سرج پروٹیکشن پر پیسہ ضائع کرنا بند کریں: SPDs کی وضاحت کرنے کے لیے انجینئر کی گائیڈ جو درحقیقت کام کرتی ہیں۔

آپ کا $50,000 PLC دوبارہ فیل ہو گیا—وجہ یہ ہے کہ آپ کے سرج پروٹیکٹر نے مدد کیوں نہیں کی۔.

آپ نے ہر کام قاعدے کے مطابق کیا ہے۔ آپ کی سہولت کے مین سروس اینٹرنس پر سرج پروٹیکشن نصب ہے—ایک پریمیم یونٹ جس کی متاثر کن ریٹنگ “600 kA فی فیز” ہے اور جس کی قیمت ہزاروں ڈالر ہے۔ سپیک شیٹ نے “انڈسٹریل گریڈ پروٹیکشن” اور “لائٹننگ پروف پرفارمنس” کا وعدہ کیا تھا۔ لیکن آپ یہاں ایک اور فیل PLC، ایک فرائیڈ VFD، اور ایک پروڈکشن لائن کو دیکھ رہے ہیں جو چھ گھنٹے سے بند ہے۔.

آپ کے مینٹیننس سپروائزر کی جانب سے آنے والی پریشان کن کال آپ کے بدترین خدشے کی تصدیق کرتی ہے: “سرج پروٹیکٹر کی اسٹیٹس لائٹ اب بھی سبز ہے۔ یہ کہتی ہے کہ یہ ٹھیک کام کر رہا ہے۔”

یہ منظر صنعتی سہولیات میں ہر روز پیش آتا ہے، جس سے تنظیموں کو ڈاؤن ٹائم اور مرمت کے اخراجات میں لاکھوں کا نقصان ہوتا ہے۔ لیکن یہاں ایک ناخوشگوار حقیقت ہے: زیادہ تر سرج پروٹیکشن فیل ہونے کی وجہ یہ نہیں ہے کہ ڈیوائس نے کام کرنا چھوڑ دیا—وہ اس لیے فیل ہوتے ہیں کیونکہ ان کی غلط وضاحت کی گئی تھی، غلط طریقے سے انسٹال کیا گیا تھا، یا وہ آپ کو درکار تحفظ فراہم کرنے کے قابل ہی نہیں تھے۔.

تو آپ مارکیٹنگ کے ہائپ کو کیسے کم کرتے ہیں، مہنگی غلطیوں سے کیسے بچتے ہیں، اور سرج پروٹیکشن کو کیسے نافذ کرتے ہیں جو درحقیقت آپ کے آلات کو چلاتا رہتا ہے؟ اس سوال کا جواب تین اہم تصورات کو سمجھنے میں مضمر ہے جن کے بارے میں زیادہ تر مینوفیکچررز آپ کو نہیں بتانا چاہتے۔.

“لائٹننگ پروف” پروٹیکشن زیادہ تر مارکیٹنگ کا افسانہ کیوں ہے

وہ افسانہ جو آپ کو مہنگا پڑ رہا ہے

کسی بھی الیکٹریکل ڈسٹری بیوٹر کے پاس جائیں اور آپ کو سرج پروٹیکٹیو ڈیوائسز (SPDs) ملیں گی جو 400 kA، 600 kA، یہاں تک کہ 1000 kA فی فیز کی سرج کرنٹ ریٹنگ کا دعویٰ کرتی ہیں۔ سیلز لٹریچر میں ڈرامائی بجلی کے بولٹ نمایاں ہیں اور اس بات کا اشارہ دیا گیا ہے کہ آپ کی سہولت کو براہ راست حملوں کے خلاف ملٹری گریڈ پروٹیکشن کی ضرورت ہے۔ یہ ایک مہنگا افسانہ ہے۔.

جب بجلی آپ کی سہولت کے قریب گرتی ہے تو درحقیقت کیا ہوتا ہے:

بجلی سے پیدا ہونے والے سرجز کی حقیقت:

• ریکارڈ شدہ براہ راست بجلی کے جھٹکوں میں سے 50% 18,000 A سے کم ہوتے ہیں
• صرف 0.02% جھٹکے 220 kA تک پہنچ سکتے ہیں
• جب بجلی قریب میں گرتی ہے، تو زیادہ تر توانائی زمین میں چلی جاتی ہے یا یوٹیلیٹی اریسٹرز کے ذریعے شنٹ ہو جاتی ہے
• زیادہ سے زیادہ ایمپلیٹیوڈ جو آپ کے سروس اینٹرنس تک پہنچتا ہے تقریباً 20 kV، 10 kA (IEEE C62.41 زمرہ C3) ہے
• اس سطح سے اوپر، وولٹیج بنیادی انسولیشن لیول (BIL) ریٹنگ سے تجاوز کر جاتا ہے، جس کی وجہ سے آپ کے پینل تک پہنچنے سے پہلے کنڈکٹرز میں آرکنگ ہوتی ہے

