूर्ति प्रणालीको प्रवेशद्वारमा आउने लाइनको प्रत्येक चरण र पृथ्वी बीच जोडिएको उच्च-क्षमताको पावर लाइटनिङ अरेस्टर हुनुपर्छ। विद्युतीय डिजाइनको अनलाइन शिक्षणका शिक्षक डीले सामान्यतया यो स्तरको पावर लाइटनिङ अरेस्टरको अधिकतम प्रभाव क्षमता प्रति चरण १००kA भन्दा बढी र आवश्यक सीमित भोल्टेज १५००V भन्दा कम हुनु आवश्यक छ, जसलाई क्लासी लेभल पावर लाइटनिङ अरेस्टर भनिन्छ। यी इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक लाइटनिङ अरेस्टरहरू बिजुलीको ठूलो प्रवाह र प्रेरित बिजुलीको ठूलो प्रवाहलाई सामना गर्न र उच्च-ऊर्जा वृद्धिलाई आकर्षित गर्न डिजाइन गरिएको हो, जसले पृथ्वीमा ठूलो मात्रामा वृद्धि प्रवाहलाई मोड्न सक्छ। तिनीहरूले मध्यम स्तरको सुरक्षाको रूपमा सीमित भोल्टेज मात्र प्रदान गर्छन् (जब आवेग प्रवाह पावर लाइटनिङ अरेस्टरबाट बग्छ, लाइनमा अधिकतम भोल्टेजलाई सीमित भोल्टेज भनिन्छ), किनभने क्लासी लेभल प्रोटेक्टरले मुख्यतया ठूलो सर्ज करेन्ट अवशोषित गर्दछ, र तिनीहरू एक्लैले पावर आपूर्ति प्रणाली भित्र संवेदनशील विद्युतीय उपकरणहरूलाई पूर्ण रूपमा सुरक्षित गर्न सक्दैनन्।

पहिलो स्तरको पावर लाइटनिङ अरेस्टरले १० / ३५०us र १००kA बिजुलीको लहरलाई रोक्न सक्छ, IEC द्वारा निर्दिष्ट उच्चतम सुरक्षा मापदण्डमा पुग्छ।
प्राविधिक सन्दर्भ यो हो: बिजुलीको प्रवाह १००kA (१० / ३५०us) भन्दा बढी वा बराबर छ; अवशिष्ट भोल्टेज मान २.५KV भन्दा बढी हुनु हुँदैन; प्रतिक्रिया समय १००ns भन्दा कम वा बराबर छ।
२) माध्यमिक सुरक्षा
यसको उद्देश्य पहिलो स्तरको लाइटनिङ अरेस्टर मार्फत अवशिष्ट सर्ज भोल्टेजको मानलाई १५००-२०००v मा सीमित गर्नु र lpz1-lpz2 को लागि इक्विपोटेन्शियल जडान लागू गर्नु हो।
वितरण क्याबिनेटको लाइनबाट पावर लाइटनिङ अरेस्टर आउटपुट दोस्रो स्तरको सुरक्षाको रूपमा प्रयोग गर्दा, भोल्टेज सीमित पावर लाइटनिङ अरेस्टर महत्त्वपूर्ण वा संवेदनशील विद्युतीय उपकरणहरूलाई बिजुली आपूर्ति गर्ने शाखा वितरण स्थानमा स्थापना गरिनेछ, र यसको बिजुली प्रवाह क्षमता २०KA भन्दा कम हुनुहुँदैन। श्री दी, विद्युतीय डिजाइनको अनलाइन शिक्षण, यी पावर लाइटनिङ अरेस्टरहरूले प्रयोगकर्ताको पावर सप्लाई इनलेटमा सर्ज अरेस्टरबाट गुज्रने अवशिष्ट सर्ज ऊर्जालाई राम्रोसँग अवशोषित गर्न सक्छन्, र क्षणिक ओभरभोल्टेजमा उत्कृष्ट निरोधात्मक प्रभाव पार्छन्।

