ٹرپ کلاس کیا ہے؟ موٹر پروٹیکشن سرکٹ بریکرز اور تھرمل ریلے کو سمجھنا

سیدھا جواب

ٹرپ کلاس ایک معیاری درجہ بندی کا نظام ہے جو IEC 60947-4-1 اور NEMA معیارات کے ذریعہ بیان کیا گیا ہے جو اس زیادہ سے زیادہ وقت کی وضاحت کرتا ہے جس میں موٹر پروٹیکشن ڈیوائس (تھرمل اوورلوڈ ریلے یا موٹر پروٹیکشن سرکٹ بریکر) ٹرپ کرے گا اور موٹر کو منقطع کردے گا جب اس پر اس کی شرح شدہ کرنٹ کا 600% (یا 7.2×) لاگو ہو۔. کلاس نمبر براہ راست سیکنڈ میں زیادہ سے زیادہ ٹرپ ٹائم کی نشاندہی کرتا ہے—کلاس 10، 10 سیکنڈ کے اندر، کلاس 20، 20 سیکنڈ کے اندر، اور کلاس 30، اس اوورلوڈ لیول پر 30 سیکنڈ کے اندر ٹرپ کرتی ہے۔ یہ درجہ بندی اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ پروٹیکشن ڈیوائس کا رسپانس ٹائم موٹر کے تھرمل ڈیمیج کرو سے میل کھاتا ہے، وائنڈنگ انسولیشن کی ناکامی کو روکتا ہے جبکہ عام اسٹارٹنگ حالات کے دوران ناخوشگوار ٹرپنگ سے بچتا ہے۔.

---

کلیدی ٹیک ویز

• ✅ ٹرپ کلاس کی تعریف: کلاس نمبر (5، 10، 10A، 20، 30) ریلے کی کرنٹ سیٹنگ کے 600% (NEMA) یا 7.2× (IEC) پر ٹرپ کرنے کے لیے زیادہ سے زیادہ سیکنڈ کی نمائندگی کرتا ہے، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ تحفظ موٹر کی تھرمل حدود کے مطابق ہو۔
• ✅ NEMA بمقابلہ IEC معیارات: NEMA موٹرز کو عام طور پر کلاس 20 پروٹیکشن کی ضرورت ہوتی ہے (1.15 سروس فیکٹر اور مضبوط تھرمل صلاحیت کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے)، جبکہ IEC موٹرز کو کلاس 10 کی ضرورت ہوتی ہے (1.0 سروس فیکٹر اور سخت تھرمل مارجن کے ساتھ ایپلیکیشن ریٹیڈ)
• ✅ انتخاب کا معیار: فوری رسپانس ایپلی کیشنز (سبمرسیبل پمپس، ہرمیٹکلی سیلڈ موٹرز، VFD سے چلنے والی موٹرز) کے لیے کلاس 10، جنرل پرپز NEMA موٹرز کے لیے کلاس 20، اور ہائی انرشیا لوڈز کے لیے کلاس 30 کا انتخاب کریں جن کو ایکسٹینڈڈ ایکسلریشن ٹائم کی ضرورت ہوتی ہے۔
• ✅ تھرمل ڈیمیج کرو میچنگ: ٹرپ کلاس کو موٹر کی تھرمل برداشت کی صلاحیت کے ساتھ ہم آہنگ ہونا چاہیے—غلط پروٹیکشن یا تو قبل از وقت ناکامی (انڈر پروٹیکشن) یا ناخوشگوار ٹرپنگ (اوور پروٹیکشن) کا سبب بن سکتی ہے۔
• ✅ کولڈ بمقابلہ ہاٹ اسٹارٹ رویہ: ٹرپ کروز کولڈ اسٹارٹ حالات (ایمبیئنٹ ٹمپریچر پر موٹر، زیادہ ٹرپ ٹائم قابل قبول) اور ہاٹ ری اسٹارٹ منظرناموں (آپریٹنگ ٹمپریچر کے قریب موٹر، تیز پروٹیکشن درکار) دونوں کا حساب لگاتے ہیں۔

---

ٹرپ کلاس کو سمجھنا: موٹر پروٹیکشن کی بنیاد

ٹرپ کلاس کا اصل مطلب کیا ہے

ٹرپ کلاس محض ایک ٹائمنگ اسپیسیفیکیشن نہیں ہے—یہ پروٹیکشن ڈیوائس کی رسپانس خصوصیات اور تھرمل اسٹریس کو برداشت کرنے کی موٹر کی صلاحیت کے درمیان ایک احتیاط سے انجنیئرڈ تعلق کی نمائندگی کرتا ہے۔ IEC 60947-4-1 کے مطابق، ٹرپ کلاس دو اہم آپریٹنگ پوائنٹس کی وضاحت کرتا ہے جو مکمل پروٹیکشن کرو کو قائم کرتے ہیں:

پرائمری ڈیفینیشن پوائنٹ (ہائی کرنٹ):

• NEMA اسٹینڈرڈ: ریلے سیٹنگ کے 600% پر کلاس ٹائم (سیکنڈ) کے اندر ٹرپ کریں۔
• IEC سٹینڈرڈ: ریلے سیٹنگ کے 7.2× پر کلاس ٹائم (سیکنڈ) کے اندر ٹرپ کریں۔