اہم نکتہ #1: بجلی کے جھٹکے کا کرنٹ اور SPD سرج کرنٹ ریٹنگ مکمل طور پر غیر متعلق ہیں۔ ایک 250 kA فی فیز ڈیوائس زیادہ ایکسپوژر والے مقامات پر 25+ سال کی متوقع زندگی فراہم کرتی ہے۔ 400 kA فی فیز سے آگے کچھ بھی اضافی تحفظ فراہم نہیں کرتا—صرف 500 سال کی متوقع زندگی جو عمارت سے بھی زیادہ عرصے تک چلتی ہے۔.

آپ کے آلات کو درحقیقت کیا خطرہ ہے

حقیقی مجرم ڈرامائی بجلی کے جھٹکے نہیں ہیں—یہ وہ پوشیدہ، بار بار آنے والے ٹرانزینٹس ہیں جو آپ کی اپنی سہولت کے اندر پیدا ہوتے ہیں:

اندرونی سرج ذرائع (ریکارڈ شدہ واقعات کا 80%):

• موٹر کا شروع ہونا اور رکنا
• ٹرانسفارمر کو انرجائز کرنا
• پاور فیکٹر کریکشن کپیسیٹر سوئچنگ
• VFD آپریشن
• بھاری آلات کی سائیکلنگ
• لفٹ موٹرز
• HVAC کمپریسرز

یہ اندرونی طور پر پیدا ہونے والی رنگ ویوز (50-250 kHz پر آسکیلیٹ کرنے والی) ہیں جو آہستہ آہستہ حساس مائیکرو پروسیسر اجزاء کو خراب اور بالآخر تباہ کر دیتی ہیں۔ IEEE C62.41 زمرہ B3 رنگ ویو (6 kV، 500 A، 100 kHz) اس خطرے کی نمائندگی کرتی ہے—اور یہ وہ ٹیسٹ ہے جس میں زیادہ تر بنیادی سپریسرز فیل ہو جاتے ہیں۔.

مناسب کے لیے تین مرحلوں کا طریقہ ایس پی ڈی تفصیلات

مرحلہ 1: حقیقی تحفظ کی ضروریات کا حساب لگائیں (نظریاتی زیادہ سے زیادہ نہیں)

یہ پوچھنا بند کریں: “سب سے بڑا سرج کون سا ہے جو ممکنہ طور پر میری سہولت کو نشانہ بنا سکتا ہے؟”

یہ پوچھنا شروع کریں: “تحفظ کی کون سی سطح 25+ سال تک قابل اعتماد، لاگت سے موثر کارکردگی فراہم کرتی ہے؟”

تجویز کردہ سرج کرنٹ کی گنجائش:

• سروس اینٹرنس مقامات: 250 kA فی فیز (زیادہ ایکسپوژر والے ماحول کے لیے کافی)
• برانچ پینل مقامات: 120 kA فی فیز
• آلات کے لیے مخصوص تحفظ: 60-80 kA فی فیز

یہ ریٹنگز من مانی نہیں ہیں—یہ حقیقی دنیا کے سرج کے واقعات کے اعداد و شمار کا استعمال کرتے ہوئے شماریاتی متوقع زندگی کے ماڈلز پر مبنی ہیں۔.

پرو ٹپ: جب مینوفیکچررز “فی فیز” ریٹنگز شائع کرتے ہیں، تو تصدیق کریں کہ وہ صنعت کے معیاری حسابات استعمال کر رہے ہیں۔ وائی سسٹمز میں، L1-N + L1-G موڈز کو ایک ساتھ شامل کیا جاتا ہے (سرج کرنٹ کسی بھی متوازی راستے پر بہہ سکتا ہے)۔ کچھ وینڈرز غیر معیاری حساب کے طریقوں کا استعمال کرکے ریٹنگز کو بڑھا چڑھا کر پیش کرتے ہیں۔ ہمیشہ آزاد ٹیسٹ لیب کی تصدیق کی درخواست کریں۔.

مرحلہ 2: کارکردگی کے ان میٹرکس کی وضاحت کریں جو درحقیقت اہمیت رکھتے ہیں

بے معنی وضاحتوں جیسے جول ریٹنگز، رسپانس ٹائم، اور پیک وولٹیج کے دعووں کو بھول جائیں۔ یہاں یہ ہے کہ آپ کا SPD درحقیقت آلات کی حفاظت کرتا ہے یا نہیں:

اہم وضاحت #1: حقیقی دنیا کے ٹیسٹ کے حالات میں لیٹ تھرو وولٹیج

لیٹ تھرو وولٹیج وہ بقایا وولٹیج ہے جو SPD کی جانب سے سپریشن کی کوشش کے بعد آپ کے لوڈ تک پہنچتا ہے۔ یہ وہ چیز ہے جو آلات کی بقا کا تعین کرتی ہے۔.