यहाँ प्रयोग हुने पावर लाइटनिङ अरेस्टरको अधिकतम आवेग क्षमता प्रति चरण ४५kA भन्दा बढी हुनु आवश्यक छ, र आवश्यक सीमित भोल्टेज १२००V भन्दा कम हुनुपर्छ, जसलाई ClassII पावर लाइटनिङ अरेस्टर भनिन्छ। सामान्यतया, यदि प्रयोगकर्ता पावर आपूर्ति प्रणालीले दोस्रो स्तरको सुरक्षा प्राप्त गर्छ भने, यसले विद्युतीय उपकरणहरूको सञ्चालनको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ।
चरण-I, चरण-I र चरण-I को पूर्ण मोड सुरक्षाको लागि कक्षा C प्रोटेक्टर कक्षा II पावर सप्लाई लाइटनिङ अरेस्टरको लागि अपनाइएको छ, र मुख्य प्राविधिक प्यारामिटरहरू हुन्: बिजुलीको वर्तमान क्षमता 40ka (8 / 20us) भन्दा बढी वा बराबर छ; अवशिष्ट भोल्टेजको शिखर मान 1000V भन्दा बढी हुनु हुँदैन; प्रतिक्रिया समय 25ns भन्दा बढी हुनु हुँदैन।

३) तेस्रो तहको सुरक्षा
यसको उद्देश्य अन्ततः अवशिष्ट सर्ज भोल्टेजलाई १०००V भन्दा कममा घटाएर उपकरणलाई सुरक्षित गर्नु हो, ताकि सर्ज ऊर्जाले उपकरणलाई क्षति पुर्‍याउन सकोस्।
इलेक्ट्रोनिक सूचना उपकरणको एसी पावर सप्लाईको आगमन छेउमा जडान गरिएको पावर लाइटनिङ अरेस्टरलाई तेस्रो स्तरको सुरक्षाको रूपमा प्रयोग गर्दा, यो श्रृंखला भोल्टेज सीमित पावर लाइटनिङ अरेस्टर हुनुपर्छ, र यसको बिजुली प्रवाह क्षमता १०kA भन्दा कम हुनु हुँदैन।
अन्तमा, विद्युतीय उपकरणहरूको आन्तरिक पावर सप्लाईमा बिल्ट-इन पावर लाइटनिङ अरेस्टर प्रयोग गरेर सानो ट्रान्जियन्ट ओभरभोल्टेजलाई पूर्ण रूपमा हटाउन सकिन्छ। श्री दी, विद्युतीय डिजाइनको अनलाइन शिक्षण, यहाँ प्रयोग हुने पावर लाइटनिङ अरेस्टरको अधिकतम प्रभाव क्षमता प्रति चरण २०KA वा कम हुनु आवश्यक छ, र आवश्यक सीमित भोल्टेज १०००V भन्दा कम हुनुपर्छ। केही विशेष रूपमा महत्त्वपूर्ण वा संवेदनशील इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको लागि, तेस्रो स्तरको सुरक्षा हुनु आवश्यक छ, र यसले प्रणाली भित्र उत्पन्न हुने ट्रान्जियन्ट ओभरभोल्टेजबाट विद्युतीय उपकरणहरूलाई पनि जोगाउन सक्छ। माइक्रोवेभ सञ्चार उपकरण, मोबाइल बेस स्टेशन सञ्चार उपकरण र राडार उपकरणहरूको लागि प्रयोग हुने रेक्टिफायर पावर सप्लाईको लागि, उपयुक्त काम गर्ने भोल्टेज भएका DC पावर सप्लाई लाइटनिङ अरेस्टरहरूलाई तिनीहरूको काम गर्ने भोल्टेजको सुरक्षा आवश्यकता अनुसार गैर-स्तर सुरक्षाको रूपमा चयन गर्नुपर्छ।