سیکنڈری ڈیفینیشن پوائنٹ (معتدل اوورلوڈ):

• سیٹنگ کے 125% پر: 2 گھنٹے کے اندر ٹرپ نہیں ہونا چاہیے (کولڈ اسٹارٹ)
• سیٹنگ کے 150% پر: کلاس کی بنیاد پر مخصوص وقت کے اندر ٹرپ ہونا چاہیے (IEC 10A: <2 منٹ)

یہ دوہری پوائنٹ کی تعریف ایک انورس ٹائم خصوصیت کرو بناتی ہے جو موٹر کے تھرمل ڈیمیج پروفائل کی عکاسی کرتی ہے—اوورلوڈ جتنا زیادہ ہوگا، ٹرپ رسپانس اتنا ہی تیز ہوگا۔.

ٹرپ کلاس سلیکشن کے پیچھے طبیعیات

موٹر وائنڈنگ انسولیشن “10 ڈگری اصول” کی پیروی کرتی ہے—ریٹیڈ ٹمپریچر سے اوپر ہر 10 ڈگری سینٹی گریڈ اضافے کے لیے، انسولیشن کی زندگی آدھی ہو جاتی ہے۔ اوورلوڈ حالات کے دوران، I²وائنڈنگز میں R ہیٹنگ کرنٹ کے ساتھ تیزی سے بڑھتی ہے۔ ٹرپ کلاس کو اس بات کو یقینی بنانا چاہیے کہ پروٹیکشن ڈیوائس جمع شدہ تھرمل انرجی (∫ I²·t dt) موٹر کی تھرمل برداشت کی صلاحیت سے تجاوز کرنے سے پہلے پاور میں مداخلت کرے۔.

تھرمل ٹائم کانسٹنٹ تعلق:

τ_موٹر > τ_ریلے × سیفٹی مارجن

کہاں:

• τ_موٹر = موٹر تھرمل ٹائم کانسٹنٹ (عام طور پر بند موٹرز کے لیے 30-60 منٹ)
• τ_ریلے = ریلے تھرمل ٹائم کانسٹنٹ (کلاس کے لحاظ سے مختلف ہوتا ہے)
• سیفٹی مارجن = عام طور پر ایمبیئنٹ تغیرات کا حساب لگانے کے لیے 1.2-1.5×

---

اسٹینڈرڈ ٹرپ کلاسز: مکمل موازنہ

IEC 60947-4-1 ٹرپ کلاسز

ٹرپ کلاس	7.2× I پر ٹرپ ٹائمr	عام ایپلی کیشنز	موٹر ٹائپ کمپیٹیبلٹی
کلاس 5	≤5 سیکنڈ	تھرمل طور پر حساس موٹرز کے لیے انتہائی تیز پروٹیکشن	ہرمیٹکلی سیلڈ کمپریسرز، چھوٹے سبمرسیبل پمپس
کلاس 10	≤10 سیکنڈ	اسٹینڈرڈ IEC موٹرز، VFD ایپلی کیشنز	IEC ڈیزائن N موٹرز، مصنوعی طور پر ٹھنڈی کی جانے والی موٹرز، فوری رسپانس لوڈز
کلاس 10A	7.2× پر ≤10 سیکنڈ 1.5× پر ≤2 منٹ	ہاٹ ری اسٹارٹ حالات کے لیے بہتر پروٹیکشن	بار بار اسٹارٹ/اسٹاپ سائیکلز والی IEC موٹرز
کلاس 20	≤20 سیکنڈ	جنرل پرپز NEMA موٹرز	1.15 SF والی NEMA ڈیزائن A/B موٹرز، اسٹینڈرڈ صنعتی ایپلی کیشنز
کلاس 30	≤30 سیکنڈ	ہائی انرشیا، ایکسٹینڈڈ ایکسلریشن لوڈز	مل-ڈیوٹی موٹرز، کرشرز، بڑے پنکھے، سینٹری فیوجز

NEMA ٹرپ کلاس اسٹینڈرڈز

NEMA اسٹینڈرڈز IEC تعریفوں کے ساتھ ہم آہنگ ہیں لیکن حوالہ پوائنٹ کے طور پر 7.2× کے بجائے 600% (6×) استعمال کرتے ہیں۔ عملی فرق نہ ہونے کے برابر ہے—دونوں سسٹم مساوی پروٹیکشن کروز تیار کرتے ہیں۔.