تمام تین IEEE کی جانب سے متعین کردہ ویوفارمز کے خلاف ٹیسٹنگ کی وضاحت کریں:

• زمرہ C3 (20 kV، 10 kA کمبی نیشن ویو): سروس اینٹرنس لائٹننگ سمولیشن
  • ہدف: 480V سسٹمز کے لیے <900 V، 208V سسٹمز کے لیے <470 V
• زمرہ C1 (6 kV، 3 kA کمبی نیشن ویو): درمیانی توانائی کا ٹرانزینٹ
  • ہدف: 480V سسٹمز کے لیے <800 V، 208V سسٹمز کے لیے <400 V
• زمرہ B3 (6 kV، 500 A، 100 kHz رنگ ویو): اندرونی سوئچنگ ٹرانزینٹس
  • ہدف: ہائبرڈ فلٹر ڈیزائنز کے لیے <200 V، بنیادی سپریسرز کے لیے <400 V

یہ کیوں اہم ہے: IEEE ایمرلڈ بک اور CBEMA کرو ٹھوس حالت کے آلات کی حفاظت کے لیے 20,000 V انڈیوسڈ سرجز کو کم کرکے 330 V پیک (برائے نام وولٹیج کا دوگنا) سے کم کرنے کی سفارش کرتے ہیں۔ بنیادی MOV-اونلی سپریسرز یہ حاصل نہیں کر سکتے۔ آپ کو ہائبرڈ فلٹر ڈیزائنز کی ضرورت ہے۔.

اہم وضاحت #2: رنگ ویو سپریشن کے لیے ہائبرڈ فلٹرنگ

صرف میٹل آکسائیڈ ویریسٹرز (MOVs) کا استعمال کرنے والے بنیادی سپریسرز ہائی وولٹیج کلیمپنگ فراہم کرتے ہیں لیکن سب سے عام خطرات—کم ایمپلیٹیوڈ رنگ ویوز اور الیکٹریکل شور کے خلاف فیل ہو جاتے ہیں۔.

ہائبرڈ فلٹر کے فوائد:

• کپیسیٹیو فلٹر عناصر 100 kHz فریکوئنسیز پر کم امپیڈنس راستہ فراہم کرتے ہیں
• “سائن ویو ٹریکنگ” کسی بھی فیز اینگل پر خلل کو دبا دیتی ہے
• EMI/RFI شور ایٹینیویشن: 100 kHz پر >50 dB (MIL-STD-220A کے مطابق ٹیسٹ کیا گیا)
• رنگ ویو لیٹ تھرو: MOV-اونلی ڈیزائنز کے لیے 900 V

مینوفیکچررز سے درخواست کریں: اصل انسرشن لاس ٹیسٹ ڈیٹا (کمپیوٹر سمولیشنز نہیں) اور B3 رنگ ویو ٹیسٹ کے نتائج۔ فلٹرنگ کے بغیر، آپ کا SPD صرف آدھی جنگ لڑ رہا ہے۔.

اہم وضاحت #3: حفاظتی اور مانیٹرنگ سسٹمز

اندرونی اوور کرنٹ پروٹیکشن:

• ہر موڈ پر 200 kAIC ریٹیڈ اندرونی فیوزنگ
• تمام پروٹیکشن موڈز کے لیے تھرمل مانیٹرنگ (بشمول N-G)
• فیل سیف ڈیزائن جو اپ اسٹریم کو ٹرپ کرتا ہے توڑنے والا آگ کے خطرے کو پیدا کرنے کے بجائے

تشخیصی نگرانی:

• ہر فیز کے لیے اسٹیٹس اشارہ (صرف ایک “سسٹم ٹھیک ہے” لائٹ نہیں)
• اوپن سرکٹ کی ناکامیوں اور زیادہ گرم ہونے کے حالات دونوں کا پتہ لگانا
• ریموٹ SCADA/BMS انضمام کے لیے فارم C کانٹیکٹس

اہم نکتہ: ایک مناسب طریقے سے متعین کردہ SPD کو ہائی انرجی لائٹننگ سرجز (C3 ویوفارم) اور بار بار آنے والی اندرونی رنگ ویوز (B3 ویوفارم) دونوں کو حل کرنا چاہیے۔ 100 kHz پر >45 dB اٹنویئشن حاصل کرنے والے ہائبرڈ فلٹرنگ کے بغیر، آپ صرف ان خطرات سے بچا رہے ہیں جو شاذ و نادر ہی ہوتے ہیں۔.

