سرج پروٹیکٹر سرکٹ بریکر کا اصول اور ڈیزائن

سرج پروٹیکٹر سرکٹ بریکر دراصل وہ ہے جسے ہم عام طور پر سرج پروٹیکٹر ڈیوائس کہتے ہیں، جسے لائٹننگ سرج پروٹیکٹر بھی کہا جاتا ہے۔یہ ایک قسم کا سامان یا سرکٹ ہے جو مختلف برقی آلات، آلات اور مواصلاتی سرکٹس کے لیے حفاظتی تحفظ فراہم کرتا ہے۔اس کا استعمال AC گرڈ کے درمیان سرج یا چوٹی وولٹیج کو جذب کرنے کے لیے کیا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ یہ جس سامان یا سرکٹ کی حفاظت کرتا ہے اسے نقصان نہیں پہنچے گا۔
سرج پروٹیکٹر سرکٹ بریکر وولٹیج کے اضافے یا ہزاروں وولٹ کے اسپائکس کو سنبھال سکتا ہے، یقیناً یہ منتخب کردہ سرج محافظ کے پیرامیٹرز اور وضاحتوں پر منحصر ہے۔صارف کے استعمال کے منظر نامے کے لحاظ سے کئی سو وولٹ کے لیے وقف spd سرج محافظ بھی ہیں۔سرج پروٹیکٹر ایک لمحے میں ہائی وولٹیج کی بڑھتی ہوئی وارداتوں کو برداشت کر سکتا ہے، لیکن اسپائک وولٹیج کا دورانیہ زیادہ طویل نہیں ہو سکتا، ورنہ محافظ ضرورت سے زیادہ توانائی جذب ہونے کی وجہ سے گرم اور جل جائے گا۔

اضافہ کیا ہے؟

سرج ایک قسم کی عارضی مداخلت ہے۔کچھ شرائط کے تحت، پاور گرڈ پر فوری وولٹیج ریٹیڈ نارمل وولٹیج کی حد سے زیادہ ہے۔عام طور پر، یہ عارضی زیادہ دیر تک نہیں چلے گا، لیکن اس کا طول و عرض بہت زیادہ ہو سکتا ہے۔یہ ایک سیکنڈ کے صرف دس لاکھویں حصے میں اچانک زیادہ ہو سکتا ہے۔مثال کے طور پر، بجلی گرنے کا لمحہ، انڈکٹو بوجھ کو منقطع کرنا، یا بڑے بوجھ کو جوڑنا پاور گرڈ پر بہت زیادہ اثر ڈالے گا۔زیادہ تر معاملات میں، اگر پاور گرڈ سے منسلک آلات یا سرکٹ میں اضافے سے تحفظ کے اقدامات نہیں ہیں، تو ڈیوائس کے لیے نقصان پہنچانا آسان ہے، اور نقصان کی ڈگری کا تعلق آلے کے برداشت کرنے والے وولٹیج کی سطح سے ہوگا۔

عام کام کے حالات میں، ٹیسٹ پوائنٹ پر وولٹیج کو 500V کی مستحکم حالت میں برقرار رکھا جاتا ہے۔تاہم، اگر سوئچ q اچانک منقطع ہو جاتا ہے تو، انڈکٹو کرنٹ کی اچانک تبدیلی کی وجہ سے ریورس الیکٹرو موٹیو فورس اثر کی وجہ سے ٹیسٹ پوائنٹ پر ہائی وولٹیج کا اضافہ ہو گا۔

دو عام طور پر استعمال ہونے والے سرج پروٹیکشن سرکٹس

1. پہلی سطح کے اضافے کا محافظ

پہلی سطح کے اضافے سے تحفظ کا آلہ عام طور پر گھر یا عمارت کے داخلی دروازے پر نصب کیا جاتا ہے۔یہ داخلی راستے کے کنکشن پوائنٹ سے تمام آلات کو اضافے سے ستائے جانے سے بچائے گا۔عام طور پر، پہلے درجے کے سرج محافظ کی صلاحیت اور حجم دونوں ہوتے ہیں یہ بہت بڑا اور مہنگا ہے، لیکن یہ ضروری ہے۔

2. دوسرے درجے کے اضافے کا محافظ

دوسرے درجے کا سرج محافظ پہلی سطح کی صلاحیت میں اتنا بڑا نہیں ہے اور کم توانائی جذب کرتا ہے، لیکن یہ بہت پورٹیبل ہے۔یہ عام طور پر برقی آلات کے ایکسیس پوائنٹ پر نصب کیا جاتا ہے، جیسے ساکٹ، یا یہاں تک کہ آلات کے لیے ثانوی تحفظ کی صلاحیت فراہم کرنے کے لیے الیکٹرک آلات کے پاور بورڈ کے سامنے والے سرے میں بھی مربوط ہوتا ہے۔

مندرجہ ذیل اعداد و شمار سرج پروٹیکشن ڈیوائس کی تنصیب کا ایک سادہ اسکیمیٹک خاکہ ہے:

کامن سیکنڈری سرج پروٹیکشن سرکٹ

بہت سے لوگوں کے لیے، سیکنڈری سرج پروٹیکشن سرکٹ کے بارے میں بہت کم معلومات ہیں، کیونکہ ان میں سے زیادہ تر پاور بورڈ پر مربوط ہیں۔نام نہاد پاور بورڈ اکثر بہت سے برقی آلات کے ان پٹ کا سامنے والا حصہ ہوتا ہے، عام طور پر AC-AC، AC-DC سرکٹ بھی ایک ایسا سرکٹ ہے جو براہ راست ساکٹ میں لگایا جاتا ہے۔پاور بورڈ پر ڈیزائن کیے گئے لائٹنگ پروٹیکشن سرکٹ کا سب سے اہم کردار یہ ہے کہ اضافے کی صورت میں بروقت تحفظ فراہم کرنا، جیسے سرکٹ کا کاٹنا یا سرج وولٹیج کو جذب کرنا، کرنٹ۔
سیکنڈری سرج پروٹیکشن سرکٹ کی ایک اور قسم، جیسے UPS (بلاتعطل بجلی کی فراہمی)، کچھ پیچیدہ UPS پاور سپلائی میں بلٹ ان سرج پروٹیکشن سرکٹ ہوتا ہے، جو عام پاور سپلائی بورڈ پر سرج پروٹیکٹر کی طرح کام کرتا ہے۔

سرج پروٹیکشن ڈیوائس کیسے کام کرتی ہے؟

ایک سرج پروٹیکٹر ہے، جو سرج وولٹیج کے وقت آنے پر بجلی کی سپلائی کو منقطع کر دے گا۔اس قسم کا سرج محافظ بہت ذہین اور پیچیدہ ہے۔اور یقیناً یہ نسبتاً مہنگا ہے، اور یہ عام طور پر شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے۔اس قسم کا سرج محافظ عام طور پر وولٹیج سینسر، کنٹرولر اور لیچ پر مشتمل ہوتا ہے۔وولٹیج سینسر بنیادی طور پر نگرانی کرتا ہے کہ آیا پاور گرڈ وولٹیج میں اضافے کا اتار چڑھاؤ ہے۔کنٹرولر وولٹیج سینسر کے سرج وولٹیج سگنل کو پڑھتا ہے اور ایکچیویٹر کنٹرول سرکٹ کے آن آف کے طور پر لیچ کو بروقت کنٹرول کرتا ہے جب اسے سرج سگنل کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔
سرج پروٹیکٹر سرکٹ کی ایک اور قسم ہے، جو اضافے کے وقت سرکٹ کو نہیں کاٹتا، لیکن یہ سرج وولٹیج کو بند کرتا ہے اور سرج کی توانائی کو جذب کرتا ہے۔یہ عام طور پر سرکٹ بورڈ میں بنایا جاتا ہے، جیسے سوئچنگ پاور سپلائی سرکٹس میں اس قسم کا سرج پروٹیکشن سرکٹ ہوگا۔سرکٹ عام طور پر جیسا کہ ذیل کی تصویر میں دکھایا گیا ہے:

سرج محافظ 1، لائیو لائن اور نیوٹرل لائن کے درمیان باؤنڈری کے پار، یعنی ڈیفرینشل موڈ سپریشن سرکٹ۔سرج پروٹیکٹرز 2 اور 3 بالترتیب لائیو وائر سے زمین اور نیوٹرل وائر سے زمین سے جڑے ہوئے ہیں، جو کہ عام موڈ کو دبانے والا ہے۔ڈیفرینشل موڈ سرج ڈیوائس کا استعمال لائیو وائر اور نیوٹرل وائر کے درمیان سرج وولٹیج کو بند کرنے اور جذب کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔اسی طرح، کامن موڈ سرج ڈیوائس کا استعمال فیز وائر کے سرج وولٹیج کو زمین پر باندھنے کے لیے کیا جاتا ہے۔عام طور پر، کم مطالبہ والے اضافے کے معیارات کے لیے سرج پروٹیکٹر 1 انسٹال کرنا کافی ہوتا ہے، لیکن کچھ ضروری مواقع کے لیے، عام موڈ سرج پروٹیکشن کو شامل کرنا ضروری ہے۔

وولٹیج اضافے کی اصل

ایسے بہت سے عوامل ہیں جو سرج وولٹیج پیدا کر سکتے ہیں، عام طور پر بجلی گرنے، کیپیسیٹر چارجنگ اور ڈسچارجنگ، ریزوننٹ سرکٹس، انڈکٹیو سوئچنگ سرکٹس، موٹر ڈرائیو میں مداخلت وغیرہ۔ پاور گرڈ پر سرج وولٹیج کو ہر جگہ کہا جا سکتا ہے۔اس لیے سرکٹ میں سرج پروٹیکٹر ڈیزائن کرنا کافی ضروری ہے۔

