সরাসরি উত্তর
ইনরাশ কারেন্ট হল একটি বৈদ্যুতিক ডিভাইস প্রথম চালু করার সময় বৈদ্যুতিক কারেন্টের সর্বাধিক তাৎক্ষণিক বৃদ্ধি। এই ক্ষণস্থায়ী কারেন্ট স্পাইক সরঞ্জামের ধরনের উপর নির্ভর করে স্বাভাবিক স্থিতিশীল অপারেটিং কারেন্টের ২ থেকে ৩০ গুণ পর্যন্ত পৌঁছতে পারে। এই ঘটনাটি সাধারণত কয়েক milliseconds থেকে কয়েক সেকেন্ড পর্যন্ত স্থায়ী হয় এবং প্রাথমিকভাবে ট্রান্সফরমার, মোটর এবং ক্যাপাসিটিভ সার্কিটের মতো ইন্ডাকটিভ লোডে ঘটে। সঠিক সার্কিট ব্রেকার সাইজিং, উপদ্রবপূর্ণ ট্রিপিং প্রতিরোধ এবং শিল্প ও বাণিজ্যিক বৈদ্যুতিক সিস্টেমে সরঞ্জামের আয়ু নিশ্চিত করার জন্য ইনরাশ কারেন্ট বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।.
কী Takeaways
- ইনরাশ কারেন্ট হল একটি ক্ষণস্থায়ী বৃদ্ধি যা সরঞ্জাম startup এর সময় ঘটে, স্বাভাবিক অপারেটিং কারেন্টের ২-৩০ গুণ পর্যন্ত পৌঁছায়
- প্রাথমিক কারণগুলির মধ্যে রয়েছে ট্রান্সফরমারগুলিতে চৌম্বকীয় কোর স্যাচুরেশন, মোটরগুলিতে রটার standstill এবং পাওয়ার সাপ্লাইগুলিতে ক্যাপাসিটর চার্জিং
- সার্কিট ব্রেকারগুলিকে অবশ্যই সঠিকভাবে সাইজ করতে হবে যাতে উপদ্রবপূর্ণ ট্রিপিং ছাড়াই ইনরাশ সহ্য করতে পারে এবং একই সাথে অতিরিক্ত কারেন্ট সুরক্ষা প্রদান করে
- সাধারণ ইনরাশ মাত্রা: ট্রান্সফরমার (রেটেড কারেন্টের ৮-১৫ গুণ), মোটর (ফুল লোড কারেন্টের ৫-৮ গুণ), LED ড্রাইভার (স্থিতিশীল অবস্থার ১০-২০ গুণ)
- প্রশমন পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে NTC থার্মিস্টর, সফট-স্টার্ট সার্কিট, প্রি-ইনসারশন রেজিস্টর এবং পয়েন্ট-অন-ওয়েভ সুইচিং
- গণনার জন্য প্রয়োজন সরঞ্জামের ধরন, অবশিষ্ট ফ্লাক্স, সুইচিং অ্যাঙ্গেল এবং সিস্টেম ইম্পিডেন্স সম্পর্কে ধারণা
ইনরাশ কারেন্ট কী?
ইনরাশ কারেন্ট, যা ইনপুট সার্জ কারেন্ট বা সুইচ-অন সার্জ নামেও পরিচিত, বিদ্যুতায়নের মুহূর্তে একটি বৈদ্যুতিক ডিভাইসে প্রবাহিত শিখর তাৎক্ষণিক কারেন্টকে উপস্থাপন করে। স্থিতিশীল অপারেটিং কারেন্টের বিপরীতে, যা স্বাভাবিক অপারেশনের সময় তুলনামূলকভাবে স্থির থাকে, ইনরাশ কারেন্ট একটি ক্ষণস্থায়ী ঘটনা যা এর অত্যন্ত উচ্চ মাত্রা এবং স্বল্প সময়কাল দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।.
এই কারেন্ট বৃদ্ধি কোনও ত্রুটিপূর্ণ অবস্থা নয় বরং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ডিভাইসগুলিকে নিয়ন্ত্রণকারী ভৌত নীতিগুলির একটি স্বাভাবিক পরিণতি। যখন প্রথম পাওয়ার প্রয়োগ করা হয়, তখন ইন্ডাকটিভ উপাদানগুলিকে তাদের চৌম্বক ক্ষেত্র স্থাপন করতে হবে, ক্যাপাসিটারগুলিকে অপারেটিং ভোল্টেজে চার্জ করতে হবে এবং প্রতিরোধী হিটিং উপাদানগুলি ঠান্ডা প্রতিরোধের মান থেকে শুরু হয়—এই সবগুলির জন্য স্বাভাবিক অপারেশনের চেয়ে অনেক বেশি কারেন্টের প্রয়োজন হয়।.
ইনরাশ কারেন্টের তীব্রতা এবং সময়কাল সরঞ্জাম, সিস্টেমের বৈশিষ্ট্য এবং AC ওয়েভফর্মের সুনির্দিষ্ট মুহূর্তের উপর ভিত্তি করে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয় যখন সুইচিং ঘটে। বৈদ্যুতিক প্রকৌশলী এবং সুবিধা পরিচালকদের জন্য, নির্ভরযোগ্য সুরক্ষা স্কিম ডিজাইন এবং অপারেশনাল ব্যাঘাত রোধ করার জন্য এই পরিবর্তনশীলগুলি বোঝা অপরিহার্য।.