مرحلہ 3: تنصیب کی تفصیلات میں مہارت حاصل کریں (جہاں زیادہ تر تحفظ ناکام ہو جاتا ہے)

سرج پروٹیکشن کا گندا راز یہ ہے: تنصیب کی لیڈ لینتھ کسی بھی دوسرے عنصر سے زیادہ کارکردگی کو تباہ کر دیتی ہے۔.

لیڈ لینتھ کی طبیعیات:

آپ کی بس بار اور SPD کے سپریشن عناصر کے درمیان تار کا ہر انچ انڈکٹنس پیدا کرتا ہے (تقریباً 20 nH فی انچ)۔ سرج فریکوئنسیز پر، یہ انڈکٹنس اہم رکاوٹ بن جاتا ہے جو لیٹ تھرو میں وولٹیج کا اضافہ کرتا ہے۔.

عام اصول: تنصیب کی لیڈ لینتھ کا ہر انچ لیٹ تھرو وولٹیج میں 15-25 V کا اضافہ کرتا ہے۔.

حقیقی دنیا کی مثال:

ایک متاثر کن 400 V UL 1449 ریٹنگ والے SPD پر غور کریں:

• 6 انچ لیڈ کے ساتھ ٹیسٹ کیا گیا ڈیوائس (معیاری UL ٹیسٹ): 400 V
• وہی ڈیوائس 14 انچ 14 AWG تار کے ساتھ نصب کیا گیا: ~300 V کا اضافہ کرتا ہے
• بس بار پر اصل لیٹ تھرو وولٹیج: 700 V

آپ نے پریمیم تحفظ کے لیے ادائیگی کی لیکن آپ کا سامان سپریشن وولٹیج سے تقریباً دوگنا دیکھتا ہے۔.

تنصیب کے بہترین طریقے:

1. انٹیگریٹڈ فیکٹری تنصیب (ترجیحی طریقہ):
   • SPD براہ راست فیکٹری میں سوئچ بورڈ/پینل بورڈ میں ضم کیا گیا
   • براہ راست بس بار کنکشن تنصیب کے متغیرات کو ختم کرتا ہے
   • صفر لیڈ لینتھ = کم سے کم ممکنہ لیٹ تھرو وولٹیج
   • کوئی ٹھیکیدار کی تنصیب کی غلطیاں نہیں
   • سنگل سورس وارنٹی
   • دیوار کی جگہ کی کم ضروریات
2. فیلڈ تنصیب (جب فیکٹری انضمام ممکن نہ ہو):
   • SPD کو بس بار کے جتنا ممکن ہو سکے قریب لگائیں
   • L-N اور L-G تار کے جوڑوں کو ایک ساتھ موڑیں (23% تک انڈکٹنس کو کم کرتا ہے)
   • سب سے بڑا عملی تار گیج استعمال کریں (کم سے کم فائدہ، لیکن مدد کرتا ہے)
   • کل لیڈ لینتھ کو 12 انچ سے کم کرنے کا ہدف رکھیں
   • ترجیحی ترتیب: لیڈ لینتھ میں کمی (75% اثر) > تار کو موڑنا (23% اثر) > بڑا تار (کم سے کم اثر)

پرو ٹپ: کچھ SPD مینوفیکچررز فیلڈ سے تبدیل کیے جانے والے اجزاء کے ساتھ “ماڈیولر” ڈیزائن کو فروغ دیتے ہیں۔ اگرچہ نظریہ میں آسان ہے، ماڈیولر ڈیزائن متعدد ناکامی پوائنٹس متعارف کراتے ہیں: کیلے پن کنیکٹر جو ڈھیلے ہو جاتے ہیں، ماڈیولز کے ملنے پر غیر متوازن تحفظ، اور اندرونی وائرنگ جو ریٹیڈ سرج کرنٹ کو نہیں سنبھال سکتی۔ اہم ایپلی کیشنز کے لیے، بولٹ آن کنکشن کے ساتھ غیر ماڈیولر انٹیگریٹڈ ڈیزائن کی وضاحت کریں۔.

اہم نکتہ: شائع شدہ لیٹ تھرو وولٹیج ریٹنگز کمپوننٹ ریٹنگز ہیں، سسٹم ریٹنگز نہیں۔ آپ کی بس بار پر اصل تحفظ تنصیب کے معیار پر منحصر ہے۔ انٹیگریٹڈ فیکٹری ماونٹڈ SPDs وہ کارکردگی فراہم کرتے ہیں جس کی آپ ادائیگی کر رہے ہیں۔ فیلڈ میں نصب یونٹس اکثر ایسا نہیں کرتے ہیں۔.

سہولت گیر تحفظ کی حکمت عملی (سنگل پوائنٹ پروٹیکشن کیوں ناکام ہوتی ہے)

دو مرحلوں والا کاسکیڈڈ اپروچ

IEEE ایمرلڈ بک (معیاری 1100) واضح ہے: سروس کے داخلی راستے پر اکیلے سنگل پوائنٹ سرج پروٹیکشن حساس الیکٹرانک بوجھ کی حفاظت کے لیے ناکافی ہے۔.

