چھ مہینے بعد، آپ کی موٹر چیخ کر رک جاتی ہے۔ وہ 200 HP یونٹ جو آپ کی مرکزی پروڈکشن لائن چلا رہا تھا، جل گیا – وائنڈنگز کالی پڑ گئیں، انسولیشن ٹوٹ گئی، اور سٹیٹر ہاؤسنگ اب بھی ایک صنعتی شمشان گھاٹ کی طرح گرمی خارج کر رہا ہے۔ آپ کے کلاس 20 اوورلوڈ ریلے نے اس قتل کو ہوتے دیکھا۔ لیکن کچھ نہ کیا۔.
یہ سب اس لیے ہوا کیونکہ چھ مہینے پہلے، آپ نے ریلے کی وہ کلاس منتخب کی جس نے آپ کو سب سے زیادہ وقت دیا، بجائے اس کے کہ جو آپ کی موٹر کو بچاتی۔.
ایک $200 کمپوننٹ کا فیصلہ کیسے $50,000+ کی تباہی میں بدل جاتا ہے؟ اس کا جواب یہ ظاہر کرتا ہے کہ کیوں زیادہ تر انجینئرز انجانے میں موٹر پروٹیکشن کی ایسی وضاحت کرتے ہیں جو ناکامی کے حالات پیدا کرتی ہے، نہ کہ ان کو روکتی ہے۔.
آپ کا “محتاط” کلاس 20 انتخاب، کلاس 10 سے زیادہ تیزی سے موٹرز کو کیسے تباہ کرتا ہے
کولڈ سٹارٹ کلر تھرمل فزکس کا استحصال کرتا ہے جس پر زیادہ تر انجینئرز کبھی غور نہیں کرتے۔ ویک اینڈ کی بندش کے بعد، آپ کی موٹر وائنڈنگز ٹھنڈی ہوتی ہیں – یعنی وہ عام گرم آپریشن کے دوران ایک ہی درجہ حرارت تک پہنچنے سے پہلے 10-20% زیادہ کرنٹ جذب کر سکتی ہیں۔ وہ 8 سیکنڈ کا سٹارٹ ٹائم جو آپ نے کمیشننگ کے دوران ناپا تھا؟ پیر کی صبح کی حقیقت کے لیے 1-3 سیکنڈ شامل کریں۔ یہاں وہ ہتھیار کام کرتا ہے: کلاس 20 آپ کی موٹر کو تھرمل تباہی تک پہنچنے کے لیے 20 سیکنڈ تک کا وقت دیتی ہے۔ کلاس 10، 4-10 سیکنڈ میں ٹرپ ہو جاتی ہے۔ انجینئرز کنٹیکٹرز پر نیچے کی طرف اور پیزا ٹاپنگز پر اوپر کی طرف راؤنڈ کرنا پسند کرتے ہیں۔ ایک دوسرے سے بہتر کام کرتا ہے۔.
موٹر انسولیشن ایک ظالمانہ ریاضی کی پیروی کرتی ہے: حدود سے اوپر ہر 10°C انسولیشن کی زندگی کو آدھا کر دیتا ہے۔ 600% سٹارٹنگ کرنٹ پر، وہ “محتاط” 20 سیکنڈ کی ونڈو موت کی سزا بن جاتی ہے۔ I²t تعلق آپ کی انجینئرنگ ڈگری کی پرواہ نہیں کرتا۔ نقصان ∝ I² × t۔ بس۔ 600% کرنٹ (36× نارمل ہیٹنگ) پر، آپ کے پاس زیادہ تر صنعتی موٹرز میں تھرمل نقصان ہونے سے پہلے تقریباً 12 سیکنڈ ہوتے ہیں – جو کلاس 20 کی ٹرپ ونڈو کے اندر ہے لیکن کلاس 10 کے تیز ردعمل سے محفوظ ہے۔2جب آپ اس ناکام موٹر کو کھولتے ہیں، تو ثبوت کہانی بتاتے ہیں: وائنڈنگز جو اس طرح نظر آتی ہیں جیسے وہ صنعتی صدمے سے گزری ہوں، انسولیشن سمجھوتہ شدہ، تانبے کے کنڈکٹرز حدود سے باہر دباؤ کا شکار۔ کلاس 20 ریلے 12+ سیکنڈ تک وہاں بیٹھا درجہ حرارت کو محفوظ حدود سے اوپر چڑھتے دیکھتا رہا، یہ سوچ کر کہ 'ابھی بہت وقت باقی ہے۔' آپ کی موٹر کا تھرمل بجٹ پہلے ختم ہو گیا۔2 تھرمل بجٹ: موٹرز کے پاس آپ کے خیال سے کم وقت کیوں ہوتا ہے.