ইনরাশ কারেন্টের মূল কারণ
ট্রান্সফরমার ইনরাশ: চৌম্বকীয় কোর স্যাচুরেশন
ট্রান্সফরমার বৈদ্যুতিক সিস্টেমে সবচেয়ে নাটকীয় ইনরাশ কারেন্ট অনুভব করে। যখন একটি ট্রান্সফরমার প্রথম বিদ্যুতায়িত হয়, তখন এর কোরের চৌম্বকীয় ফ্লাক্সকে শূন্য থেকে (অথবা অবশিষ্ট চুম্বকত্ব থেকে) তার অপারেটিং স্তরে তৈরি করতে হবে। যদি ভোল্টেজ ওয়েভফর্মের একটি প্রতিকূল বিন্দুতে বিদ্যুতায়ন ঘটে—বিশেষ করে ভোল্টেজ জিরো-ক্রসিংয়ে—প্রয়োজনীয় ফ্লাক্স কোরের স্যাচুরেশন পয়েন্ট অতিক্রম করতে পারে।.
একবার কোর স্যাচুরেট হয়ে গেলে, এর চৌম্বকীয় প্রবেশ্যতা মারাত্মকভাবে হ্রাস পায়, যার ফলে ম্যাগনেটাইজিং ইম্পিডেন্স ভেঙে যায়। ইম্পিডেন্স মূলত উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্সে কমে গেলে, কারেন্ট ট্রান্সফরমারের রেটেড কারেন্টের ৮-১৫ গুণ পর্যন্ত বেড়ে যায়। এই ঘটনাটি পূর্ববর্তী অপারেশন থেকে কোরে অবশিষ্ট ফ্লাক্স দ্বারা আরও বৃদ্ধি পায়। অবশিষ্ট ফ্লাক্সের পোলারিটি এবং মাত্রা হয় প্রয়োজনীয় ফ্লাক্সের সাথে যোগ করতে পারে বা বিয়োগ করতে পারে, যা ইনরাশ কারেন্টকে কিছুটা অপ্রত্যাশিত করে তোলে।.
ট্রান্সফরমারের ইনরাশ কারেন্ট দ্বিতীয়-হারমোনিক উপাদানে সমৃদ্ধ একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত অসামঞ্জস্যপূর্ণ ওয়েভফর্ম প্রদর্শন করে, যা এটিকে শর্ট-সার্কিট ত্রুটি থেকে আলাদা করে। এই ক্ষণস্থায়ী অবস্থাটি সাধারণত ০.১ থেকে ১ সেকেন্ডের মধ্যে ক্ষয় হয় যখন চৌম্বকীয় ফ্লাক্স স্থিতিশীল হয় এবং কোর স্যাচুরেশন হ্রাস পায়।.
মোটর স্টার্টিং কারেন্ট
বৈদ্যুতিক মোটরগুলি উচ্চ ইনরাশ কারেন্ট টানে কারণ স্টার্টআপে রটার স্থির থাকে। ঘূর্ণন গতি ছাড়া, প্রয়োগ করা ভোল্টেজের বিরোধিতা করার জন্য কোনও কাউন্টার-ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স (CEMF বা ব্যাক-EMF) নেই। স্টার্টিং কারেন্ট শুধুমাত্র উইন্ডিং ইম্পিডেন্স দ্বারা সীমাবদ্ধ, যা তুলনামূলকভাবে কম।.
ইন্ডাকশন মোটরগুলির জন্য, লকড-রটার কারেন্ট সাধারণত ফুল-লোড কারেন্টের ৫ থেকে ৮ গুণ পর্যন্ত হয়, যদিও কিছু ডিজাইন ১০ গুণ পর্যন্ত পৌঁছতে পারে। সঠিক মাত্রা মোটর ডিজাইনের উপর নির্ভর করে, উচ্চ-দক্ষতার মোটরগুলি সাধারণত কম উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্সের কারণে উচ্চ ইনরাশ প্রদর্শন করে। রটার ত্বরান্বিত হওয়ার সাথে সাথে, ব্যাক-EMF গতির সাথে সমানুপাতিকভাবে বিকাশ লাভ করে, ধীরে ধীরে কারেন্ট টানা কমিয়ে দেয় যতক্ষণ না স্থিতিশীল অবস্থায় পৌঁছানো যায়।.
মোটর স্টার্টার এবং কন্টাক্টর অবশ্যই এই পুনরাবৃত্তিমূলক ইনরাশ পরিচালনা করার জন্য বিশেষভাবে রেট করা উচিত যাতে কন্টাক্ট ওয়েল্ডিং বা অতিরিক্ত পরিধান না হয়।.
ক্যাপাসিটিভ লোড চার্জিং
সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই, ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ এবং বড় ইনপুট ক্যাপাসিটারযুক্ত অন্যান্য ইলেকট্রনিক সরঞ্জাম চালু করার সময় মারাত্মক ইনরাশ কারেন্ট তৈরি করে। একটি আনচার্জড ক্যাপাসিটর প্রাথমিকভাবে একটি শর্ট সার্কিট হিসাবে প্রদর্শিত হয়, যা শুধুমাত্র উৎস ইম্পিডেন্স এবং সার্কিট রেজিস্ট্যান্স দ্বারা সীমাবদ্ধ সর্বাধিক কারেন্ট টানে।.
চার্জিং কারেন্ট একটি সূচকীয় ক্ষয় কার্ভ অনুসরণ করে, যার সময় ধ্রুবক সার্কিটের RC বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। দুর্বলভাবে ডিজাইন করা সার্কিটে পিক ইনরাশ সহজেই স্থিতিশীল অবস্থার কারেন্টের ২০-৩০ গুণ পর্যন্ত পৌঁছতে পারে। আধুনিক পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স সরঞ্জাম এবং আপস্ট্রিম বিতরণ সিস্টেম উভয়কে রক্ষা করার জন্য ক্রমবর্ধমানভাবে সক্রিয় বা নিষ্ক্রিয় ইনরাশ সীমিতকরণ অন্তর্ভুক্ত করে।.