کاسکیڈ پروٹیکشن کیوں؟

جب 20 kV لائٹننگ انڈیوسڈ سرج آپ کے سروس کے داخلی راستے سے ٹکراتا ہے:

مرحلہ 1 (سروس اینٹرنس SPD):

سرج انرجی کا بڑا حصہ موڑتا ہے، ~800 V تک کم کرتا ہے

100 فٹ بلڈنگ وائر: اضافی رکاوٹ اور ریفلیکشن پوائنٹس

480V/208V ٹرانسفارمر: رکاوٹ اور ممکنہ کپلنگ پاتھس

مرحلہ 2 (برانچ پینل SPD):

بقایا وولٹیج کو مزید <100 V تک کم کرتا ہے

دو مرحلوں والے کارکردگی کا فائدہ:

مین پینل پر سنگل SPD (بہترین صورت):

• ان پٹ: 20,000 V زمرہ C3 سرج
• مین پینل پر لیٹ تھرو: 800 V
• اہم بوجھ پر وولٹیج (تار اور ٹرانسفارمر کے بعد): ~800 V

دو مرحلوں والا کاسکیڈڈ اپروچ:

• ان پٹ: 20,000 V زمرہ C3 سرج
• سروس کے داخلی راستے پر لیٹ تھرو: 800 V
• برانچ پینل پر لیٹ تھرو (دوسرا مرحلہ): <100 V
• نتیجہ: تحفظ میں 8X بہتری

نفاذ کا فریم ورک:

مرحلہ 1: سروس اینٹرنس پروٹیکشن

• مقام: مین سوئچ بورڈ یا سروس اینٹرنس سوئچ بورڈ
• ریٹنگ: ہائبرڈ فلٹرنگ کے ساتھ فی فیز 250 kA
• مقصد: ہائی انرجی لائٹننگ انڈیوسڈ سرجز کو موڑنا، سہولت کی وائرنگ کی حفاظت کرنا

مرحلہ 2: برانچ پینل پروٹیکشن

• مقام: اہم بوجھ کو کھانا کھلانے والے ڈسٹری بیوشن پینلز (کمپیوٹر رومز، کنٹرول سسٹمز، ڈیٹا سینٹرز)
• ریٹنگ: ہائبرڈ فلٹرنگ کے ساتھ فی فیز 120 kA
• مقصد: بقایا وولٹیج اور اندرونی طور پر تیار کردہ رنگ ویوز کو دبانا

مرحلہ 3: آلات کی سطح کا تحفظ (اختیاری)

• مقام: انتہائی حساس آلات کے لیے وقف سرکٹس
• ریٹنگ: فی فیز 60-80 kA، سیریز موڈ فلٹرنگ
• مقصد: مختصر ٹرانزینٹس کے لیے بھی عدم برداشت کرنے والے آلات کے لیے پوائنٹ آف یوز پروٹیکشن

کلیدی نکتہ #4: IEEE کی تحقیق ثابت کرتی ہے کہ دو مرحلوں پر مشتمل کیسکیڈڈ پروٹیکشن برانچ پینلز پر 20,000 V تک کے سرجز کو نہ ہونے کے برابر سطح تک کم کر دیتا ہے (<150 V)۔ یہ ہارڈ ویئر کو نقصان پہنچنے اور اس لطیف تنزلی کو روکتا ہے جو وقفے وقفے سے ناکامیوں، ڈیٹا کی خرابی اور ناگوار ٹرپس کا سبب بنتی ہے۔.

عام تصریحات کے وہ جال جن سے بچنا چاہیے۔

خطرے کی علامت #1: ضرورت سے زیادہ سرج کرنٹ ریٹنگز

جال: سروس اینٹرنس مقامات پر 600 kA، 800 kA، یا اس سے زیادہ فی فیز ریٹنگز کا مطالبہ کرنے والی تصریحات۔.

حقیقت: یہ ریٹنگز کوئی اضافی تحفظ فراہم نہیں کرتیں اور زندگی کی متوقع مدت (500-1000 سال) جو حقیقی ایپلی کیشنز میں بے معنی ہے۔ مینوفیکچررز خالصتاً مسابقتی پوزیشننگ کے لیے افراط شدہ ریٹنگز کو فروغ دیتے ہیں۔.

اس کے بجائے کیا بیان کریں: سروس اینٹرنس پر 250 kA فی فیز، برانچ پینلز پر 120 kA فی فیز۔ یہ بدترین ماحول میں 25+ سال کی زندگی کی توقع فراہم کرتے ہیں۔.

خطرے کی علامت #2: جول ریٹنگز یا رسپانس ٹائم کے دعوے

جال: مخصوص جول ریٹنگز یا سب نینو سیکنڈ رسپانس ٹائمز کی ضرورت والی تصریحات۔.