نیما (NEMA) کے مخصوص اہم نکات:

• کلاس 20 کی برتری: نیما موٹرز کا تقریباً 85% حصہ کلاس 20 پروٹیکشن کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جس کی وجہ معیاری 1.15 سروس فیکٹر اور مضبوط تھرمل ڈیزائن ہے۔
• لاکڈ روٹر ٹائم: نیما ایم جی-1 (NEMA MG-1) کے مطابق ≤500 ایچ پی (HP) کی موٹرز کو نارمل آپریٹنگ ٹمپریچر پر ≥12 سیکنڈ تک لاکڈ روٹر کرنٹ برداشت کرنا چاہیے، جو کلاس 20 پروٹیکشن کے مطابق ہے۔
• سروس فیکٹر کا تعامل: 1.15 ایس ایف (SF) والی موٹرز 115% مسلسل اوورلوڈ برداشت کر سکتی ہیں، جس کے لیے ایسے ٹرپ کرو (Trip Curves) کی ضرورت ہوتی ہے جو اس صلاحیت میں مداخلت نہ کریں۔

---

ٹرپ کلاس سلیکشن گائیڈ: ایپلی کیشن کے مطابق پروٹیکشن کا انتخاب

ڈیسیژن میٹرکس: آپ کو کس ٹرپ کلاس کی ضرورت ہے؟

موٹر کی خصوصیات	تجویز کردہ ٹرپ کلاس	استدلال
نیما ڈیزائن اے/بی، 1.15 ایس ایف	کلاس 20	معیاری تھرمل صلاحیت، 12-20 سیکنڈ لاکڈ روٹر برداشت
آئی ای سی ڈیزائن این، 1.0 ایس ایف	کلاس 10	ایپلی کیشن ریٹیڈ، سخت تھرمل مارجن، 10 سیکنڈ لاکڈ روٹر برداشت
سبمرسیبل پمپ موٹرز	کلاس 10 یا کلاس 5	مائع سے ٹھنڈا ہونے والی، فلو رکنے پر تیزی سے تھرمل اضافہ
وی ایف ڈی (VFD) سے چلنے والی موٹرز	کلاس 10	کم رفتار پر کم کولنگ، انورٹر سے چلنے پر کوئی سروس فیکٹر نہیں
ہائی انرشیا (inertia) لوڈز (>5 سیکنڈ ایکسلریشن)	کلاس 30	اسٹارٹنگ کا توسیعی وقت، ناخوشگوار ٹرپنگ سے بچاتا ہے
بار بار اسٹارٹ/اسٹاپ (>10 سائیکل فی گھنٹہ)	کلاس 10A	ہاٹ ری اسٹارٹ پروٹیکشن، 150% پر 2 منٹ کا ٹرپ
ہرمیٹکلی سیلڈ موٹرز	کلاس 5 یا کلاس 10	کوئی بیرونی کولنگ نہیں، درجہ حرارت میں تیزی سے اضافہ

اہم ایپلی کیشن کے منظرنامے

منظرنامہ 1: 15 ایچ پی نیما موٹر والا سینٹری فیوگل پمپ

موٹر کی خصوصیات:

• فل-لوڈ کرنٹ (FLA): 20A
• سروس فیکٹر: 1.15
• لاکڈ-روٹر کرنٹ: 120A (6× FLA)
• ایکسلریشن ٹائم: 3 سیکنڈ

تجزیہ:

• لاکڈ-روٹر دورانیہ (3s) < کلاس 20 ٹرپ ٹائم (20s) → ✅ کوئی ناخوشگوار ٹرپنگ نہیں
• نیما ڈیزائن بی موٹر → کلاس 20 اسٹینڈرڈ
• 1.15 ایس ایف 23A مسلسل بغیر ٹرپ کے برداشت کرنے کی اجازت دیتا ہے

انتخاب: کلاس 20 تھرمل اوورلوڈ ریلے، 20A پر سیٹ

منظرنامہ 2: 5 ایچ پی موٹر والا سبمرسیبل ویل پمپ

موٹر کی خصوصیات:

• فل-لوڈ کرنٹ: 14A
• سروس فیکٹر: 1.0 (سبمرسیبل کے لیے کوئی ایس ایف نہیں)
• لاکڈ-روٹر کرنٹ: 84A (6× FLA)
• کولنگ: پانی کے فلو پر منحصر

تجزیہ:

• پانی کے فلو کا نقصان = تیزی سے زیادہ گرم ہونا (کوئی بیرونی کولنگ نہیں)
• برن آؤٹ سے بچنے کے لیے تیز پروٹیکشن کی ضرورت ہے
• مینوفیکچرر کلاس 10 پروٹیکشن کی وضاحت کرتا ہے

انتخاب: کلاس 10 تھرمل اوورلوڈ ریلے، 14A پر سیٹ

منظرنامہ 3: 200 ایچ پی موٹر والا بال مل (ہائی انرشیا)

موٹر کی خصوصیات:

• فل-لوڈ کرنٹ: 240A
• ایکسلریشن ٹائم: 18 سیکنڈ
• لاکڈ-روٹر کرنٹ: 1,440A (6× FLA)
• لوڈ کی قسم: ہائی انرشیا، میکینیکل ٹائم کانسٹنٹ >10s

تجزیہ:

• ایکسلریشن ٹائم (18s) > کلاس 20 ٹرپ ٹائم (20s) → ⚠️ معمولی
• ایکسلریشن ٹائم (18s) < کلاس 30 ٹرپ ٹائم (30s) → ✅ محفوظ مارجن
• ہائی انرشیا کو اسٹارٹنگ کی توسیعی اجازت درکار ہے