ইনকানডেসেন্ট এবং হিটিং এলিমেন্ট কোল্ড রেজিস্ট্যান্স
টাংস্টেন-ফিলামেন্ট ইনকানডেসেন্ট ল্যাম্প এবং প্রতিরোধী হিটিং উপাদানগুলি তাদের গরম অপারেটিং অবস্থার তুলনায় ঠান্ডা অবস্থায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে। টাংস্টেনের প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রায় ১০-১৫ গুণ বৃদ্ধি পায় যখন এটি ঘরের তাপমাত্রা থেকে অপারেটিং তাপমাত্রায় (ইনকানডেসেন্ট বাল্বের জন্য প্রায় ২,৮০০°C) উত্তপ্ত হয়।.
এই কোল্ড-রেজিস্ট্যান্স প্রভাবের অর্থ হল একটি ১০০W ইনকানডেসেন্ট ল্যাম্প ফিলামেন্ট গরম না হওয়া পর্যন্ত প্রথম কয়েক milliseconds এর জন্য তার রেটেড কারেন্টের ১০-১৫ গুণ টানতে পারে। যদিও পৃথক ল্যাম্পগুলি ন্যূনতম সমস্যা উপস্থাপন করে, তবে ইনকানডেসেন্ট আলো বা হিটিং উপাদানগুলির বড় ব্যাংকগুলি উল্লেখযোগ্য ইনরাশ তৈরি করতে পারে যা অবশ্যই বিবেচনা করতে হবে সার্কিট ব্রেকার নির্বাচন.
বৈদ্যুতিক সিস্টেমে ইনরাশ কারেন্টের প্রভাব
সার্কিট ব্রেকার উপদ্রবপূর্ণ ট্রিপিং
ইনরাশ কারেন্টের কারণে সবচেয়ে সাধারণ অপারেশনাল সমস্যা হল এর উপদ্রবপূর্ণ ট্রিপিং সার্কিট ব্রেকার এবং ফিউজ। প্রতিরক্ষামূলক ডিভাইসগুলিকে অবশ্যই ক্ষতিকারক ত্রুটি কারেন্ট এবং সৌম্য ইনরাশ ক্ষণস্থায়ীর মধ্যে পার্থক্য করতে হবে—এটি একটি চ্যালেঞ্জিং প্রকৌশল কাজ।.
থার্মাল-ম্যাগনেটিক সার্কিট ব্রেকার একটি সময়-কারেন্ট বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে যা সংক্ষিপ্ত অতিরিক্ত কারেন্ট সহ্য করে এবং একই সাথে স্থায়ী ত্রুটির জন্য দ্রুত সাড়া দেয়। যাইহোক, যদি ইনরাশের মাত্রা বা সময়কাল ব্রেকারের সহনশীলতার সীমা অতিক্রম করে, তবে এটি অপ্রয়োজনীয়ভাবে ট্রিপ করবে। এটি বিশেষত এর সাথে সমস্যাযুক্ত এমসিবি এবং এমসিসিবি যা ট্রান্সফরমার এবং ডাউনস্ট্রিম লোড উভয়কেই রক্ষা করতে হবে।.
সার্কিট ব্রেকারের তাৎক্ষণিক ট্রিপ উপাদান সাধারণত রেটেড কারেন্টের ৫-১৫ গুণ এর মধ্যে সেট করা হয়, যা ট্রিপ কার্ভের উপর নির্ভর করে (MCB-এর জন্য B, C, বা D কার্ভ)। ট্রান্সফরমার ইনরাশ সহজেই এই থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করতে পারে, যার জন্য সিস্টেম ডিজাইনের সময় সতর্কতার সাথে সমন্বয় প্রয়োজন। বোঝা ট্রিপ কার্ভ সঠিক সুরক্ষা সমন্বয়ের জন্য অপরিহার্য।.
ভোল্টেজ সাগ এবং পাওয়ার কোয়ালিটি সমস্যা
উচ্চ ইনরাশ কারেন্ট পুরো বৈদ্যুতিক বিতরণ সিস্টেমে ক্ষণস্থায়ী ভোল্টেজ ড্রপ ঘটায়। ভোল্টেজ সাগের মাত্রা উৎস ইম্পিডেন্স এবং ইনরাশ কারেন্টের মাত্রার উপর নির্ভর করে, ওহমের সূত্র অনুসরণ করে: ΔV = I_inrush × Z_source।.
উচ্চ ইম্পিডেন্স বা সীমিত ক্ষমতা সম্পন্ন সিস্টেমে, বড় লোড থেকে ইনরাশ ১০-২০% বা তার বেশি ভোল্টেজ ডিপ ঘটাতে পারে। এই সাগগুলি অন্যান্য সংযুক্ত সরঞ্জামকে প্রভাবিত করে, সম্ভাব্যভাবে কারণ হতে পারে:
- কম্পিউটার এবং PLC রিসেট
- আলোর ঝলকানি
- মোটরের গতির পরিবর্তন
- সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক সরঞ্জাম ত্রুটিপূর্ণ
- ভোল্টেজ মনিটরিং রিলে অ্যাক্টিভেশন
একাধিক বড় মোটর বা ট্রান্সফরমারযুক্ত শিল্প সুবিধাগুলিকে অবশ্যই ক্রমবর্ধমান ভোল্টেজ ডিপ্রেশন প্রতিরোধ করার জন্য স্টার্টআপকে সাবধানে সাজাতে হবে যা পুরো সিস্টেমকে অস্থিতিশীল করতে পারে।.