حقیقت: نہ تو IEEE، NEMA اور نہ ہی UL ان تصریحات کی سفارش کرتے ہیں کیونکہ یہ گمراہ کن ہیں:

• جول ریٹنگز ٹیسٹ ویوفارم اور لیٹ تھرو وولٹیج پر منحصر ہیں—ایک اعلیٰ جول ریٹنگ کا مطلب بہتر تحفظ نہیں ہے۔
• رسپانس ٹائم غیر متعلق ہے کیونکہ تمام MOV ڈیوائسز سرج رائز ٹائم سے 1000 گنا زیادہ تیزی سے رد عمل ظاہر کرتی ہیں۔ اندرونی وائرنگ انڈکٹنس رسپانس پر حاوی ہے، نہ کہ کمپوننٹ کی رفتار۔

اس کے بجائے کیا بیان کریں: IEEE ٹیسٹ ویوفارمز کے تحت لیٹ تھرو وولٹیج اور NEMA LS-1 کے مطابق فی فیز/موڈ سرج کرنٹ کی گنجائش۔.

خطرے کی علامت #3: سسٹم کی کارکردگی کے بغیر کمپوننٹ لیول کے دعوے

جال: مینوفیکچررز سسٹم لیول کے ٹیسٹ ڈیٹا کے بغیر مخصوص اندرونی اجزاء (سلیکون ایوالانچ ڈائیوڈس، سیلینیم سیلز، “پیٹنٹ شدہ ٹیکنالوجی”) کو فروغ دے رہے ہیں۔.

حقیقت:

• سلیکون ایوالانچ ڈائیوڈس (SADs): محدود توانائی کی صلاحیت (<1000 A پر ناکام)؛ سروس اینٹرنس یا پینل بورڈ AC ایپلی کیشنز کے لیے تجویز نہیں کی جاتی ہیں۔
• سیلینیم سیلز: زیادہ لیکیج کرنٹ اور بلک کے ساتھ متروک 1920 کی دہائی کی ٹیکنالوجی۔
• ہائبرڈ MOV/SAD ڈیزائن: اجزاء کو مؤثر طریقے سے ایک ساتھ کام کرنے کے لیے مربوط نہیں کیا جا سکتا۔

اس کے بجائے کیا بیان کریں: شائع شدہ ریٹنگز پر مکمل اسمبل شدہ یونٹ کے لیے آزاد لیب ٹیسٹ کے نتائج کی درخواست کریں۔ اگر سسٹم ڈیلیور نہیں کر سکتا تو کمپوننٹ کے دعوے غیر متعلق ہیں۔.

خطرے کی علامت #4: سلیکون ایوالانچ ڈائیوڈ کے “فوائد”

کچھ مینوفیکچررز اب بھی AC پاور ایپلی کیشنز کے لیے SADs کو تین افسانوں کے ساتھ فروغ دیتے ہیں:

افسانہ: “تیز رسپانس ٹائم بہتر تحفظ فراہم کرتا ہے”

حقیقت: اندرونی وائرنگ انڈکٹنس (1-10 nH/انچ) رسپانس ٹائم پر حاوی ہے، نہ کہ کمپوننٹ کے رد عمل کی رفتار۔

افسانہ: “SADs، MOVs کی طرح تنزلی کا شکار نہیں ہوتے”

حقیقت: SADs، MOVs کے تنزلی کا شکار ہونے سے کہیں کم توانائی کی سطح پر شارٹ سرکٹ موڈ میں ناکام ہو جاتے ہیں۔ ایک سنگل SAD <1000 A پر ناکام ہو جاتا ہے۔ معیاری MOVs کسی بھی تنزلی سے پہلے 6500-40,000 A کو سنبھالتے ہیں۔

افسانہ: “ٹائٹر کلیمپنگ وولٹیج”

حقیقت: UL 1449 ٹیسٹنگ سے پتہ چلتا ہے کہ MOV اور SAD ڈیوائسز ایک جیسی سپریشن وولٹیج ریٹنگز حاصل کرتے ہیں۔

خلاصہ: SADs کم وولٹیج ڈیٹا لائن پروٹیکشن کے لیے بہترین ہیں لیکن AC پاور سروس اینٹرنس یا برانچ پینل ایپلی کیشنز کے لیے ناکافی ہیں۔.

خصوصی ایپلی کیشن کے تحفظات

ہائی ریزسٹنس گراؤنڈنگ سسٹمز

چیلنج: مینوفیکچرنگ کی سہولیات اکثر گراؤنڈ فالٹس کے دوران مسلسل آپریشن کی اجازت دینے کے لیے ہائی ریزسٹنس گراؤنڈنگ (HRG) کا استعمال کرتی ہیں۔ یہ SPD کے انتخاب میں پیچیدگیاں پیدا کرتا ہے۔.