آپ کے ہائی اسکول کے فزکس ٹیچر نے کبھی بھی تھرمل بجٹ کا ذکر نہیں کیا، لیکن یہ موٹر پروٹیکشن میں سب سے اہم مساوات ہے۔ اسے ایک چیکنگ اکاؤنٹ کی طرح سوچیں: موٹر کی درجہ حرارت کی حد سے اوپر ہر ڈگری ایک محدود اکاؤنٹ سے واپسی کی نمائندگی کرتی ہے۔ کلاس 10 پروٹیکشن بیلنس کی نگرانی کرتی ہے اور اوور ڈرافٹ سے پہلے واپسی کو روکتی ہے۔ کلاس 20، 20 سیکنڈ تک لامحدود خرچ کرنے کی اجازت دیتی ہے، پھر حیران ہوتی ہے جب اکاؤنٹ صفر تک پہنچ جاتا ہے۔.
کرنٹ-ٹائم تعلق لکیری وجدان کی خلاف ورزی کرتا ہے: 200% کرنٹ پر، آپ کے پاس تھرمل نقصان سے پہلے منٹ ہوتے ہیں۔ 400% کرنٹ پر، شاید 30 سیکنڈ۔ 600% سٹارٹنگ کرنٹ پر، تقریباً 12 سیکنڈ باقی رہتے ہیں۔ I²t پروٹیکشن ماڈل انجینئرنگ وجدان سے قطع نظر حکومت کرتا ہے: جب ∫(I² – 1)dt تھرمل حد تک پہنچ جاتا ہے، تو انسولیشن کی ناکامی شروع ہو جاتی ہے۔ زیادہ تر انجینئرز "20 سیکنڈ" دیکھتے ہیں اور "محتاط" سوچتے ہیں۔ موٹرز 600% کرنٹ دیکھتی ہیں اور ایمرجنسی تھرمل پروٹوکول شروع کرتی ہیں۔
10°C ٹیکس آپ کے تھرمل بجٹ کو اس وقت چرا لیتا ہے جب آپ نہیں دیکھ رہے ہوتے۔ ہر 10°C جو 40°C محیطی درجہ حرارت سے اوپر ہوتا ہے، موٹر کی صلاحیت اور ریلے کی حساسیت دونوں کو کم کر دیتا ہے۔ وہ کنٹرول پینل جو دوپہر کے وسط تک 60°C تک پہنچ جاتا ہے؟ اتنا گرم کہ آپ اپنا ہاتھ پیچھے کھینچ لیں۔ اتنا گرم کہ آپ کے 25A کنٹیکٹر سے 7 ایمپس کی صلاحیت چھین لے۔ پروٹیکشن گیپ بالکل اس وقت وسیع ہو جاتا ہے جب تھرمل تناؤ عروج پر ہوتا ہے – 10°C ٹیکس موٹر وائنڈنگز میں جمع ہوتا ہے۔.
اوورلوڈ ریلے کلاس کو منتخب کرنے کا 5 قدمی طریقہ جو موٹر کی ناکامیوں کو روکتا ہے2مرحلہ 1: اپنی موٹر کے اصل تھرمل بجٹ کا حساب لگائیں2 مستند تھرمل حدود سے شروع کریں – نہ کہ نیم پلیٹ کی امید پرستی سے۔ کلاس F انسولیشن والی عام NEMA ڈیزائن B موٹرز کے لیے، تھرمل نقصان تقریباً 12-15 سیکنڈ میں 600% لاکڈ روٹر کرنٹ کے تحت ہوتا ہے۔ لیکن وہ حقیقت جسے زیادہ تر انجینئرز نظر انداز کرتے ہیں: ٹھنڈی وائنڈنگز درجہ حرارت کی حدود تک پہنچنے سے پہلے 10-20% زیادہ کرنٹ جذب کرتی ہیں۔ آپ کا ناپا ہوا 8 سیکنڈ کا سٹارٹ ٹائم پیر کی صبح دوبارہ شروع ہونے کے دوران 9-11 سیکنڈ ہو جاتا ہے۔.