সরঞ্জামের উপর যান্ত্রিক এবং তাপীয় চাপ
পুনরাবৃত্তিমূলক ইনরাশ ঘটনা বৈদ্যুতিক সরঞ্জামকে উল্লেখযোগ্য যান্ত্রিক এবং তাপীয় চাপের শিকার করে। উচ্চ কারেন্ট দ্বারা উত্পন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তি কারেন্টের বর্গের সমানুপাতিক (F ∝ I²), যার অর্থ হল একটি ১০× ইনরাশ স্বাভাবিক যান্ত্রিক শক্তির ১০০× তৈরি করে।.
ট্রান্সফরমারগুলিতে, এই শক্তিগুলি উইন্ডিং সাপোর্ট এবং ইনসুলেশনকে চাপ দেয়, সম্ভাব্যভাবে হাজার হাজার বিদ্যুতায়ন চক্রের উপর ক্রমবর্ধমান ক্ষতি করে।. কন্টাক্টর এবং মোটর স্টার্টার উচ্চ ইনরাশ সুইচিংয়ের সময় কন্টাক্ট ক্ষয় এবং ওয়েল্ডিং ঝুঁকির সম্মুখীন হয়।.
ইনরাশের সময় I²t হিটিং থেকে তাপীয় চাপ ইনসুলেশনকে হ্রাস করতে পারে এবং সরঞ্জামের আয়ু কমাতে পারে, যদিও সময়কাল সংক্ষিপ্ত। এই কারণে থার্মাল ওভারলোড রিলে এবং ইলেকট্রনিক ট্রিপ ইউনিটগুলিতে অবশ্যই ইনরাশ অনাক্রম্যতা অ্যালগরিদম অন্তর্ভুক্ত করতে হবে।.
হারমোনিক বিকৃতি এবং EMI
ট্রান্সফরমারের ইনরাশ কারেন্টে উল্লেখযোগ্য হারমোনিক উপাদান থাকে, বিশেষ করে দ্বিতীয় এবং তৃতীয় হারমোনিক। এই হারমোনিক-সমৃদ্ধ তরঙ্গরূপ:
- পাওয়ার কোয়ালিটি মনিটরিং সরঞ্জামগুলির সাথে হস্তক্ষেপ করতে পারে
- পাওয়ার ফ্যাক্টর কারেকশন ক্যাপাসিটর ব্যাংকে резонан্স তৈরি করতে পারে
- যোগাযোগ ব্যবস্থায় শব্দ প্রবেশ করাতে পারে
- সংবেদনশীল ডিভাইস ট্রিগার করতে পারে গ্রাউন্ড ফল্ট সুরক্ষা ডিভাইস
- কাছাকাছি ইলেকট্রনিক সরঞ্জাম প্রভাবিত করে এমন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স (EMI) তৈরি করতে পারে
আধুনিক ইলেকট্রনিক ট্রিপ ইউনিট প্রকৃত ত্রুটি অবস্থার প্রতি সংবেদনশীলতা বজায় রাখার সময় মিথ্যা ট্রিপিং এড়াতে এই হারমোনিক উপাদানগুলিকে ফিল্টার করতে হবে।.
সরঞ্জামের প্রকার অনুসারে ইনরাশ কারেন্ট
| সরঞ্জামের প্রকার | সাধারণ ইনরাশ ম্যাগনিটিউড | সময়কাল | প্রাথমিক কারণ |
|---|---|---|---|
| পাওয়ার ট্রান্সফরমার | রেটেড কারেন্টের ৮-১৫ গুণ | ০.১-১.০ সেকেন্ড | কোর স্যাচুরেশন, অবশিষ্ট ফ্লাক্স |
| বিতরণ ট্রান্সফরমার | রেটেড কারেন্টের ১০-১৫ গুণ | ০.১-০.৫ সেকেন্ড | চৌম্বকীয় ফ্লাক্স প্রতিষ্ঠা |
| ইন্ডাকশন মোটর (ডিওএল) | ফুল লোড কারেন্টের ৫-৮ গুণ | ০.৫-২.০ সেকেন্ড | লকড ротор, কোন ব্যাক-ইএমএফ নেই |
| সিনক্রোনাস মোটর | ফুল লোড কারেন্টের ৬-১০ গুণ | ১.০-৩.০ সেকেন্ড | স্টার্টিং টর্ক প্রয়োজনীয়তা |
| স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই | ১০-৩০ গুণ স্টেডি স্টেট | ১-১০ মিলিসেকেন্ড | ইনপুট ক্যাপাসিটর চার্জিং |
| এলইডি ড্রাইভার | ১০-২০ গুণ অপারেটিং কারেন্ট | ১-৫ মিলিসেকেন্ড | ক্যাপাসিটিভ ইনপুট স্টেজ |
| ইনকানডেসেন্ট ল্যাম্প | রেটেড কারেন্টের ১০-১৫ গুণ | ৫-৫০ মিলিসেকেন্ড | ঠান্ডা ফিলামেন্ট রেজিস্ট্যান্স |
| হিটিং এলিমেন্ট | রেটেড কারেন্টের ১.৫-৩ গুণ | ০.১-১.০ সেকেন্ড | ঠান্ডা প্রতিরোধের প্রভাব |
| ক্যাপাসিটর ব্যাংক | ২০-৫০ গুণ রেটেড কারেন্ট | ৫-২০ মিলিসেকেন্ড | শূন্য প্রাথমিক ভোল্টেজ |
| ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ | ১৫-৪০ গুণ অপারেটিং কারেন্ট | ৫-৫০ মিলিসেকেন্ড | ডিসি বাস ক্যাপাসিটর চার্জিং |
ইনরাশ কারেন্ট কিভাবে গণনা করতে হয়
ট্রান্সফরমার ইনরাশ কারেন্ট গণনা
চৌম্বকীয় কোরের অ-লিনিয়ার আচরণ এবং অবশিষ্ট ফ্লাক্সের প্রভাবের কারণে ট্রান্সফরমার ইনরাশ কারেন্টের সঠিক পূর্বাভাস জটিল। তবে, প্রকৌশল উদ্দেশ্যে ব্যবহারিক প্রাক্কলন পদ্ধতি বিদ্যমান।.