اہم انتخاب کا اصول:

• ✓ ہمیشہ ڈیلٹا (تھری فیز، تھری وائر) کنفیگرڈ SPDs استعمال کریں:
  • کوئی بھی رکاوٹ والا گراؤنڈڈ سسٹم (مزاحمتی یا انڈکٹیو)
  • ٹھوس گراؤنڈڈ وائی سسٹمز جہاں نیوٹرل وائر کو SPD لوکیشن تک نہیں کھینچا جاتا ہے۔
  • کوئی بھی تنصیب جہاں نیوٹرل بانڈنگ غیر یقینی ہو۔
• ✗ صرف وائی (تھری فیز، فور وائر) کنفیگرڈ SPDs استعمال کریں جب:
  • نیوٹرل جسمانی طور پر SPD سے منسلک ہو۔
  • نیوٹرل براہ راست اور ٹھوس طور پر گراؤنڈ سے جڑا ہو۔
  • آپ نے اوپر دی گئی دونوں شرائط کی تصدیق کر لی ہے۔

اس کی اہمیت: غیر منسلک سسٹمز میں فالٹ کے حالات میں، گراؤنڈ پوٹینشل فالٹڈ فیز کی طرف منتقل ہو جاتا ہے۔ فیز A-to-گراؤنڈ اور فیز B-to-گراؤنڈ اچانک لائن ٹو نیوٹرل وولٹیج کے بجائے لائن ٹو لائن وولٹیج دیکھتے ہیں۔ 150V کے لیے ریٹیڈ L-N پروٹیکشن والا وائی کنفیگرڈ SPD 480V دیکھے گا اور تباہ کن طور پر ناکام ہو جائے گا۔.

پرو ٹپ: جب شک ہو تو ڈیلٹا کنفیگرڈ SPDs کی وضاحت کریں۔ وہ بغیر کسی خطرے کے تمام گراؤنڈنگ منظرناموں میں کام کرتے ہیں۔.

فیکٹری آٹومیشن اور PLC پروٹیکشن

بڑے PLC مینوفیکچررز (ایلن-بریڈلی، سیمنز) واضح طور پر سرج پروٹیکشن کی سفارش کرتے ہیں، پھر بھی بہت سے کنٹرول سسٹمز غیر محفوظ رہتے ہیں۔ پاور کوالٹی اثرات پر ڈرانیٹز کے فیلڈ اسٹڈی کے مطابق، سرجز سے PLC کی عام ناکامیوں میں شامل ہیں:

• سکریمبلڈ میموری
• عمل میں مداخلت
• سرکٹ بورڈ کی ناکامی
• AC ڈیٹیکشن سرکٹس سے غلط شٹ ڈاؤن
• سیٹنگ کیلیبریشن ڈرفٹ
• پاور سپلائی کی ناکامی
• لاک اپ اور پروگرام کا نقصان

پروٹیکشن حکمت عملی:

• سروس اینٹرنس: 250 kA ہائبرڈ فلٹر SPD
• کنٹرول پینل/MCC: 55+ dB شور ایٹینیویشن کے ساتھ 120 kA ہائبرڈ فلٹر SPD
• اہم PLCs: 85 dB ایٹینیویشن فراہم کرنے والا سیریز موڈ فلٹر

لاگت سے فائدہ کی حقیقت: ایک معیاری سیریز پاور لائن فلٹر ایک عام سروس کال کے ایک تہائی سے بھی کم قیمت کا ہوتا ہے۔ ایک روکی گئی ناکامی تحفظ کی قیمت ادا کر دیتی ہے۔.

نفاذ کی چیک لسٹ: تصریح سے لے کر تنصیب تک

مرحلہ 1: تشخیص اور ڈیزائن

• اہم لوڈ مقامات اور حساسیت کی شناخت کریں۔
• سہولت کے گراؤنڈنگ سسٹم کی قسم کا تعین کریں (ٹھوس گراؤنڈڈ، HRG، وغیرہ)۔
• آئسوکیرونک نقشوں اور یوٹیلیٹی ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے بجلی کے خطرے کی سطح کا اندازہ لگائیں۔
• دو مرحلوں پر مشتمل پروٹیکشن پلان کا نقشہ بنائیں (سروس اینٹرنس + اہم برانچ پینلز)۔

مرحلہ 2: تصریح کی تیاری

سروس اینٹرنس SPD:

• سرج کرنٹ: 250 kA فی فیز
• لیٹ تھرو وولٹیج: <900V (480V)، <470V (208V) @ C3 ٹیسٹ
• ہائبرڈ فلٹرنگ: >50 dB @ 100 kHz
• اندرونی 200 kAIC فیوزنگ
• ریموٹ کانٹیکٹس کے ساتھ مانیٹرنگ
• فیکٹری انٹیگریشن سوئچ بورڈ میں