وہ میڈیم جو سرج کا پرچار کرتا ہے۔

صرف ایک مناسب پروپیگیشن میڈیم کے ساتھ، سرج وولٹیج کو برقی آلات کو تباہ کرنے کا موقع ملتا ہے۔

پاور لائن-پاور لائن سرجز کو پھیلانے کا سب سے اہم اور براہ راست ذریعہ ہے، کیونکہ تقریباً تمام برقی آلات پاور لائن سے چلتے ہیں، اور پاور لائن کی تقسیم کا نیٹ ورک ہر جگہ موجود ہے۔

ریڈیو لہریں - درحقیقت، مرکزی دروازہ اینٹینا ہے، جو وائرلیس سرجز یا بجلی کے جھٹکے حاصل کرنے میں آسان ہے، جو برقی آلات کو ایک لمحے میں توڑ سکتا ہے۔جب بجلی انٹینا سے ٹکراتی ہے، تو یہ ریڈیو فریکوئنسی ریسیور میں گھس جاتی ہے۔

الٹرنیٹر- آٹوموٹو الیکٹرانکس کے شعبے میں، وولٹیج کے اضافے کو بھی زور کے ساتھ بیان کیا جائے گا۔اکثر جب الٹرنیٹر میں پیچیدہ اتار چڑھاو ہوتا ہے، تو ایک بڑا سرج وولٹیج پیدا ہوتا ہے۔

انڈکٹیو سرکٹ - جب انڈکٹر کے دونوں سروں پر وولٹیج اچانک تبدیل ہو جاتا ہے تو اکثر سرج وولٹیج پیدا ہوتا ہے۔

سرج پروٹیکشن سرکٹ کیسے ڈیزائن کریں۔

سرج پروٹیکشن سرکٹ ڈیزائن کرنا مشکل نہیں ہے۔درحقیقت، بلٹ ان سرج پروٹیکشن سرکٹ کو ڈیزائن کرنے کے لیے، آسان ترین طریقہ کے لیے صرف ایک جزو کی ضرورت ہوتی ہے، یعنی ایک MOV varistor یا ایک عارضی diode TVS۔جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، سرج پروٹیکٹرز 1-3 MOV یا TVS ہو سکتے ہیں۔

بعض اوقات، IEC کے معیار کو پورا کرنے کے لیے AC پاور لائن کی نیوٹرل لائن کے درمیان متوازی طور پر MOV varistor کو جوڑنا ضروری ہوتا ہے۔بہت سی ایپلی کیشنز میں، صفر لائیو وائر اور گراؤنڈ کے درمیان ایک ہی وقت میں سرج پروٹیکشن سرکٹ شامل کرنا ضروری ہوتا ہے تاکہ زیادہ اضافے کے معیاری تقاضوں کو پورا کیا جا سکے، مثال کے طور پر، ضرورت 4KV سے زیادہ ہے۔

Varistor MOV کے لیے سرج پروٹیکٹر

MOV کی بنیادی خصوصیات

1. MOV کا مطلب ہے Metal oxide varistor، Metal oxide Resistor، اس کی مزاحمتی قدر پورے ریزسٹر کے وولٹیج کے مطابق بدل جائے گی۔یہ عام طور پر سرج وولٹیج سے نمٹنے کے لیے AC پاور گرڈ کے درمیان استعمال ہوتا ہے۔
2. MOV وولٹیج پر مبنی ایک خاص آلہ ہے۔
3. جب MOV کام کرتا ہے، تو اس کی خصوصیات تھوڑی سی ڈائیوڈس سے ملتی جلتی ہیں، غیر لکیری اور اوہم کے قانون کے لیے موزوں نہیں، لیکن اس کی وولٹیج اور موجودہ خصوصیات دو طرفہ ہیں، جب کہ ڈائیوڈس یک سمت ہیں۔
4. یہ ایک دو طرفہ TVS ڈایڈڈ کی طرح ہے۔
5. جب ویریسٹر کے پار وولٹیج کلیمپ وولٹیج تک نہیں پہنچتا ہے، تو یہ کھلے سرکٹ کی حالت میں ہوتا ہے۔

سرج پروٹیکشن سرکٹ میں ویریسٹر کے مقام کا انتخاب

ویریسٹر سرج محافظ میں ایک اہم جزو ہے۔ڈیزائن کرتے وقت، اس بات کو یقینی بنائیں کہ یہ ان پٹ کے آخر میں فیوز کے جتنا ممکن ہو قریب ہے، جیسا کہ ذیل کی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔اس طرح، اس بات کو یقینی بنایا جا سکتا ہے کہ فیوز کو بروقت اڑا دیا جا سکتا ہے جب سرج کرنٹ ہوتا ہے، اور اس کے بعد کا سرکٹ کھلی حالت میں ہوتا ہے تاکہ زیادہ نقصان سے بچا جا سکے یا سرج کرنٹ کی وجہ سے آگ لگ جائے۔