انتخاب: کلاس 30 تھرمل اوورلوڈ ریلے، 240A پر سیٹ

---

نیما بمقابلہ آئی ای سی موٹر پروٹیکشن: بنیادی اختلافات کو سمجھنا

ڈیزائن فلسفہ کا موازنہ

پہلو	نیما موٹرز	آئی ای سی موٹرز
ڈیزائن اپروچ	قدامت پسندانہ، استعداد کے لیے اوور ڈیزائن	ایپلی کیشن کے لیے مخصوص، عین ڈیوٹی کے لیے موزوں
سروس فیکٹر	عموماً 1.15 (15% مسلسل اوورلوڈ کی گنجائش)	عموماً 1.0 (کوئی اوورلوڈ مارجن نہیں)
تھرمل گنجائش	زیادہ تھرمل ماس، مضبوط انسولیشن سسٹم	آپٹیمائزڈ تھرمل ڈیزائن، کم سے کم اضافی گنجائش
سٹینڈرڈ ٹرپ کلاس	کلاس 20 (600% FLA پر 20 سیکنڈ)	کلاس 10 (7.2× I پر 10 سیکنڈ)r)
لاکڈ-روٹر ودھ اسٹینڈ	≥12 سیکنڈ (≤500 HP کے لیے NEMA MG-1)	~10 سیکنڈ (IEC 60034-12)
انسولیشن کلاس	عموماً کلاس F (155°C) کلاس B رائز کے ساتھ	عموماً کلاس F کلاس F رائز کے ساتھ
کرنٹ شروع ہو رہا ہے۔	6-7× FLA (NEMA ڈیزائن B)	5-8× I (IEC ڈیزائن N)n (IEC ڈیزائن N)

IEC موٹرز کو تیز رفتار تحفظ کی ضرورت کیوں ہے؟

IEC موٹرز کو سخت تھرمل مارجن کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے کیونکہ انہیں عام مقصد کے استعمال کے بجائے مخصوص ایپلی کیشنز کے لیے انجنیئر کیا گیا ہے۔ اس “ایپلیکیشن ریٹنگ” فلسفے کا مطلب ہے:

1. کوئی سروس فیکٹر بفر نہیں: ایک IEC موٹر جو 10 kW کے لیے ریٹیڈ ہے بالکل 10 kW مسلسل فراہم کرتی ہے—NEMA 1.15 SF موٹرز کی طرح 15% اوورلوڈ مارجن نہیں
2. آپٹیمائزڈ کولنگ: کولنگ سسٹم کو ریٹیڈ لوڈ کے لیے بالکل درست سائز دیا گیا ہے، اوور ڈیزائن نہیں کیا گیا
3. تیز تھرمل رسپانس: کم تھرمل ماس کا مطلب ہے کہ اوورلوڈ کے دوران درجہ حرارت زیادہ تیزی سے بڑھتا ہے
4. عالمی کارکردگی کے معیارات: IEC IE3/IE4 کارکردگی کی ضروریات سخت تھرمل ڈیزائن کو چلاتی ہیں

عملی اثر: IEC موٹر پر کلاس 20 ریلے کا استعمال 10-20 سیکنڈ کے نقصان دہ اوورلوڈ کی اجازت دے سکتا ہے ٹرپ ہونے سے پہلے—ممکنہ طور پر موٹر کی 10 سیکنڈ کی تھرمل حد سے تجاوز کر جائے۔.

---

کولڈ سٹارٹ بمقابلہ ہاٹ ری سٹارٹ: پوشیدہ پیچیدگی

ٹرپ رویے پر تھرمل اسٹیٹ کا اثر

ٹرپ کلاس کی وضاحتیں مبنی ہیں کولڈ سٹارٹ حالات پر—موٹر اور تحفظ دونوں آلات محیطی درجہ حرارت پر ہیں۔ تاہم، حقیقی دنیا کی ایپلی کیشنز میں حالیہ آپریشن کے بعد ہاٹ ری سٹارٹس شامل ہیں، جو بنیادی طور پر تحفظ کی حرکیات کو تبدیل کرتے ہیں۔.

کولڈ سٹارٹ خصوصیات:

• محیطی درجہ حرارت پر موٹر وائنڈنگز (~40°C)
• مکمل تھرمل گنجائش دستیاب ہے
• زیادہ قابل قبول اوورلوڈ دورانیہ
• ٹرپ کرو شائع شدہ وضاحتوں پر عمل کرتا ہے

ہاٹ ری سٹارٹ خصوصیات:

• آپریٹنگ درجہ حرارت کے قریب موٹر وائنڈنگز (~120-155°C)
• کم تھرمل گنجائش (پہلے سے جزوی طور پر “استعمال شدہ”)
• محفوظ اوورلوڈ دورانیہ کم
• ٹرپ کرو بائیں طرف شفٹ ہوتا ہے (تیز ٹرپنگ)

IEC کلاس 10A: ہاٹ-ری سٹارٹ حل

IEC 60947-4-1 خاص طور پر معیاری کلاس 10/20 ریلے میں ہاٹ-ری سٹارٹ تحفظ کی کمی کو دور کرنے کے لیے کلاس 10A کی وضاحت کرتا ہے۔ اہم فرق:

حالت	سٹینڈرڈ کلاس 20	IEC کلاس 10A
7.2× I پر (سرد)r (سرد)	≤20 سیکنڈ	≤10 سیکنڈ
1.5× I پر (گرم)r (گرم)	~8 منٹ	≤2 منٹ
درخواست	عام مقصد	بار بار سٹارٹ/سٹاپ، سائیکلک ڈیوٹی