برانچ پینل SPD:

• سرج کرنٹ: 120 kA فی فیز
• لیٹ تھرو وولٹیج: <150V @ B3 رنگ ویو ٹیسٹ
• ہائبرڈ فلٹرنگ: >50 dB @ 100 kHz
• فیکٹری انٹیگریشن پینل بورڈ میں

تصدیق کی ضروریات:

• سرج کرنٹ ریٹنگ کے لیے آزاد لیب ٹیسٹ رپورٹس
• تمام تین IEEE ویوفارمز کے لیے لیٹ تھرو وولٹیج ٹیسٹ کے نتائج
• MIL-STD-220A انسرشن لاس ٹیسٹ ڈیٹا (سمولیشنز نہیں)
• UL 1449 لسٹنگ اور وولٹیج پروٹیکشن لیول (VPL) ریٹنگ
• فلٹرنگ کمپوننٹس کے لیے UL 1283 لسٹنگ

فیز 3: انسٹالیشن اور کمیشننگ

• SPDs کی فیکٹری انٹیگریشن کی تصدیق کریں (ترجیحی) یا فیلڈ لیڈ کی لمبائی کو کم سے کم کریں (<12″)
• تصدیق کریں کہ تمام مانیٹرنگ کانٹیکٹس فیسیلٹی BMS/SCADA سے وائرڈ ہیں
• ٹیسٹ سٹیٹس انڈیکیشن سسٹمز
• “ایز انسٹالڈ” لیٹ تھرو وولٹیج کو دستاویزی شکل دیں (اگر قابل پیمائش ہو)
• وقتاً فوقتاً سٹیٹس چیک کے لیے مینٹیننس لاگ بنائیں

فیز 4: طویل مدتی مینجمنٹ

• سہ ماہی بنیادوں پر بصری سٹیٹس انڈیکیٹر کا معائنہ
• سالانہ ڈائیگنوسٹک کانٹیکٹ کی تصدیق
• شدید طوفان کے بعد سٹیٹس کی تصدیق
• وارنٹی کلیمز کے لیے کسی بھی ٹرپ یا ناکامی کو دستاویزی شکل دیں

حتمی بات: تحفظ جو درحقیقت تحفظ فراہم کرے

اس تین مرحلوں والے طریقہ کار پر عمل کرتے ہوئے، آپ وہ حاصل کریں گے جو زیادہ تر سہولیات کبھی نہیں کر پاتیں: سرج پروٹیکشن جو درحقیقت کام کرے، مہنگے متبادل کے مقابلے میں کم لاگت آئے، اور الیکٹرانک آلات کی ناکامی کی سب سے عام وجوہات کو ختم کرے۔.

آپ کا ایکشن پلان:

• سرج کرنٹ ریٹنگ کی زیادہ وضاحت کرنا بند کریں۔ سروس اینٹرنس پر 250 kA فی فیز کافی سے زیادہ ہے—400 kA سے زیادہ کچھ بھی تحفظ کو بہتر بنائے بغیر پیسے ضائع کرتا ہے۔.
• حقیقی کارکردگی کے ڈیٹا کا مطالبہ کریں۔ تمام تین IEEE ٹیسٹ ویوفارمز (C3, C1, B3) کے تحت لیٹ تھرو وولٹیج کے علاوہ MIL-STD-220A فلٹرنگ ڈیٹا آزاد لیبز سے، نہ کہ مینوفیکچرر سمولیشنز سے۔.
• دو مرحلوں والا کاسکیڈڈ پروٹیکشن نافذ کریں۔ IEEE ایمرلڈ بک کی سفارشات کے مطابق سروس اینٹرنس + اہم برانچ پینلز—یہ وہ جگہ ہے جہاں حقیقی تحفظ ہوتا ہے۔.
• فیکٹری سے مربوط انسٹالیشن کی وضاحت کریں۔ براہ راست بس بار کنکشن SPD کی کارکردگی میں کمی کی #1 وجہ کو ختم کرتے ہیں: ضرورت سے زیادہ لیڈ کی لمبائی۔.
• ہائبرڈ فلٹر ڈیزائن کا انتخاب کریں۔ MOV-اونلی سپریسرز سب سے عام خطرے سے محفوظ نہیں رکھ سکتے: اندرونی طور پر پیدا ہونے والی 100 kHz رنگ ویوز۔.

محفوظ اور “محفوظ” کے درمیان فرق اس بات کو سمجھنے پر منحصر ہے کہ آپ درحقیقت کس چیز سے محفوظ رکھ رہے ہیں، صحیح کارکردگی کے معیار کی وضاحت کرنا، اور مناسب انسٹالیشن کو یقینی بنانا۔ آپ کی سہولت کا اپ ٹائم اس پر منحصر ہے۔.