অভিজ্ঞতালব্ধ পদ্ধতি:
I_inrush = K × I_rated
কোথায়:
- K = ইনরাশ ফ্যাক্টর (সাধারণত বিতরণ ট্রান্সফরমারের জন্য ৮-১৫, বড় পাওয়ার ট্রান্সফরমারের জন্য ১০-২০)
- I_rated = ট্রান্সফরমারের রেটেড কারেন্ট = kVA / (√3 × kV) তিন-ফেজের জন্য
উদাহরণ: একটি ৫০০ kVA, ৪৮০V তিন-ফেজ ট্রান্সফরমার:
- I_rated = ৫০০,০০০ / (√3 × ৪৮০) = ৬০১ A
- I_inrush = ১২ × ৬০১ = ৭,২১২ A (K=১২ ব্যবহার করে)
স্যাচুরেশন ফ্যাক্টর সহ IEEE/IEC পদ্ধতি:
I_inrush = (২ × V_peak × S_f) / (ω × L_m)
কোথায়:
- V_peak = পিক ভোল্টেজ
- S_f = স্যাচুরেশন ফ্যাক্টর (১.৪-২.০, কোর উপাদান এবং স্যুইচিং কোণের উপর নির্ভর করে)
- ω = কৌণিক ফ্রিকোয়েন্সি (২πf)
- L_m = ম্যাগনেটাইজিং ইন্ডাকটেন্স
স্যাচুরেশন ফ্যাক্টর প্রতিকূল দিকে সর্বাধিক অবশিষ্ট ফ্লাক্স সহ ভোল্টেজ শূন্য-ক্রসিং এ সবচেয়ে খারাপ স্যুইচিংয়ের হিসাব করে।.
মোটর ইনরাশ কারেন্ট গণনা
মোটর ইনরাশ কারেন্ট সাধারণত প্রস্তুতকারকের দ্বারা লকড-রোটার কারেন্ট (LRC) হিসাবে বা নেমপ্লেটে একটি কোড লেটার ব্যবহার করে নির্দিষ্ট করা হয়।.
LRC অনুপাত ব্যবহার করে:
I_inrush = LRC_ratio × I_full_load
যেখানে LRC_ratio সাধারণত স্ট্যান্ডার্ড ইন্ডাকশন মোটরগুলির জন্য ৫.০ থেকে ৮.০ পর্যন্ত থাকে।.
NEMA কোড লেটার ব্যবহার করে:
মোটর নেমপ্লেটে একটি কোড লেটার (A থেকে V) অন্তর্ভুক্ত থাকে যা প্রতি হর্সপাওয়ার লকড-রোটার kVA নির্দেশ করে:
I_inrush = (Code_kVA × HP × 1000) / (√3 × Voltage)
উদাহরণস্বরূপ, কোড লেটার G (5.6-6.29 kVA/HP) সহ একটি 50 HP, 480V মোটর:
- I_inrush = (6.0 × 50 × 1000) / (√3 × 480) = 361 A
ক্যাপাসিটিভ লোড ইনরাশ গণনা
উল্লেখযোগ্য ক্যাপাসিট্যান্সযুক্ত সার্কিটের জন্য:
I_inrush_peak = V_peak / Z_total
যেখানে Z_total এর মধ্যে সোর্স ইম্পিডেন্স, ওয়্যারিং রেজিস্ট্যান্স এবং যেকোনো ইনরাশ লিমিটিং উপাদান অন্তর্ভুক্ত।.
চার্জ করার সময় ক্যাপাসিটরে সঞ্চিত শক্তি:
E = ½ × C × V²
এই শক্তি বিবেচনা গুরুত্বপূর্ণ ফিউজ এবং সার্কিট ব্রেকার I²t রেটিং এর জন্য।.
ইনরাশ কারেন্ট বনাম শর্ট সার্কিট কারেন্ট
| বৈশিষ্ট্য | ইনরাশ কারেন্ট | শর্ট সার্কিট কারেন্ট |
|---|---|---|
| প্রকৃতি | ক্ষণস্থায়ী, স্ব-সীমাবদ্ধ | ক্লিয়ার না হওয়া পর্যন্ত স্থায়ী |
| মাত্রা | রেটেড কারেন্টের 2-30 গুণ | রেটেড কারেন্টের 10-100 গুণ |
| সময়কাল | মিলিসেকেন্ড থেকে সেকেন্ড | সুরক্ষা কাজ না করা পর্যন্ত একটানা |
| তরঙ্গরূপ | অপ্রতিসম, হারমোনিক-সমৃদ্ধ | প্রতিসম, মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সি |
| কারণ | স্বাভাবিক এনার্জাইজেশন | ইনসুলেশন ব্যর্থতা, ত্রুটি |
| সিস্টেম প্রতিক্রিয়া | সুরক্ষার ট্রিপ করা উচিত নয় | অবিলম্বে সুরক্ষা ট্রিপ করা আবশ্যক |
| পূর্বাভাসযোগ্যতা | কিছুটা অনুমানযোগ্য | ত্রুটি অবস্থানের উপর নির্ভর করে |
| সরঞ্জামের ক্ষতি | সঠিকভাবে ডিজাইন করা হলে ন্যূনতম | মারাত্মক, সম্ভাব্য বিপর্যয়কর |
এই পার্থক্য বোঝা গুরুত্বপূর্ণ সুরক্ষা সমন্বয়ের জন্য এবং সুরক্ষা বজায় রাখার সময় উপদ্রব ট্রিপিং প্রতিরোধ করা।.