اس کی اہمیت: ایک موٹر جو مکمل لوڈ پر چل رہی ہے ~120°C (کلاس F انسولیشن) پر تھرمل ایکویلیبریم تک پہنچ جاتی ہے۔ اگر یہ اوورلوڈ پر ٹرپ ہو جاتی ہے اور فوری طور پر دوبارہ شروع ہو جاتی ہے، تو 150% اوورلوڈ 2 منٹ کے اندر انسولیشن کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔ سٹینڈرڈ کلاس 20 ریلے کو اس سطح پر ٹرپ ہونے میں 4-8 منٹ لگ سکتے ہیں، جس سے تھرمل نقصان ہو سکتا ہے۔ کلاس 10A 2 منٹ کے اندر تحفظ کو یقینی بناتا ہے۔.

---

موٹر پروٹیکشن سرکٹ بریکرز (MPCBs) بمقابلہ تھرمل اوورلوڈ ریلے

ٹیکنالوجی کا موازنہ

فیچر	تھرمل اوورلوڈ ریلے (TOR)	موٹر پروٹیکشن سرکٹ بریکر (MPCB)
ٹرپ میکانزم	بائیمٹیلک پٹی یا یوٹیکٹک الائے ہیٹنگ	مقناطیسی (فوری) + تھرمل (اوورلوڈ)
ٹرپ کلاس کی دستیابی	فکسڈ (ڈیوائس کے لحاظ سے مخصوص) یا ایڈجسٹ ایبل (الیکٹرانک)	فکسڈ یا ایڈجسٹ ایبل (الیکٹرانک ٹرپ یونٹس)
شارٹ سرکٹ پروٹیکشن	❌ نہیں (علیحدہ بریکر/فیوز درکار ہے)	✅ ہاں (انٹیگریٹڈ میگنیٹک ٹرپ)
فیز لاس ڈیٹیکشن	✅ ہاں (3-فیز ڈیزائن میں موروثی)	✅ ہاں (الیکٹرانک ماڈلز)
سایڈست	کرنٹ سیٹنگ ایڈجسٹ ایبل، کلاس عام طور پر فکسڈ	کرنٹ + کلاس ایڈجسٹ ایبل (الیکٹرانک ماڈلز)
ری سیٹ کا طریقہ	مینوئل یا خودکار	مینوئل (ٹرپ-فری میکانزم)
عام ایپلی کیشنز	کنٹیکٹر پر مبنی سٹارٹرز، آئی ای سی ایپلی کیشنز	اسٹینڈ-الون موٹر پروٹیکشن، نیما/آئی ای سی ہائبرڈ
معیارات	آئی ای سی 60947-4-1 (TOR)، نیما آئی سی ایس 2	آئی ای سی 60947-4-1 (MPSD)، آئی ای سی 60947-2 (بریکر)

ہر ٹیکنالوجی کو کب استعمال کریں

تھرمل اوورلوڈ ریلے کا انتخاب کب کریں:

• کنٹیکٹر پر مبنی موٹر سٹارٹرز کا استعمال کرتے وقت (معیاری آئی ای سی/نیما کنفیگریشنز)
• شارٹ سرکٹ پروٹیکشن اپ اسٹریم سرکٹ بریکر یا فیوز کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے
• لاگت سے متعلق حساس ایپلی کیشنز
• موجودہ کنٹیکٹر سسٹمز میں تبدیلی/ریٹروفٹ

موٹر پروٹیکشن سرکٹ بریکر کا انتخاب کب کریں:

• انٹیگریٹڈ پروٹیکشن (اوورلوڈ + شارٹ سرکٹ) ایک ہی ڈیوائس میں درکار ہو
• جگہ کی رکاوٹیں (MPCB کنٹیکٹر + TOR + بریکر سے زیادہ کمپیکٹ ہے)
• ڈائریکٹ-آن-لائن (DOL) کنٹیکٹر کے بغیر شروع کرنا
• بار بار مینوئل سوئچنگ درکار ہے (MPCB میں بلٹ ان ڈس کنیکٹ فنکشن ہے)

---

عام ٹرپ کلاس سلیکشن کی غلطیاں اور حل

غلطی 1: آئی ای سی موٹرز پر کلاس 20 پروٹیکشن کا استعمال

علامت: موٹر قبل از وقت ناکام ہو جاتی ہے، وائنڈنگ انسولیشن ٹوٹ جاتی ہے، کوئی ٹرپ نہیں ہوتا

بنیادی وجہ: آئی ای سی موٹر کلاس 10 پروٹیکشن (10 سیکنڈ تھرمل لیمٹ) کے لیے ڈیزائن کی گئی ہے لیکن کلاس 20 ریلے (20 سیکنڈ ٹرپ ٹائم) کے ذریعے محفوظ ہے۔ 10 سیکنڈ کا فرق تھرمل نقصان کی اجازت دیتا ہے۔.

