वोल्टेज संरक्षण मूल बातें | इलेक्ट्रिकल शॉर्ट सर्किट की रोकथाम

एक विद्युत शॉर्ट सर्किट घरेलू, वाणिज्यिक और औद्योगिक इमारतों में आकस्मिक आग का सबसे आम कारण है। यह तब होता है जब विद्युत सर्किट में वर्तमान, इन्सुलेशन विफलता, मानव संपर्क, ओवरवॉल्टेज आदि जैसी असामान्य परिस्थितियां होती हैं। इस लेख में, शॉर्ट सर्किट फायर और ओवरवॉल्टेज रोकथाम के तरीकों में से कुछ पर चर्चा की गई है।

इलेक्ट्रिकल शॉर्ट सर्किट की रोकथाम

उचित विद्युत कनेक्शन

बिजली के शॉर्ट सर्किट से उत्पन्न 100% आग बिजली के खराब ज्ञान या उसकी लापरवाही के कारण होती है। अधिकांश इलेक्ट्रिशियन एक अनुभवी व्यक्ति के सहायक बनकर सीखते हैं और बुनियादी विद्युत विचार की भारी कमी होती है।

फ्यूज

3 चरण 4 तार की आपूर्ति के लिए एक घरेलू आवेदन में, बिजली मिस्त्री 4 एमसीबी संयोजन के बजाय 4 एमसीबी संयोजन का उपयोग करते हैं। यह विद्युत समस्याओं से उत्पन्न होने वाली आग का मूल कारण है। तो कभी भी तटस्थ को एक स्विच से गुजरने की अनुमति न दें।

खैर, 3 एमसीबी प्रकार क्यों सबसे अच्छा है इसका कारण नीचे बताया गया है। TPN (थ्री पोल प्लस न्यूट्रल) के लिए 3 MCB हैं जो रेटेड करंट से अधिक पर यात्रा कर सकते हैं और 4 वां तटस्थ के लिए एक स्विच है। इसका कोई करंट नहीं लगता है। किसी भी कारण से मान लें कि तटस्थ टीपीएन में घर के अंत में डिस्कनेक्ट हो जाता है, जो चरण कम लोड होता है, वह 50% या अधिक वोल्टेज वोल्टेज-अप का अनुभव कर सकता है। इसका मतलब है कि सिंगल फेज लोड 220 वोल्ट के मुकाबले लगभग 350 वोल्ट होगा। कई गैजेट्स कुछ ही समय में जल जाएंगे और लोहे की चोक वाली ट्यूबलाइट जैसी चीजें आग पकड़ सकती हैं। कल्पना कीजिए, एक उस समय घर पर नहीं है और पास में एक अलमारी है! यह आग टूटने के प्रमुख कारणों में से एक है। 3 MCB के साथ भी स्थिति समान है यदि तटस्थ ढीला हो जाता है। तो यह सुनिश्चित करने के लिए बहुत सावधान रहें कि तटस्थ न तो स्विच में से होकर गुजरता है तीन चरण स्थापना न ही तटस्थ को ढीला होने दें।

हमें गणितीय गणना करते हैं। एक दीपक तटस्थ करने के लिए एक चरण में 100 वाट और दूसरे चरण से तटस्थ से जुड़ा 10 वाट है। मान लें कि दोनों ने 3 चरण संतुलित आपूर्ति से 220 आरएमएस प्राप्त किया है। अब हम तटस्थ को डिस्कनेक्ट करें। तो दोनों लैंप चरण भर में श्रृंखला में हैं यानी 220 X =3 = 381 वोल्ट के वोल्टेज का सामना करना पड़ रहा है। अब प्रत्येक दीपक पर वोल्टेज ड्रॉप की गणना करें, जबकि एक प्रतिरोध 484 है और दूसरा 4840 है। अब I = 381 / (484 + 4840) या I = 381/5324 या I = 0.071। अब V का सामना 100 वॉट के लैंप = IR = 34 वोल्ट से हुआ और V का सामना 10 वॉट के लैंप = 340 वोल्ट से हुआ। मैंने दीपक के ठंडे प्रतिरोध पर ध्यान नहीं दिया है जो गर्म प्रतिरोध (चमकते समय अर्थ) से 10 गुना कम है। अगर उस पर ध्यान दिया जाए तो 10 वाट का दीपक सेकंड में फेल हो जाएगा।