ইনরাশ কারেন্টের জন্য প্রশমন কৌশল
NTC থার্মিস্টর ইনরাশ লিমিটার
নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ (NTC) থার্মিস্টর অনেক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি সরল, সাশ্রয়ী ইনরাশ সীমিত করার সমাধান প্রদান করে। এই ডিভাইসগুলি ঠান্ডা অবস্থায় উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা দেখায়, যা প্রাথমিক কারেন্ট প্রবাহকে সীমিত করে। থার্মিস্টরের মধ্য দিয়ে কারেন্ট যাওয়ার সাথে সাথে স্ব-উত্তাপ কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে এর প্রতিরোধ ক্ষমতাকে নগণ্য স্তরে কমিয়ে দেয়, যা স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের অনুমতি দেয়।.
সুবিধাদি:
- কম খরচ এবং সহজ বাস্তবায়ন
- কোনো কন্ট্রোল সার্কিটরির প্রয়োজন নেই
- PCB মাউন্ট করার জন্য উপযুক্ত কমপ্যাক্ট আকার
- ক্যাপাসিটিভ এবং রেজিস্টটিভ লোডের জন্য কার্যকর
সীমাবদ্ধতা:
- অপারেশনগুলির মধ্যে শীতল হওয়ার সময় প্রয়োজন (সাধারণত 60+ সেকেন্ড)
- ঘন ঘন অন-অফ সাইক্লিংয়ের জন্য উপযুক্ত নয়
- মাঝারি পাওয়ার স্তরের মধ্যে সীমাবদ্ধ
- কোনো শর্ট-সার্কিট সুরক্ষা ক্ষমতা নেই
NTC থার্মিস্টরগুলি ব্যাপকভাবে স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই, মোটর ড্রাইভ এবং ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয় তবে দ্রুত পুনরায় চালু করার ক্ষমতা প্রয়োজন এমন শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য কম উপযুক্ত।.
সফট-স্টার্ট সার্কিট এবং কন্ট্রোলার
সফট-স্টার্ট সিস্টেমগুলি একটি নিয়ন্ত্রিত সময়কালে ধীরে ধীরে লোডে ভোল্টেজ প্রয়োগ করে, যা চৌম্বকীয় ফ্লাক্স এবং যান্ত্রিক জড়তাকে ধীরে ধীরে তৈরি করতে দেয়। মোটর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, সফট-স্টার্টার থাইরিস্টর বা IGBT পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স ব্যবহার করে কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে ভোল্টেজ শূন্য থেকে সম্পূর্ণ পর্যন্ত বাড়াতে।.
সুবিধা:
- ইনরাশকে 2-4 গুণ ফুল লোড কারেন্টে কমিয়ে আনে
- চালিত সরঞ্জামের যান্ত্রিক শক কমিয়ে দেয়
- সরঞ্জামের আয়ু বাড়ায়
- অন্যান্য লোডের উপর ভোল্টেজ সাগের প্রভাব কমায়
- ঘন ঘন শুরুর জন্য উপযুক্ত
বিবেচ্য বিষয়:
- ডিরেক্ট-অন-লাইন শুরুর চেয়ে বেশি খরচ
- র্যাম্প পিরিয়ডের সময় তাপ উৎপন্ন করে
- সঠিক সাইজিং এবং কুলিং প্রয়োজন
- একটানা অপারেশনের জন্য বাইপাস কন্টাক্টরের প্রয়োজন হতে পারে
সফট-স্টার্ট প্রযুক্তি বিশেষভাবে বড় মোটর, কম্প্রেসার এবং পরিবাহক সিস্টেমের জন্য মূল্যবান যেখানে হ্রাসকৃত যান্ত্রিক চাপ অতিরিক্ত খরচকে সমর্থন করে।.
প্রি-ইনসারশন রেজিস্টর এবং রিঅ্যাক্টর
কিছু সার্কিট ব্রেকার এবং সুইচগিয়ারগুলিতে প্রি-ইনসার্শন রেজিস্টর অন্তর্ভুক্ত থাকে যা ক্লোজিংয়ের সময় অস্থায়ীভাবে রেজিস্ট্যান্স প্রবেশ করায়, তারপর ফ্লাক্স স্থিতিশীল হওয়ার পরে এটিকে বাইপাস করে। ট্রান্সফরমার স্যুইচিংয়ের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ সার্কিট ব্রেকারগুলিতে এই কৌশলটি সাধারণ।.
একইভাবে, সিরিজ রিঅ্যাক্টরগুলি ইম্পিডেন্স যুক্ত করে ইনরাশকে সীমিত করতে পারে, যদিও সেগুলি স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময় সার্কিটে থাকে, যার ফলে একটানা ভোল্টেজ ড্রপ এবং পাওয়ার লস হয়।.
পয়েন্ট-অন-ওয়েভ স্যুইচিং
উন্নত নিয়ন্ত্রিত স্যুইচিং ডিভাইসগুলি ইনরাশ কমানোর জন্য ভোল্টেজ ওয়েভফর্মের অনুকূল পয়েন্টের সাথে সার্কিট ব্রেকার ক্লোজিং সিঙ্ক্রোনাইজ করে। ট্রান্সফরমারের জন্য, ভোল্টেজ পিকের কাছাকাছি ক্লোজিং (যখন ফ্লাক্সের প্রয়োজনীয়তা সর্বনিম্ন) ইনরাশ ৫০-৮০% কমাতে পারে।.