حل:

• ہمیشہ موٹر بنانے والے کی ٹرپ کلاس کی ضرورت کی تصدیق کریں (موٹر دستاویزات یا نیم پلیٹ چیک کریں)
• نیما موٹرز کو آئی ای سی کے مساوی سے تبدیل کرتے وقت، ٹرپ کلاس کی مطابقت کی تصدیق کریں
• لچک کے لیے ایڈجسٹ ایبل ٹرپ کلاس کے ساتھ الیکٹرانک اوورلوڈ ریلے استعمال کریں

غلطی 2: کلاس 10 ریلے کی وجہ سے نیما موٹرز پر ناگوار ٹرپنگ

علامت: موٹر نارمل سٹارٹنگ کے دوران ٹرپ کرتی ہے، خاص طور پر ہائی-انرشیا لوڈز کے ساتھ

بنیادی وجہ: نیما ڈیزائن بی موٹر 18 سیکنڈ ایکسلریشن ٹائم کے ساتھ کلاس 10 ریلے (10 سیکنڈ ٹرپ) کے ذریعے محفوظ ہے۔ لاکڈ-روٹر کرنٹ (6× FLA) موٹر کے پوری رفتار تک پہنچنے سے پہلے ٹرپ تھریشولڈ سے تجاوز کر جاتا ہے۔.

حل:

• اصل ایکسلریشن ٹائم کا حساب لگائیں: t_accel = (J · ω) / (T_موٹر – T_load)
• یقینی بنائیں: t_accel < 0.8 × t_{سفر کی کلاس} (20% حفاظتی مارجن)
• اس صورت میں: کلاس 20 یا کلاس 30 ریلے استعمال کریں

غلطی 3: ہاٹ-ری سٹارٹ حالات کو نظر انداز کرنا

علامت: موٹر متعدد تیز رفتار سٹارٹ/سٹاپ سائیکلز کے بعد ناکام ہو جاتی ہے، یہاں تک کہ اگر کولڈ-سٹارٹ پروٹیکشن درست ہو

بنیادی وجہ: بار بار سائیکلنگ موٹر کو بلند درجہ حرارت پر رکھتی ہے۔ سٹینڈرڈ کلاس 20 ریلے 150% اوورلوڈ (ہاٹ کنڈیشن) پر 8 منٹ کی اجازت دیتی ہے، لیکن موٹر صرف 2 منٹ برداشت کر سکتی ہے۔.

حل:

• >6 سٹارٹس/گھنٹہ والی ایپلی کیشنز کے لیے: آئی ای سی کلاس 10A پروٹیکشن استعمال کریں
• کم از کم آف-ٹائم تاخیر کو نافذ کریں (سٹارٹس کے درمیان موٹر کو ٹھنڈا ہونے دیں)
• تھرمل ماڈل پر مبنی الیکٹرانک ریلے پر غور کریں جو موٹر کے درجہ حرارت کی تاریخ کو ٹریک کرتے ہیں

غلطی 4: ریلے کرنٹ سیٹنگ کو اوور سائز کرنا

علامت: موٹر مسلسل گرم چلتی ہے، بالآخر انسولیشن فیل ہو جاتی ہے، ریلے کبھی ٹرپ نہیں کرتی

بنیادی وجہ: ریلے کو 20A موٹر کے لیے 25A پر سیٹ کیا گیا ہے (FLA کا 125%)۔ مسلسل 23A لوڈ (موٹر FLA کا 115%) کبھی بھی ریلے ٹرپ تھریشولڈ تک نہیں پہنچتا۔.

حل:

• ریلے کرنٹ کو موٹر نیم پلیٹ FLA پر سیٹ کریں (سروس فیکٹر کرنٹ نہیں)
• 1.15 SF والی 20A موٹر کے لیے: ریلے کو 20A پر سیٹ کریں، 23A پر نہیں
• 125% (25A) پر ریلے ٹرپ کرو اب بھی ناگوار ٹرپنگ کے بغیر سروس فیکٹر آپریشن کی اجازت دے گا

---

الیکٹرانک بمقابلہ تھرمل ٹرپ کلاس ٹیکنالوجی

بائی میٹالک/یوٹیکٹک الائے تھرمل ریلے

وہ کیسے کام کرتے ہیں:

• کرنٹ ہیٹنگ ایلیمنٹ سے گزرتا ہے
• بائی میٹالک سٹرپ ڈیفرینشل تھرمل ایکسپینشن کی وجہ سے مڑ جاتی ہے
• جب ڈیفلیکشن تھریشولڈ تک پہنچ جاتا ہے تو میکانیکل لنکیج ریلے کانٹیکٹس کو ٹرپ کرتا ہے

ٹرپ کلاس کی خصوصیات:

• فکسڈ ٹرپ کلاس (ڈیوائس کے لحاظ سے مخصوص، تبدیل نہیں کیا جا سکتا)
• محیطی درجہ حرارت معاوضہ (بائی میٹالک سٹرپ موروثی طور پر معاوضہ دیتی ہے)
• تھرمل میموری (ٹرپ کے بعد حرارت برقرار رکھتی ہے، ری سیٹ ٹائم کو متاثر کرتی ہے)
• ٹرپ کرو کی درستگی: ±10-20% (مکینیکل برداشت)

فوائد:

• بیرونی طاقت کی ضرورت نہیں
• برقی شور/EMI سے محفوظ
• سادہ، ثابت شدہ ٹیکنالوجی
• کم قیمت

نقصانات:

• فکسڈ ٹرپ کلاس (متعدد ریلے اقسام کو ذخیرہ کرنا ضروری ہے)
• تیز رفتار اوورلوڈ پر سست ردعمل
• وقت کے ساتھ میکینیکل ٹوٹ پھوٹ
• محدود تشخیصی صلاحیت

الیکٹرانک اوورلوڈ ریلے

وہ کیسے کام کرتے ہیں:

• کرنٹ ٹرانسفارمرز (CTs) موٹر کرنٹ کی پیمائش کرتے ہیں
• مائکرو پروسیسر تھرمل ماڈل کا حساب لگاتا ہے: θ(t) = θ₀ + ∫ [(I² – I_{درجہ بندی}²) / τ] dt
• جب حساب شدہ درجہ حرارت حد سے تجاوز کر جائے تو ٹرپ کرتا ہے

ٹرپ کلاس کی خصوصیات:

• منتخب ٹرپ کلاس (کلاس 5، 10، 10A، 15، 20، 30 DIP سوئچ یا سافٹ ویئر کے ذریعے)
• ڈیجیٹل تھرمل ماڈل (مسلسل موٹر درجہ حرارت کو ٹریک کرتا ہے)
• ہاٹ-ری اسٹارٹ معاوضہ (بجلی کی بندش کے بعد تھرمل حالت کو یاد رکھتا ہے)
• ٹرپ کرو کی درستگی: ±5% (ڈیجیٹل صحت سے متعلق)

فوائد:

• ایک ہی ڈیوائس متعدد ٹرپ کلاسوں کا احاطہ کرتی ہے (انوینٹری کو کم کرتی ہے)
• جدید تشخیص (کرنٹ عدم توازن، فیز نقصان، گراؤنڈ فالٹ)
• مواصلاتی صلاحیت (Modbus, Profibus, EtherNet/IP)
• قابل پروگرام خصوصیات (الارم کی حدیں، ٹرپ تاخیر)

نقصانات:

• کنٹرول پاور سپلائی کی ضرورت ہے
• زیادہ پیچیدہ (زیادہ ابتدائی لاگت)
• برقی شور کا شکار (مناسب گراؤنڈنگ کی ضرورت ہے)
• فرم ویئر اپ ڈیٹس کی ضرورت پڑ سکتی ہے

---

ٹرپ کلاس اور موٹر کوآرڈینیشن: ٹائپ 1 بمقابلہ ٹائپ 2

IEC 60947-4-1 کوآرڈینیشن کی اقسام

موٹر پروٹیکشن سسٹم کو شارٹ سرکٹ پروٹیکٹیو ڈیوائسز (فیوز یا سرکٹ بریکر) کے ساتھ مربوط ہونا چاہیے تاکہ محفوظ فالٹ مداخلت کو یقینی بنایا جا سکے۔ ٹرپ کلاس اس کوآرڈینیشن کو متاثر کرتی ہے:

ٹائپ 1 کوآرڈینیشن:

• شارٹ سرکٹ کے حالات میں، کنٹیکٹر یا اسٹارٹر کو نقصان پہنچ سکتا ہے
• افراد یا تنصیب کو کوئی خطرہ نہیں
• دوبارہ شروع کرنے سے پہلے مرمت یا تبدیلی کی ضرورت پڑ سکتی ہے
• ٹرپ کلاس اثر: کم سے کم—اوورلوڈ نہیں، شارٹ سرکٹ پروٹیکشن پر توجہ مرکوز کرتا ہے

ٹائپ 2 کوآرڈینیشن:

• شارٹ سرکٹ کے حالات میں، کنٹیکٹر یا اسٹارٹر کو کوئی نقصان نہیں (ممکنہ کانٹیکٹ ویلڈنگ کے علاوہ)
• افراد یا تنصیب کو کوئی خطرہ نہیں
• فالٹ کلیئر ہونے کے بعد سامان سروس کے لیے تیار
• ٹرپ کلاس اثر: اہم—اوورلوڈ ریلے کو کنٹیکٹر کانٹیکٹس ویلڈ ہونے سے پہلے ٹرپ کرنا چاہیے

کوآرڈینیشن مثال:

موٹر FLA	ٹرپ کلاس	اپ اسٹریم فیوز	کوآرڈینیشن کی قسم	زیادہ سے زیادہ فالٹ کرنٹ
32A	کلاس 10	63A gG فیوز	قسم 2	50 kA
32A	کلاس 20	63A gG فیوز	قسم 2	50 kA
32A	کلاس 30	80A gG فیوز	قسم 1	50 kA

اہم بصیرت: سست ٹرپ کلاسز (کلاس 30) کو کوآرڈینیشن حاصل کرنے کے لیے بڑے فیوز کی ضرورت پڑ سکتی ہے، جو ممکنہ طور پر ٹائپ 2 کی کارکردگی کو متاثر کرتی ہے۔ مینوفیکچررز ہر ٹرپ کلاس کے لیے زیادہ سے زیادہ فیوز سائز کی وضاحت کرنے والی کوآرڈینیشن ٹیبل فراہم کرتے ہیں۔.