एंबेडेड सिस्टम पावर सप्लाई में शॉर्ट सर्किट प्रोटेक्शन

अक्सर यह देखा जाता है कि एक नए असेंबल्ड सर्किट को पावर करते समय पावर सप्लाई सेक्शन में कुछ शॉर्ट सर्किट की वजह से संभवतः कुछ फॉल्ट आ जाता है। नीचे विकसित सर्किट उस समस्या को अन्य सहायक खंडों से एम्बेडेड खंड को अलग करके समाप्त करता है। इस प्रकार, यदि दोष उस अनुभाग में निहित है, तो एम्बेडेड अनुभाग अप्रभावित रहता है। माइक्रोकंट्रोलर से युक्त एम्बेडेड खंड ए से 5 वोल्ट की शक्ति खींचता है, जबकि बाकी सर्किट बी से खींचता है।

सिमुलेशन में एक परीक्षण सर्किट में परिणाम को खोजने के लिए सर्किट में कुछ एमीटर, वोल्ट मीटर और एक पुश बटन स्विच का उपयोग किया जाता है। वास्तविक समय में ऐसे मीटर का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं होती है। Q1, B. लोडिंग से सहायक अनुभागों में मुख्य पावरिंग स्विचिंग ट्रांजिस्टर है, जिसे 100R लोड के रूप में दिखाया गया है और सर्किट के कामकाज की जांच के लिए पुश बटन के रूप में एक परीक्षण स्विच का उपयोग किया जाता है। ट्रांजिस्टर BD140 या SK100 और BC547 का उपयोग मुख्य 5V बी ए से लगभग 5V B के द्वितीयक उत्पादन को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

जब नियामक आईसी 7805 से 5 वी डीसी आउटपुट उपलब्ध है, ट्रांजिस्टर बीसी 547 प्रतिरोधों आर 1 और आर 3 और एलईडी 1 के माध्यम से आयोजित करता है। नतीजतन, ट्रांजिस्टर SK100 कंडक्टर और शॉर्ट-सर्किट संरक्षित 5V डीसी आउटपुट बी टर्मिनलों में दिखाई देता है। हरे रंग की एलईडी (डी 2) समान संकेत देने के लिए चमकती है, जबकि लाल एलईडी (डी 1) अपने दोनों सिरों पर एक ही वोल्टेज की उपस्थिति के कारण बंद रहता है। जब बी टर्मिनल छोटा होता है, तो इसके आधार के आधार पर बीसी 547 कट जाता है। नतीजतन, SK100 भी कट-ऑफ है। इस प्रकार शॉर्ट-सर्किट के दौरान, हरे रंग की एलईडी (डी 2) बंद हो जाती है और लाल एलईडी (डी 1) चमकती है। मुख्य 5V आउटपुट में कैपेसिटर C2 और C3, B में शॉर्ट-सर्किट के कारण होने वाले वोल्टेज के उतार-चढ़ाव को अवशोषित करते हैं, जिससे अशांति-मुक्त ए सुनिश्चित होता है कि सर्किट का डिज़ाइन नीचे दिए गए रिश्ते पर आधारित है: RB = (H3 X Vs) / (1.3 एक्स आईएल) जहां, आरबी = एसके 100 और बीसी 547 एचएफई = 200 के एसके 100 के लिए बेस प्रतिरोध और बीसी 547 के लिए एससी 100 के लिए 350 स्विचिंग वोल्टेज बनाम = 5 वी 1.3 = सुरक्षा कारक आईएल = कलेक्टर-एमिटर ऑफ ट्रांजिस्टर वर्तमान में एक सर्किट को इकट्ठा करते हैं- उद्देश्य पीसीबी और एक उपयुक्त कैबिनेट में संलग्न है। कैबिनेट के फ्रंट पैनल पर टर्मिनलों ए और बी को कनेक्ट करें। ट्रांसफार्मर को 230V AC खिलाने के लिए मेन पावर कॉर्ड भी कनेक्ट करें। दृश्य संकेत के लिए D1 और D2 कनेक्ट करें।

