बिजली गिरना अनिवार्य रूप से विशाल स्पार्क डिस्चार्ज है जो तब होता है जब गरज वाले बादल और जमीन के बीच या उनके बीच एक निश्चित बिंदु तक चार्ज जमा हो जाता है, जिससे हवा का इन्सुलेशन बाधित हो जाता है। बिजली गिरने की घटनाएँ मुख्यतः निम्न कारणों से होती हैं:
1.प्रत्यक्ष बिजली गिरना
सबसे खराब मामलों में, बिजली सीधे इमारतों, उपकरणों या लोगों पर गिरती है।
ट्रिगर स्थितियां: जमीन पर मौजूद वस्तुएं (उदाहरण के लिए, एक ऊंची इमारत, पेड़, ट्रांसमिशन टावर, पेड़, टॉवर, अलग-थलग लोग) गरज वाले बादलों के साथ सबसे मजबूत विद्युत क्षेत्र बनाते हैं, जिससे यह चार्ज डिस्चार्ज के लिए सबसे छोटा रास्ता बन जाता है।
2.अप्रत्यक्ष बिजली प्रभाव (अधिक सामान्य, व्यापक रेंज)
भले ही बिजली सीधे आपके उपकरण पर न गिरे, फिर भी यह विनाशकारी उछाल (क्षणिक) का कारण बन सकती है:
· प्रेरित बिजली (इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन में विभाजित):
• इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेरण: जब एक आवेशित गड़गड़ाहट वाला बादल ऊपर से गुजरता है, तो यह नीचे के ओवरहेड तारों पर बड़ी मात्रा में विपरीत आवेश उत्पन्न करता है। जब बादल किसी अन्य लक्ष्य की ओर डिस्चार्ज होता है, तो ये बाइंडिंग चार्ज तुरंत जारी हो जाते हैं, जिससे उच्च वोल्टेज तरंगें पैदा होती हैं जो लाइन के साथ यात्रा करती हैं।
विद्युत चुम्बकीय प्रेरण: बिजली चैनल में मजबूत और क्षणिक धाराएं आसपास के धातु लूप (उदाहरण के लिए, पावर लाइन लूप, सिग्नल लाइन) में बहुत उच्च वोल्टेज का कारण बन सकती हैं।
· चालन (जमीनी क्षमता वृद्धि):
• जब बिजली किसी इमारत की बिजली सुरक्षा प्रणाली या आस-पास की जमीन पर गिरती है, तो बिजली का एक बड़ा प्रवाह ग्राउंडिंग प्रतिरोध से होकर गुजरता है, जिससे संपर्क बिंदु पर विद्युत क्षमता एक पल में सैकड़ों हजारों या लाखों वोल्ट तक बढ़ जाती है। यह उच्च क्षमता डिवाइस के ग्राउंड वायर के माध्यम से आंतरिक डिवाइस में "फ्लैशबैक" हो सकती है, जिससे डिवाइस में विनाशकारी संभावित अंतर पैदा हो सकता है और यह नष्ट हो सकता है।
· बिजली की वृद्धि घुसपैठ:
• बिजली दूर के तारों, टेलीफोन लाइनों, केबल लाइनों आदि पर गिरती है। भारी बिजली की धाराएं इन धातु कंडक्टरों के साथ तरंगों के रूप में यात्रा करती हैं, आक्रमण करती हैं और जुड़े उपकरणों को नुकसान पहुंचाती हैं।
भाग 2: सुरक्षा के लिए एसपीडी का उपयोग कैसे करें
सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस का उद्देश्य बिजली के हमलों को रोकना नहीं है, बल्कि बिजली के हमलों के दौरान एक सुरक्षित, कम प्रतिबाधा पथ बिजली की धारा और उछाल ऊर्जा प्रदान करना है, इस प्रकार डिवाइस पर वोल्टेज को एक सुरक्षित स्तर तक सीमित करना है।
1. एसपीडी का मुख्य कार्य सिद्धांत
इसे "स्मार्ट स्विच" या "वोल्टेज संवेदनशील वाल्व" के रूप में सोचें:
सामान्य ऑपरेशन के दौरान: एसपीडी उच्च प्रतिबाधा और अनिवार्य रूप से एक खुला सर्किट है जिसका सर्किट पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।