४) संरक्षित उपकरणको प्रतिरोध भोल्टेज स्तर अनुसार
यदि दुई-स्तरीय बिजुली सुरक्षाले उपकरणको सहनशील भोल्टेज स्तर भन्दा तलको भोल्टेजलाई सीमित गर्न सक्छ भने, केवल दुई-स्तरीय सुरक्षा आवश्यक पर्दछ। यदि उपकरणको सहनशील भोल्टेज स्तर कम छ भने, चार वा बढी स्तरको सुरक्षा आवश्यक पर्न सक्छ। चौथो स्तरको सुरक्षाको बिजुली प्रवाह क्षमता ५ka भन्दा कम हुनु हुँदैन।
(२) सर्ज प्रोटेक्टरको अगाडि फ्यूज र सर्किट ब्रेकर किन सुसज्जित हुनुपर्छ?
जब सर्ज प्रोटेक्टरबाट गुज्रने इनरश करेन्ट यसको IMAX भन्दा बढी हुन्छ, सर्ज प्रोटेक्टर बिग्रन्छ र असफल हुन्छ, जसको परिणामस्वरूप सर्किटको सर्ट-सर्किट फल्ट हुन्छ। सर्ट-सर्किट फल्ट काट्नको लागि, सर्किट ब्रेकर वा फ्यूज स्थापना गर्न आवश्यक छ। श्री. डी, विद्युतीय डिजाइनको अनलाइन शिक्षण, प्रत्येक बिजुलीको झट्काले सर्ज प्रोटेक्टरको बुढ्यौली निम्त्याउँछ। उदाहरणका लागि, यदि करेन्ट लामो समयसम्म अवस्थित छ भने, सर्ज प्रोटेक्टर धेरै तातो हुनेछ र बुढ्यौलीलाई तीव्र पार्नेछ। यस समयमा, सर्किट ब्रेकर वा फ्यूजको थर्मल प्रोटेक्शन सिस्टमले सर्ज प्रोटेक्टर अधिकतम स्वीकार्य तापमा पुग्नु अघि सर्ज प्रोटेक्टरलाई विच्छेद गर्न कार्य गर्न आवश्यक छ।