پرو-ٹپ #1: کولڈ سٹارٹ ملٹی پلائر:.
ٹھنڈی موٹر وائنڈنگز گرم موٹرز کے مقابلے میں سٹارٹ اپ کے دوران 10-20% زیادہ کرنٹ جذب کرتی ہیں۔ وہ 8 سیکنڈ کا سٹارٹ ٹائم جو آپ نے کمیشننگ کے دوران ناپا تھا؟ پیر کی صبح کی حقیقت کے لیے 1-3 سیکنڈ شامل کریں۔ اگر حسابات تھرمل نقصان کے لیے 10 سیکنڈ دکھاتے ہیں، تو کلاس 20 کی 20 سیکنڈ کی ونڈو محتاط نہیں ہے – یہ تباہ کن ہے۔
اصل حالات کا حساب لگائیں: ہائی انرشیا لوڈز سٹارٹنگ ٹائم کو بڑھاتے ہیں، کم وولٹیج سٹارٹنگ ٹائم کو بڑھاتا ہے، ٹھنڈا محیطی درجہ حرارت سٹارٹنگ ٹائم کو بڑھاتا ہے۔ حقیقی دنیا کے متغیرات کے لیے 20% سیفٹی مارجن لگائیں۔ اگر آپ کی موٹر کو محفوظ ایکسلریشن کے لیے 10 سیکنڈ کی ضرورت ہے، اور تھرمل نقصان 12 سیکنڈ میں ہوتا ہے، تو کلاس 10 کی 4-10 سیکنڈ کی ونڈو پروٹیکشن فراہم کرتی ہے۔ کلاس 20 کی 6-20 سیکنڈ کی ونڈو تباہی کا خطرہ مول لیتی ہے۔
مرحلہ 2: تھرمل نقصان کے منحنی خطوط کے خلاف ٹرپ ٹائمز کو میپ کریں.
کوآرڈینیشن تجزیہ سیدھا رہتا ہے: موٹر تھرمل نقصان کے منحنی خطوط کو ریلے ٹرپ کی خصوصیات کے ساتھ اوورلے کریں۔ عام 200 HP موٹرز (460V سسٹمز کے لیے 240-250A FLA) کے لیے 600% کرنٹ پر 12 سیکنڈ کے تھرمل نقصان کے وقت کے ساتھ، پروٹیکشن کی ضروریات واضح ہو جاتی ہیں۔ کلاس 10 ٹرپ کرنے کے لیے 4-10 سیکنڈ فراہم کرتی ہے – مسلسل تھرمل نقصان سے پہلے۔ کلاس 20، 6-20 سیکنڈ کی اجازت دیتی ہے – کبھی حفاظتی، کبھی تباہ کن۔ "کبھی کبھی" کوئی پروٹیکشن حکمت عملی نہیں ہے۔ پرو-ٹپ #2: 600% اصول:.
ہمیشہ موٹر لاکڈ روٹر ٹائم کی صلاحیت کو ریلے کلاس کی حدود کے خلاف 10% مارجن کے ساتھ تصدیق کریں۔ اگر موٹرز 600% کرنٹ پر 12 سیکنڈ تک زندہ رہتی ہیں، تو کلاس 10، 4-10 سیکنڈ فراہم کرتی ہے۔ کلاس 20، 6-20 سیکنڈ فراہم کرتی ہے۔ تھرمل نقصان سے پہلے ٹرپ کرنے والی کلاس کو منتخب کریں – نہ کہ وہ جو زیادہ سے زیادہ وقت فراہم کرتی ہے۔.
لیکن یہاں وہ غیر متوقع سچائی ہے جو اچھے انجینئرز کو عظیم انجینئرز سے الگ کرتی ہے: تیز پروٹیکشن کا مطلب اکثر کم نیوسینس ٹرپس ہوتا ہے، زیادہ نہیں۔ جب پروٹیکشن تیزی سے اور متوقع طور پر کام کرتی ہے، تو آپ ترتیبات کو اصل آپریٹنگ حالات کے قریب تر بہتر بنا سکتے ہیں۔ کلاس 20 کی وسیع ونڈو موٹرز کو مارنے والے کبھی کبھار دیر سے ہونے والے ٹرپس سے بچنے کے لیے قدامت پسند ترتیبات پر مجبور کرتی ہے۔ کلاس 10 کا مستقل، تیز آپریشن پروٹیکشن اور آپریشنل کارکردگی دونوں کے لیے اصلاح کو قابل بناتا ہے۔
مرحلہ 3: پوشیدہ پروٹیکشن کی ضروریات میں فیکٹر کریں.