रेगुलेटेड पावर सप्लाई के साथ शॉर्ट सर्किट संकेतक

कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संचालन के लिए एक विनियमित बिजली आपूर्ति सबसे महत्वपूर्ण आवश्यकता है जो उनके संचालन के लिए निरंतर डीसी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। लैपटॉप या सेल फोन या कंप्यूटर जैसे सिस्टम को अपने सर्किटरी को बिजली देने के लिए एक विनियमित डीसी आपूर्ति की आवश्यकता होती है। डीसी आपूर्ति प्रदान करने के तरीकों में से एक बैटरी का उपयोग कर रहा है। हालाँकि मूल बाधा सीमित बैटरी जीवन काल है। एक और तरीका एसी-डीसी कनवर्टर का उपयोग कर रहा है।
आम तौर पर एक एसी-डीसी कनवर्टर में एक रेक्टिफायर सेक्शन होता है, जिसमें डायोड होते हैं और एक स्पंदित डीसी सिग्नल पैदा करता है। इस स्पंदित डीसी सिग्नल को रिपल को हटाने के लिए एक संधारित्र का उपयोग करके फ़िल्टर किया जाता है और फिर इस फ़िल्टर किए गए सिग्नल को किसी भी नियामक आईसी का उपयोग करके विनियमित किया जाता है।

शॉर्ट सर्किट इंडिकेशन के साथ 12 वोल्ट की बिजली आपूर्ति सर्किट को डिजाइन किया गया है। यहां प्रोटोटाइप का परीक्षण करने के लिए 12 वोल्ट काम बेंच बिजली की आपूर्ति है। यह सर्किट के पॉवर बहुमत और ब्रेड बोर्ड असेंबली के लिए 12 वोल्ट डीसी को अच्छी तरह से विनियमित करता है। यदि कोई हो तो प्रोटोटाइप में शॉर्ट सर्किट का पता लगाने के लिए शॉर्ट सर्किट इंडिकेशन का ऐड-ऑन सर्किट भी शामिल है। यह घटकों को बचाने के लिए बिजली की आपूर्ति को तुरंत बंद करने में मदद करता है।

इसमें निम्नलिखित घटक शामिल हैं:

• एसी वोल्टेज को कम करने के लिए एक 500mA ट्रांसफार्मर।
• 12 वी विनियमित उत्पादन प्रदान करने वाला 7812 नियामक आईसी।
• शॉर्ट सर्किट को इंगित करने के लिए बजर।
• 3 डायोड- 2 एक पूर्ण तरंग रेक्टिफायर का हिस्सा और एक रेसिस्टर के माध्यम से करंट को सीमित करने के लिए।
• बजर को करंट सप्लाई करने के लिए दो ट्रांजिस्टर।

230 वोल्ट एसी को नीचे उतारने के लिए 14-0-14, 500 मिली एम्पीयर ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। डायोड डी 1 और डी 2 रेक्टिफायर हैं और सी 1, डीसी रिपल फ्री बनाने के लिए स्मूथिंग कैपेसिटर है। IC1 12 वोल्ट रेगुलेटेड आउटपुट देने के लिए 7812 पॉजिटिव वोल्टेज रेगुलेटर है। कैपेसिटर सी 2 और सी 3 बिजली आपूर्ति में संक्रमण को कम करता है। IC1 के आउटपुट से, 12 वोल्ट विनियमित डीसी उपलब्ध होंगे। शॉर्ट सर्किट इंडिकेटर को दो NPN ट्रांजिस्टर T1 और T2 को बजर, एक डायोड और दो रेसिस्टर्स R1 और R2 के साथ बनाया गया है।