फ्यूज र सर्किट ब्रेकरको लागि सर्ज प्रोटेक्टरको आवश्यकताहरू: जब २० मानक ८/२० माइक्रोसेकेन्ड र १.२/५० माइक्रोसेकेन्ड परीक्षण पल्सहरू रेटेड करेन्ट अन्तर्गत लागू गरिन्छ, सर्किट ब्रेकर वा फ्यूज ट्रिप हुनेछैन। जब सर्ज प्रोटेक्टर बिग्रन्छ र सर्ट सर्किट हुन्छ, सर्किट ब्रेकर वा फ्यूजले काम गर्नेछ। यदि सर्ज प्रोटेक्टर स्विचिङ मोड्युल हो भने, यसको क्षति मोड खुला सर्किट भएकोले, यसलाई लघु सर्किट ब्रेकर र फ्यूज बिना सुरक्षित गर्न सकिन्छ।
फ्यूज र सर्किट ब्रेकर दुवैलाई सर्ज प्रोटेक्टरको उत्कृष्ट सुरक्षाको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। फ्यूजका विशेषताहरू; फ्यूजमा लामो समय ढिलाइ र इन्भर्स समय सीमा विशेषताहरू सहितको तात्कालिक प्रवाहको दुई सुरक्षा कार्यहरू छन्। श्री दी, विद्युतीय डिजाइनको अनलाइन शिक्षण, क्रमशः ओभरलोड र सर्ट-सर्किट सुरक्षाको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, अर्थात्, फल्ट फ्यूजिङ पछि फ्यूज लिङ्क बदल्नुपर्छ। सर्किट ब्रेकरका विशेषताहरू: सर्किट ब्रेकरमा तात्कालिक वर्तमान सुरक्षा र ओभरलोड थर्मल सुरक्षा हुन्छ। फल्ट विच्छेदन पछि, यसलाई कम्पोनेन्टहरू प्रतिस्थापन नगरी म्यानुअल रूपमा रिसेट गर्न सकिन्छ।
आगमन लाइनहरू बीचको भिन्नता हेर्नुहोस्: ४४०V सर्ज प्रोटेक्टर तीन-चरण २८०v पाँच तार प्रणाली वा तीन-चरण ३८०V चार तार प्रणालीको लागि चयन गरिनेछ। २२०V सर्ज प्रोटेक्टर एकल-चरण २२०V दुई-तार प्रणाली वा एकल-चरण २२०V तीन तार प्रणालीको लागि चयन गरिनेछ। थप रूपमा, ध्यान दिनुहोस्: चयन गरिएको सर्ज प्रोटेक्टरको सुरक्षा स्तर आवासीय भवनको आगमन लाइनमा तीन-चरण २८०v को लागि स्तर २ हो; एकल-चरण २२०V को लागि ग्रेड ३।
TN-CS प्रणाली लाइन भवनको सामान्य वितरण बक्समा प्रवेश गरेपछि, पेन लाइन N लाइन र PE लाइनमा विभाजित हुन्छ। फेज लाइन I र पेन लाइन बीच सर्ज प्रोटेक्टर स्थापना गर्न मात्र आवश्यक छ।
सर्ज प्रोटेक्टरको अगाडिको स्विचले फ्यूज र सर्किट ब्रेकर चयन गर्न सक्छ। सामान्यतया, IMAX > 40ka को लागि 40 ~ 63A र IMAX < 40ka को लागि 20 ~ 32A चयन गर्नुपर्छ।

(३) के सर्ज प्रोटेक्टर र लाइटनिङ अरेस्टर एउटै कुरा हो?
यद्यपि सर्ज प्रोटेक्टर र लाइटनिङ अरेस्टर दुवैमा ओभरभोल्टेज, विशेष गरी बिजुलीको ओभरभोल्टेजलाई रोक्ने कार्य छ, तिनीहरूको प्रयोगमा अझै पनि धेरै भिन्नताहरू छन्।
१) अरेस्टरहरूमा धेरै भोल्टेज स्तरहरू हुन्छन्, ०.३८kv कम भोल्टेजदेखि ५००kV UHV सम्म, जबकि सर्ज सुरक्षात्मक उपकरणहरूमा सामान्यतया कम भोल्टेज उत्पादनहरू मात्र हुन्छन्;

२) बिजुलीको लहरको प्रत्यक्ष आक्रमणलाई रोक्नको लागि लाइटनिङ अरेस्टरहरू प्रायः प्राथमिक प्रणालीमा जडान गरिन्छन्, जबकि सर्ज प्रोटेक्टरहरू प्रायः माध्यमिक प्रणालीमा जडान गरिन्छन्, जुन बिजुलीको लहरको प्रत्यक्ष आक्रमणलाई मेटाउने बित्तिकै वा बिजुलीको लहरलाई मेटाउने बिजुलीको लहरलाई मेटाउन नसकेपछि पूरक उपाय हो;

३) विद्युतीय उपकरणहरूको सुरक्षा गर्न लाइटनिङ अरेस्टर प्रयोग गरिन्छ, र सर्ज प्रोटेक्टर प्रायः इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू वा मिटरहरूको सुरक्षा गर्न प्रयोग गरिन्छ;
४) अरेस्टर विद्युतीय प्राथमिक प्रणालीमा जडान भएको हुनाले, यसमा पर्याप्त बाह्य इन्सुलेशन प्रदर्शन र ठूलो उपस्थिति आकार हुनुपर्छ। सर्ज प्रोटेक्टर कम भोल्टेजमा जडान भएको हुनाले, आकार धेरै सानो हुन सक्छ।