سنگل فیز کا پتہ لگانا NEMA اور IEC پروٹیکشن فلسفوں کے درمیان سب سے اہم پوشیدہ فرق کی نمائندگی کرتا ہے۔ IEC 60947-4-1:2020 لازمی قرار دیتا ہے کہ کلاس 10 ریلے 130% کرنٹ پر 10 منٹ کے اندر سنگل فیز کے حالات کا پتہ لگائیں اور ان کا جواب دیں۔ NEMA ICS 2-223:2023 کو کلاس 20 ریلے کے لیے سنگل فیز کا پتہ لگانے کی ضرورت نہیں ہے۔ پمپ، چلر اور فین ایپلی کیشنز میں جہاں سنگل فیزنگ 3 منٹ سے کم وقت میں موٹرز کو تباہ کر دیتی ہے، وہ "محتاط" کلاس 20 انتخاب ناکامی کے ایسے طریقے پیدا کرتا ہے جنہیں کلاس 10 خود بخود پکڑ لیتی ہے۔ پرو-ٹپ #3: سنگل فیز بلائنڈ سپاٹ:.
NEMA کلاس 20 ریلے کو سنگل فیز کا پتہ لگانے کی ضرورت نہیں ہے۔ IEC کلاس 10 کو ہے۔ پمپ اور چلر ایپلی کیشنز میں، سنگل فیزنگ 3 منٹ سے کم وقت میں موٹرز کو تباہ کر سکتی ہے۔ وہ ’محتاط’ کلاس 20 انتخاب ناکامی کے ایسے طریقے پیدا کرتا ہے جنہیں کلاس 10 خود بخود پکڑ لیتی ہے۔.
ماحولیاتی ڈیریٹنگ پروٹیکشن کی صلاحیت کو اس وقت کم کر دیتی ہے جب اس کی سب سے زیادہ ضرورت ہوتی ہے۔ 10°C ٹیکس موٹرز اور ریلے دونوں پر لاگو ہوتا ہے: تقریباً ہر 10°C جو 40°C محیطی سے اوپر ہوتا ہے، ریلے کی حساسیت کو 2-6% تک کم کر دیتا ہے (مینوفیکچرر کے لحاظ سے مختلف ہوتا ہے)۔ کنٹرول پینلز جو گرمیوں کی دوپہروں میں 60°C تک پہنچ جاتے ہیں؟ آپ کا 25A کلاس 20 ریلے 21-23A کی مؤثر صلاحیت کے قریب کام کرتا ہے، جبکہ موٹرز اب بھی مکمل لوڈ پر 24A کا مطالبہ کرتی ہیں۔ پروٹیکشن گیپ اس وقت وسیع ہو جاتا ہے جب تھرمل تناؤ عروج پر ہوتا ہے۔
اپنی درخواست میں اصل ناکامی کے طریقوں کے خلاف کوالٹی چیک کے انتخاب۔ ہائی انرشیا لوڈز کو تیز پروٹیکشن کی ضرورت ہوتی ہے، سست کی۔ بار بار شروع ہونے والے سائیکلز کو متوقع ٹرپ ٹائمز کی ضرورت ہوتی ہے، وسیع ونڈوز کی۔ اہم ایپلی کیشنز کو الیکٹرانک IEC ریلے کی فراہم کردہ جدید خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے: گراؤنڈ فالٹ کا پتہ لگانا، فیز عدم توازن پروٹیکشن، تھرمل ماڈلنگ جو سٹارٹنگ ہسٹری کا حساب لگاتی ہے۔ یقیناً یہ جمعہ کو شام 4:45 بجے ناکام ہو گیا – یہ وہ وقت تھا جب 10°C ٹیکس کی ہفتہ بھر کی واپسی کے بعد تھرمل بجٹ آخر کار ختم ہو گیا تھا۔.
VIOX اوورلوڈ ریلے مصنوعات پروٹیکشن کی رفتار کو سمجھنا موٹر کے قتل کو روکتا ہے.