जब सर्ज/ओवरवॉल्टेज होता है: घटित होता है: एसपीडी नैनोसेकंड में एक कम प्रतिबाधा स्थिति (बहुत तेज़ी से) बन जाता है, जो तेजी से करंट के बड़े उछाल को संचालित और निर्देशित करता है।
उछाल कम होने के बाद: एसपीडी स्वचालित रूप से अपनी उच्च प्रतिबाधा स्थिति पर रीसेट हो जाता है और सर्किट सामान्य हो जाता है।
2.सही एसपीडी सुरक्षा प्रणाली: मल्टी-स्टेज सुरक्षा
व्यापक सुरक्षा प्रदान करने के लिए, पदानुक्रमित सुरक्षा की अवधारणा का अक्सर उपयोग किया जाता है, जैसे कि रक्षा की कई पंक्तियाँ:
श्रेणी 1/I (पूर्व में बी श्रेणी):
स्थापना स्थान: मुख्य वितरण बोर्ड (सेवा प्रवेश द्वार)।
कार्य: अधिकांश बिजली के हमलों को प्रत्यक्ष या प्रेरित बिजली के हमलों (आमतौर पर 10/350 μM तरंग) से उच्च ऊर्जा जारी करता है। उच्च डिस्चार्ज क्षमता वाले एसपीडी का उपयोग आमतौर पर स्पार्क गैप के आधार पर किया जाता है।
उद्देश्य: पूरे भवन की विद्युत व्यवस्था को सबसे बड़े तूफ़ान से बचाना।
श्रेणी 2/2 (पूर्व में सी श्रेणी):
स्थान: वितरण बोर्ड (उदाहरण के लिए, फर्श पैनल) या प्रमुख उपकरण वितरण बोर्ड (उदाहरण के लिए, सर्वर रूम, एयर कंडीशनिंग, एलिवेटर)।
कार्य: अवशिष्ट वोल्टेज को और सीमित करता है और टाइप 1 एसपीडी के माध्यम से अवशिष्ट ऊर्जा को अवशोषित करता है। मेटल ऑक्साइड वैरिस्टर (एमओवी) पर आधारित सॉलिड स्टेट ड्राइव (एसएसडी) आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं।
उद्देश्य: विशिष्ट क्षेत्रों में वितरण सर्किट और उपकरणों की सुरक्षा करना।
श्रेणी 3/III (पूर्व में डी):
स्थान: डिवाइस का अगला सिरा, जैसे संवेदनशील उपकरण के लिए प्लग स्ट्रिप्स या डिवाइस के अंदर सर्ज प्रोटेक्शन मॉड्यूल।
कार्य: वोल्टेज को उस स्तर पर फिक्स करके अच्छी सुरक्षा प्रदान करता है जिसे डिवाइस सुरक्षित रूप से झेल सकता है (आमतौर पर 1.5 केवी से कम)।
उद्देश्य: सबसे संवेदनशील और महंगे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण (जैसे, सर्वर, चिकित्सा उपकरण, औद्योगिक पीएलसी) के लिए रक्षा की अंतिम पंक्ति प्रदान करना।
सिग्नल एसपीडी: नेटवर्क केबल, टेलीफोन लाइन और निगरानी वीडियो केबल जैसी लाइनों को भी विशेष सिग्नल प्रोसेसिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है। वे उसी तरह से काम करते हैं, लेकिन वे वोल्टेज स्तर और सिग्नल लाइन के इंटरफ़ेस प्रकार के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
3.एसपीडी स्थापना के लिए मुख्य बिंदु
• अच्छी ग्राउंडिंग एक पूर्वापेक्षा है: एसपीडी एसपीडी कम {{0}प्रतिबाधा ग्राउंडिंग सिस्टम के बिना कुशलतापूर्वक ऊर्जा स्थानांतरित करता है। ग्राउंडिंग बिजली संरक्षण की नींव है।
• छोटे और मोटे कनेक्शन तार: लीड इंडक्शन को कम करने के लिए एसपीडी कनेक्शन और ग्राउंड तार यथासंभव छोटे और मोटे होने चाहिए। अत्यधिक लंबे लीड से ध्यान देने योग्य प्रेरण वोल्टेज हो सकता है, जो सुरक्षा प्रभावशीलता को काफी कम कर देता है।
समन्वय: एसएसडी के विभिन्न चरणों में क्रमिक निर्वहन सुनिश्चित करने के लिए ऊर्जा समन्वय की आवश्यकता होती है, जैसा कि किसी एक एसपीडी के ओवरलोडिंग को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है।