सामान्य ऑपरेशन में, एसी सिग्नल ट्रांसफार्मर का उपयोग करके नीचे जाता है। डायोड एसी सिग्नल को सुधारता है, यानी एक स्पंदित डीसी सिग्नल का उत्पादन करता है, जिसे फिल्टर हटाने के लिए कैपेसिटर C1 द्वारा फ़िल्टर किया जाता है और इस फ़िल्टर किए गए सिग्नल को LM7812 का उपयोग करके विनियमित किया जाता है। जैसे ही सर्किट से करंट गुजरता है, ट्रांजिस्टर T2 को इसके आधार पर पर्याप्त वोल्टेज मिल जाती है और ट्रांजिस्टर T1 ग्राउंड पोटेंशियल से जुड़ा होता है और इसलिए यह बंद स्थिति में है और बजर बंद है। । जब आउटपुट पर एक शॉर्ट सर्किट होता है, तो डायोड आर 2 ड्रॉप्स और टी 2 स्विच बंद करके वर्तमान का संचालन करना शुरू कर देता है। यह टी 1 को संचालित करने की अनुमति देता है और बजर बीप करता है, इस प्रकार शॉर्ट सर्किट घटना का संकेत देता है।

2. ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन

सर्जेस या लाइटनिंग के कारण अधिक वोल्टेज से इंसुलेशन फेल हो जाता है जिसके कारण गंभीर परिणाम होते हैं।

ओवरवॉल्टेज संरक्षण के 2 तरीके

• इमारतों और बिजली के प्रतिष्ठानों के निर्माण के दौरान निवारक उपाय करके। यह सुनिश्चित करके किया जाता है कि विभिन्न वोल्टेज रेटिंग वाले विद्युत उपकरणों को अलग से रखा गया है। अलग-अलग चरणों को चरणों की रुकावट से बचने के लिए उनकी कार्यक्षमता के अनुसार विभाजित किया जा सकता है।
• ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन कंपोनेंट या सर्किट का उपयोग करके: ये सर्किट सामान्य रूप से बुझते हैं अधिक मात्रा में , यानी बिजली के उपकरणों तक पहुंचने से पहले उनके बीच शॉर्ट सर्किट हो सकता है। उनके पास तेजी से प्रतिक्रिया और एक उच्च वर्तमान वहन क्षमता होनी चाहिए।

वोल्टेज रक्षक पर

वोल्टेज बहुत अधिक वोल्टेज होते हैं जो आम तौर पर विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की निर्धारित वोल्टेज रेटिंग से ऊपर होते हैं और डिवाइस इन्सुलेशन (पृथ्वी या अन्य वोल्टेज ले जाने वाले घटकों से) के पूर्ण विघटन का कारण बन सकते हैं और इस प्रकार उपकरणों को नुकसान पहुंचाते हैं। ये ओवर वोल्टेज बिजली, बिजली के निर्वहन, क्षणिक और दोषपूर्ण स्विचिंग जैसे कारकों के कारण होते हैं। इसे नियंत्रित करने के लिए, ओवर वोल्टेज संरक्षण सर्किट की आवश्यकता होती है।

वोल्टेज संरक्षण सर्किटरी पर एक सरल डिजाइनिंग

यहाँ एक सरल है वोल्टेज रक्षक पर सर्किट जो लोड को बिजली को तोड़ता है यदि वोल्टेज प्रीसेट स्तर से ऊपर बढ़ता है। यदि वोल्टेज सामान्य स्तर तक गिर जाता है, तो बिजली बहाल की जाएगी। इस तरह के सर्किट का उपयोग वोल्टेज स्टेबलाइजर्स में ओवर प्रोटेक्शन के रूप में किया जाता है।

सर्किट निम्नलिखित घटकों का उपयोग करता है:

• एक विनियमित बिजली की आपूर्ति जिसमें ट्रांसफॉर्मर, डायोड डी 1 और एक चौरसाई संधारित्र 0-9 वी कदम शामिल हैं।
• रिले चालक को नियंत्रित करने के लिए एक जेनर डायोड।

प्रणाली का कार्य करना

ट्रांसफार्मर के प्राथमिक में कोई वोल्टेज वृद्धि (जैसा कि साधन वोल्टेज बढ़ता है) उसके माध्यमिक में भी इसी वोल्टेज वृद्धि के रूप में प्रतिबिंबित करेगा। इस सिद्धांत का उपयोग सर्किट में रिले को ट्रिगर करने के लिए किया जाता है। जब ट्रांसफार्मर के प्राथमिक (लगभग 230 वोल्ट) के इनपुट वोल्टेज, जेनर चालन से बाहर हो जाएगा (जैसा कि वीआर 1 द्वारा सेट किया गया है) और रिले डी-एनर्जेटिक स्थिति में होगा। लोड को रिले के आम और नेकां संपर्कों के माध्यम से बिजली मिलेगी। इस राज्य में, एलईडी बंद हो जाएगा।