এই প্রযুক্তির জন্য প্রয়োজন:
- রিয়েল-টাইম ভোল্টেজ মনিটরিং
- সুনির্দিষ্ট টাইমিং কন্ট্রোল (সাব-মিলিসেকেন্ড নির্ভুলতা)
- অবশিষ্ট ফ্লাক্সের জ্ঞান (উন্নত সিস্টেম)
- ইন্টেলিজেন্ট ইলেকট্রনিক কন্ট্রোলার
যদিও বেশি ব্যয়বহুল, পয়েন্ট-অন-ওয়েভ স্যুইচিং সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সবচেয়ে কার্যকর ইনরাশ হ্রাস সরবরাহ করে এবং এটি ক্রমবর্ধমানভাবে সাধারণ স্বয়ংক্রিয় স্থানান্তর সুইচ এবং ইউটিলিটি সাবস্টেশনগুলোতে ব্যবহৃত হয়।.
সিকোয়েন্সিয়াল এনার্জাইজেশন
একাধিক ট্রান্সফরমার বা বড় লোডযুক্ত সিস্টেমে, এনার্জাইজেশন সিকোয়েন্সকে স্তব্ধ করে দেওয়া সরবরাহকে অভিভূত করা থেকে ক্রমবর্ধমান ইনরাশকে বাধা দেয়। স্টার্টের মধ্যে ৫-১০ সেকেন্ডের সময় বিলম্ব প্রতিটি ক্ষণস্থায়ীকে পরবর্তী শুরু হওয়ার আগে হ্রাস করতে দেয়।.
এই পদ্ধতিটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ:
- সুইচগিয়ার একাধিক ট্রান্সফরমার সহ ইনস্টলেশন
- অসংখ্য ইউপিএস সিস্টেম সহ ডেটা সেন্টার
- পাওয়ার পুনরুদ্ধারের পরে শিল্প সুবিধাগুলোতে
- সোলার কম্বাইনার বক্স একাধিক ইনভার্টার সহ
সঠিক সিকোয়েন্সিং লজিক প্রয়োগ করা যেতে পারে কন্ট্রোল প্যানেলে টাইমার এবং ইন্টারলকিং রিলে ব্যবহার করে।.
সার্কিট ব্রেকার নির্বাচন বিবেচ্য বিষয়
ট্রিপ কার্ভ এবং ইনরাশ সহনশীলতা বোঝা
সার্কিট ব্রেকার ট্রিপ কার্ভ তাপীয় এবং চৌম্বকীয় ট্রিপ উপাদানগুলির জন্য সময়-কারেন্ট সম্পর্ক সংজ্ঞায়িত করে। ইনরাশ সহনশীলতার জন্য, মূল পরামিতিগুলি হল:
থার্মাল ট্রিপ উপাদান:
- I²t হিটিং এফেক্টে সাড়া দেয়
- সংক্ষিপ্ত ওভারকারেন্ট সহ্য করে
- সাধারণত অনির্দিষ্টকালের জন্য 1.5× রেটেড কারেন্টের অনুমতি দেয়
- মিনিটে 2-3× রেটেড কারেন্টে ট্রিপ করে
ম্যাগনেটিক ট্রিপ উপাদান (তাত্ক্ষণিক):
- কারেন্ট ম্যাগনিটিউডে সাড়া দেয়
- টাইপ B: 3-5× In (আবাসিক অ্যাপ্লিকেশন)
- টাইপ C: 5-10× In (বাণিজ্যিক/হালকা শিল্প)
- টাইপ D: 10-20× In (মোটর এবং ট্রান্সফরমার লোড)
ট্রান্সফরমার সুরক্ষার জন্য, টাইপ D কার্ভ MCB বা উচ্চ তাত্ক্ষণিক সেটিংস (10-15× In) সহ সামঞ্জস্যযোগ্য MCCB গুলি সাধারণত এনার্জাইজেশনের সময় উপদ্রব ট্রিপিং এড়াতে প্রয়োজনীয়।.
আপস্ট্রিম এবং ডাউনস্ট্রিম সুরক্ষার সাথে সমন্বয়
সঠিক সিলেক্টিভিটি এবং সমন্বয় নিশ্চিত করে যে শুধুমাত্র ত্রুটির নিকটতম সার্কিট ব্রেকার কাজ করে, যখন সমস্ত ব্রেকার তাদের নিজ নিজ লোড থেকে ইনরাশ সহ্য করে। এর জন্য প্রয়োজন:
- সমস্ত প্রতিরক্ষামূলক ডিভাইসের জন্য সময়-কারেন্ট কার্ভ বিশ্লেষণ
- যাচাই করা যে ইনরাশ ম্যাগনিটিউড তাত্ক্ষণিক ট্রিপ সেটিংসের নীচে নেমে আসে
- নিশ্চিতকরণ যে ইনরাশ সময়কাল তাপীয় উপাদান সহনশীলতার মধ্যে রয়েছে
- বিবেচনা করুন শর্ট-সার্কিট রেটিং এবং ব্রেকিং ক্ষমতা
আধুনিক ইলেকট্রনিক ট্রিপ ইউনিট প্রোগ্রামেবল ইনরাশ সংযম বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করে যা এনার্জাইজেশনের পরে প্রথম কয়েকটি চক্রের সময় ট্রিপিংকে সাময়িকভাবে বাধা দেয়, ইনরাশ এবং ত্রুটি অবস্থার মধ্যে উচ্চতর বৈষম্য সরবরাহ করে।.
বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিশেষ বিবেচনা
মোটর সুরক্ষা:
- ব্যবহার করুন মোটর সুরক্ষা সার্কিট ব্রেকার বা মোটর রেটিং সহ MCCB
- লকড-রোটর কারেন্ট সামঞ্জস্যতা যাচাই করুন
- Consider থার্মাল ওভারলোড রিলে রানিং সুরক্ষার জন্য
- ঘন ঘন স্টার্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য হিসাব করুন
ট্রান্সফরমার সুরক্ষা:
- উচ্চ তাত্ক্ষণিক সেটিংস বা সময়-বিলম্ব সহ ব্রেকার নির্বাচন করুন
- ট্রান্সফরমার ইনরাশ কারেন্ট ম্যাগনিটিউড এবং সময়কাল বিবেচনা করুন
- এর সাথে সামঞ্জস্যতা যাচাই করুন ট্রান্সফরমার ট্যাপ সেটিংস
- কোল্ড-লোড পিকআপ পরিস্থিতির জন্য হিসাব করুন
ইলেকট্রনিক সরঞ্জাম:
- পাওয়ার সাপ্লাই থেকে উচ্চ ক্যাপাসিটিভ ইনরাশ সনাক্ত করুন
- বড় সরঞ্জামের জন্য টাইপ C বা D কার্ভ ব্রেকার ব্যবহার করুন
- Consider সার্জ সুরক্ষা ডিভাইস সংবেদনশীল লোডের জন্য
- এর সাথে সামঞ্জস্যতা যাচাই করুন ইউপিএস সিস্টেম
সচরাচর জিজ্ঞাস্য
প্রশ্ন: ইনরাশ কারেন্ট কতক্ষণ স্থায়ী হয়?
উত্তর: ইনরাশ কারেন্টের সময়কাল সরঞ্জামের প্রকারের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। ট্রান্সফরমার ইনরাশ সাধারণত 0.1-1.0 সেকেন্ড স্থায়ী হয়, মোটর শুরুর কারেন্ট 0.5-3.0 সেকেন্ড পর্যন্ত স্থায়ী হয় যতক্ষণ না রোটর অপারেটিং গতিতে পৌঁছায় এবং পাওয়ার সাপ্লাইগুলিতে ক্যাপাসিটিভ ইনরাশ 1-50 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে হ্রাস পায়। সঠিক সময়কাল সরঞ্জামের আকার, নকশার বৈশিষ্ট্য এবং সিস্টেম ইম্পিডেন্সের উপর নির্ভর করে।.
প্রশ্ন: ইনরাশ কারেন্ট সবসময় সার্কিট ব্রেকারগুলিকে কেন ট্রিপ করে না?
উত্তর: সার্কিট ব্রেকারগুলি সময়-কারেন্ট বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে ডিজাইন করা হয়েছে যা সংক্ষিপ্ত ওভারকারেন্টগুলিকে সহ্য করে। তাপীয় উপাদান সময়ের সাথে সাথে I²t হিটিং-এর প্রতিক্রিয়া জানায়, যেখানে চৌম্বকীয় তাত্ক্ষণিক উপাদানের একটি থ্রেশহোল্ড সাধারণত 5-20× রেটেড কারেন্টে সেট করা হয়। ইনরাশ কারেন্ট, ম্যাগনিটিউডে বেশি হলেও, সাধারণত যথেষ্ট সংক্ষিপ্ত হয় যে তাপীয় উপাদান পর্যাপ্ত তাপ জমা করে না এবং ম্যাগনিটিউড তাত্ক্ষণিক ট্রিপ থ্রেশহোল্ডের নীচে নেমে যেতে পারে, বিশেষ করে সঠিকভাবে নির্বাচিত টাইপ C বা D কার্ভ ব্রেকারগুলির সাথে।.
Q: Can inrush current damage electrical equipment?
A: While inrush current itself is a normal phenomenon, repeated or excessive inrush can cause cumulative damage. Effects include contact welding in কন্টাক্টর, insulation stress in transformer windings, and accelerated aging of switching devices. Proper inrush mitigation and correctly rated equipment minimize these risks. Modern equipment is designed to withstand thousands of inrush events over its operational lifetime.
Q: What’s the difference between inrush current and starting current?
A: Inrush current is a broader term encompassing the initial surge in any electrical device, while starting current specifically refers to the current drawn by motors during acceleration from standstill to operating speed. All starting current is inrush current, but not all inrush current is starting current—transformers and capacitors experience inrush without any “starting” process.
Q: How do I calculate the inrush current for circuit breaker sizing?
A: For transformers, multiply rated current by 8-15 (use manufacturer data if available). For motors, use the locked-rotor current from the nameplate or multiply full-load current by 5-8. For electronic equipment, consult manufacturer specifications. When sizing circuit breakers, ensure the instantaneous trip setting exceeds peak inrush current, typically requiring Type C (5-10× In) or Type D (10-20× In) curves for inductive loads.
Q: Do LED lights have inrush current?
A: Yes, LED drivers contain capacitive input stages that create inrush current, typically 10-20 times the steady-state current for 1-5 milliseconds. While individual LED fixtures present minimal issues, large installations with hundreds of fixtures can create significant cumulative inrush. This is why dimmer switches and circuit breakers for LED lighting may require derating or special selection.
উপসংহার
Inrush current is an inherent characteristic of electrical equipment that must be understood and managed for reliable system operation. While this transient phenomenon cannot be eliminated entirely, proper equipment selection, protection coordination, and mitigation strategies ensure that inrush current remains a manageable design consideration rather than an operational problem.
For electrical engineers and facility managers, the key to success lies in accurate inrush current calculation, appropriate সার্কিট ব্রেকার নির্বাচন, and implementation of cost-effective mitigation where necessary. By understanding the physical mechanisms behind inrush current and applying proven engineering principles, you can design electrical systems that balance protection, reliability, and cost-effectiveness.
Whether you’re specifying MCCBs for industrial panels, coordinating protection for transformer installations, or troubleshooting nuisance tripping issues, a thorough understanding of inrush current fundamentals is essential for professional electrical system design and operation.