کولڈ سٹارٹ کلر کو سمجھنا موٹر کے قتل کو روکتا ہے۔ تھرمل بجٹ کو میپ کرنا انسولیشن دیوالیہ پن کو روکتا ہے۔ سست کی جھوٹی حفاظت سے گریز کرنا تباہ کن ناکامیوں کو روکتا ہے۔ اگلا اوورلوڈ ریلے جس کی آپ وضاحت کریں گے یا تو آپ کی موٹر کی حفاظت کرے گا یا جھوٹی حفاظت فراہم کرے گا جب کہ یہ خود کو تباہ کر رہی ہے۔ فرق ریلے کی قیمت نہیں ہے – یہ سمجھنا ہے کہ تیز پروٹیکشن کا مطلب اکثر محفوظ آپریشن ہوتا ہے۔.
کلاس 10 بمقابلہ کلاس 20 کا فیصلہ یہ طے کرتا ہے کہ آیا آپ کو ٹرپ کی تحقیقات کے لیے ایک ٹیکسٹ میسج ملتا ہے یا 2 بجے ایمرجنسی کال کہ پروڈکشن بند ہے۔ وہ کلاس منتخب کریں جو تھرمل نقصان ہونے سے پہلے ٹرپ ہو جائے، نہ کہ وہ جو آپ کو تباہی کو ہوتے دیکھنے کے لیے سب سے زیادہ وقت دیتی ہے۔ آپ کی موٹر کا تھرمل بجٹ محدود ہے۔ اسے دانشمندی سے خرچ کریں، ورنہ کولڈ سٹارٹ کلر سود کے ساتھ قرض وصول کرے گا۔.
پرو-ٹپ #4: درجہ حرارت ڈیریٹنگ ٹریپ:
تقریباً ہر 10°C جو 40°C محیطی سے اوپر ہوتا ہے، آپ کے اوورلوڈ ریلے کی صلاحیت کو 2-6% تک چھین لیتا ہے (مینوفیکچرر کے لحاظ سے مختلف ہوتا ہے)۔ وہ کنٹرول پینل جو دوپہر تک 60°C تک پہنچ جاتا ہے؟ آپ کا 25A کلاس 20 ریلے 21-23A کی مؤثر صلاحیت کے قریب کام کر سکتا ہے۔ لیکن آپ کی موٹر اب بھی 24A کھینچ رہی ہے۔ ریاضی کام نہیں کرتا، اور آپ کی موٹر ادھار وقت پر جی رہی ہے۔
موٹر پروٹیکشن سب سے طویل وقت والی کلاس کو چننا نہیں ہے – یہ سمجھنا ہے کہ آپ کی موٹر کا تھرمل بجٹ آپ کے خیال سے زیادہ تیزی سے ختم ہو جاتا ہے، خاص طور پر جب 10°C ٹیکس اور کولڈ سٹارٹ کلر مل کر کام کرتے ہیں۔ کلاس 10 پروٹیکشن آپ کے تھرمل بجٹ کی نگرانی کرتی ہے اور اوور ڈرافٹ سے پہلے واپسی کو روکتی ہے۔ کلاس 20 آپ کو لامحدود خرچ کرنے کی اجازت دیتی ہے جب تک کہ اکاؤنٹ خالی نہ ہو جائے اور موٹر مر نہ جائے۔ وہ انتخاب جو اگلے $50,000 موٹر کے قتل کو روکتا ہے وہ وہ ہے جو تھرمل بجٹ کا احترام کرتا ہے، نہ کہ وہ جو اسے نظر انداز کرتا ہے۔.
nema-class-20-vs-iec-class-10-overload-relay-the-5.
5k اوورلوڈ ریلے کا نقصان کولڈ سٹارٹ کلر: کلاس 20 موٹرز کو کیوں تباہ کرتا ہے۔.
NEMA کلاس 20 بمقابلہ IEC کلاس 10 اوورلوڈ ریلے سلیکشن گائیڈ۔ جانیں کہ تیز کلاس 10 پروٹیکشن $50,000 موٹر کی ناکامیوں کو کیسے روکتی ہے جبکہ "محتاط" کلاس 20 موٹرز کو تباہ کر دیتی ہے۔ 5 قدمی سلیکشن کا طریقہ۔.