जब वोल्टेज बढ़ता है, जेनर डायोड का संचालन होता है और रिले सक्रिय हो जाएगा। इससे लोड को बिजली की आपूर्ति टूट जाती है। एलईडी रिले की सक्रियण स्थिति को दर्शाता है। संधारित्र C1 T1 के सुचारू रूप से कार्य करने के लिए T1 के आधार पर बफर के रूप में कार्य करता है ताकि इसकी सक्रियण / निष्क्रियता के दौरान रिले क्लिक को रोका जा सके।

लोड आम और नेकां (नॉर्मली कनेक्टेड) ​​रिले के माध्यम से जुड़ा हुआ है जैसा कि आरेख में दिखाया गया है। तटस्थ को सीधे लोड पर जाना चाहिए।

लोड को जोड़ने से पहले, धीरे धीरे वीआर 1 को एलईडी तक समायोजित करें, बस यह मानते हुए बंद कर दें कि लाइनें वोल्टेज 220-230 वोल्ट के बीच हैं। यदि आवश्यक हो, तो एसी वोल्ट मीटर का उपयोग करके लाइन वोल्टेज की जांच करें। सर्किट उपयोग के लिए तैयार है। अब लोड कनेक्ट करें। जब वोल्टेज बढ़ता है, तो जेनर रिले का संचालन करेगा और सक्रिय करेगा। जब लाइनें वोल्टेज सामान्य पर लौटती हैं, तो फिर से लोड को शक्ति मिलेगी।

ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन के लिए एक और सर्किट नीचे चर्चा की गई है जो सर्ज वोल्टेज के खिलाफ विद्युत भार को भी बचाता है।

कभी-कभी ऐसा होता है कि एक बेंच पावर सप्लाई आउटपुट दोष के कारण नियंत्रित नहीं रहता है और हमेशा खतरनाक तरीके से शूट होता है। इस प्रकार इससे जुड़ा कोई भी लोड कुछ ही समय में खराब हो जाएगा। यह सर्किट उस स्थिति को पूरी सुरक्षा देता है। MOSFET लोड के साथ श्रृंखला में है। इसके गेट से ड्राइव हमेशा निकलती है जिससे नाली और स्रोत चालन में बने रहते हैं जब तक कि पिन 1 पर IC1 सेट वोल्टेज आंतरिक संदर्भ वोल्टेज के नीचे है। उच्च वोल्टेज की स्थिति में IC1 के पिन नंबर 1 पर वोल्टेज संदर्भ वोल्टेज के ऊपर होता है और जो अपने गेट ड्राइव से वंचित MOSFET को बंद कर देता है, जिससे नाले और स्रोत खुले होने का कारण होता है, जिससे लोड सर्किट को बिजली काट दी जाती है।

एक सर्किट में बिजली की आपूर्ति की विफलता के संकेत

जबकि साधन आपूर्ति उपलब्ध है, सर्किट के परीक्षण के लिए ट्रांसफार्मर को बिजली प्रदान करने के लिए एक स्विच का उपयोग किया जाता है। क्यू 1 अपने आधार के रूप में आचरण नहीं करता है और पुल रेक्टिफायर द्वारा विकसित डीसी से डी 1 और डी 2 के माध्यम से उत्सर्जक समान क्षमता पर हैं। उस समय संधारित्र C1 और C2 डीसी वोल्टेज से आवेशित हो जाते हैं। जबकि आपूर्ति C1 की आपूर्ति को R1 के माध्यम से Q1 के आधार पर उत्सर्जक विद्युत प्रवाह को विफल करती है। संधारित्र C1 में यह परिणाम Q1 उत्सर्जक कलेक्टर के माध्यम से बजर के माध्यम से संचालित हो रहा है। एक संक्षिप्त ध्वनि इस प्रकार उत्पन्न होती है जब तक कि मुख्य आपूर्ति विफल नहीं हो जाती है जब तक कि सी 1 पूरी तरह से छुट्टी नहीं मिलती है।