---

تاخیر سے ٹرپنگ کے آرک فلیش توانائی کے مضمرات پر غور کریں۔

موٹر پروٹیکشن سسٹم اور متعلقہ برقی اجزاء کی جامع تفہیم کے لیے، ان VIOX تکنیکی گائیڈز کو دریافت کریں:

• تھرمل اوورلوڈ ریلے کیا ہیں: موٹر پروٹیکشن ڈیوائسز کے لیے مکمل گائیڈ – تھرمل اوورلوڈ ریلے ٹیکنالوجی، اقسام اور انتخاب کے معیار میں گہری غوطہ
• NEMA کلاس 20 بمقابلہ IEC کلاس 10 اوورلوڈ ریلے گائیڈ – NEMA اور IEC موٹر پروٹیکشن اسٹینڈرڈز کا تفصیلی موازنہ
• کنٹیکٹر بمقابلہ موٹر سٹارٹر: اہم فرق کو سمجھنا – جانیں کہ کنٹیکٹرز اور اوورلوڈ ریلے موٹر کنٹرول میں ایک ساتھ کیسے کام کرتے ہیں
• موٹر پاور کی بنیاد پر رابطہ کار اور سرکٹ بریکر کا انتخاب کیسے کریں۔ – مکمل موٹر پروٹیکشن سسٹم کے لیے عملی سائزنگ گائیڈ
• کنٹیکٹرز کے لیے برقی معیارات: AC1، AC2، AC3، AC4 استعمال کے زمرے کو سمجھنا – IEC 60947-4-1 استعمال کے زمروں کے لیے جامع گائیڈ

---

سوالات: ٹرپ کلاس کا انتخاب اور اطلاق

سوال 1: کیا میں کلاس 20 کے لیے ریٹیڈ NEMA موٹر پر کلاس 10 اوورلوڈ ریلے استعمال کر سکتا ہوں؟

اے: تکنیکی طور پر ہاں، لیکن زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے تجویز نہیں کی جاتی ہے۔ اگرچہ کلاس 10 ریلے تیز رفتار تحفظ فراہم کرتی ہے (ممکنہ طور پر فائدہ مند)، لیکن یہ عام اسٹارٹنگ کے دوران ناخوشگوار ٹرپنگ کا سبب بن سکتی ہے، خاص طور پر ہائی-انرشیا بوجھ یا 8 سیکنڈ سے زیادہ ایکسلریشن ٹائم والی موٹرز کے لیے۔ NEMA موٹر کو کلاس 20 پروٹیکشن (600% FLA پر 20 سیکنڈ برداشت) سے وابستہ تھرمل تناؤ کو محفوظ طریقے سے سنبھالنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، اس لیے کلاس 10 کا استعمال اضافی حفاظتی مارجن فراہم نہیں کرتا—یہ صرف ناپسندیدہ ٹرپس کے خطرے کو بڑھاتا ہے۔ استثناء: اگر موٹر بنانے والا خاص طور پر کلاس 10 کی سفارش کرتا ہے (مثال کے طور پر، VFD آپریشن یا خصوصی ڈیوٹی سائیکلز کے لیے)، تو ان کی رہنمائی پر عمل کریں۔.

سوال 2: اگر موٹر نیم پلیٹ اس کی وضاحت نہیں کرتی ہے تو میں درست ٹرپ کلاس کا تعین کیسے کروں؟

اے: اس فیصلے کے درخت پر عمل کریں:

1. موٹر کی اصلیت چیک کریں: NEMA موٹرز (شمالی امریکہ) ← کلاس 20؛ IEC موٹرز (یورپی/ایشیائی) ← کلاس 10
2. سروس فیکٹر چیک کریں: 1.15 SF ← کلاس 20؛ 1.0 SF ← کلاس 10
3. ایپلیکیشن کی قسم چیک کریں:
   • سبمرسیبل پمپ ← کلاس 10 یا کلاس 5
   • VFD سے چلنے والی موٹرز ← کلاس 10
   • ہائی-انرشیا لوڈز (ایکسلریشن >15s) ← کلاس 30
   • جنرل انڈسٹریل ← کلاس 20
4. مینوفیکچرر سے مشورہ کریں: جب شک ہو تو، موٹر سیریل نمبر کے ساتھ موٹر بنانے والے سے رابطہ کریں—وہ ڈیزائن کی خصوصیات کی بنیاد پر تجویز کردہ ٹرپ کلاس فراہم کر سکتے ہیں۔.

سوال 3: اگر میں غلط ٹرپ کلاس استعمال کروں تو کیا ہوگا؟

اے: ناکامی کے دو طریقے:

• انڈر-پروٹیکشن (کلاس بہت سست): ریلے ٹرپ ہونے سے پہلے موٹر تھرمل نقصان کا تجربہ کرتی ہے۔ مثال: کلاس 10 موٹر پر کلاس 20 ریلے نقصان دہ اوورلوڈ کے 10-20 سیکنڈ کی اجازت دیتا ہے۔ نتیجہ: موٹر کی زندگی کم ہو جاتی ہے، انسولیشن ٹوٹ جاتی ہے، اور آخر کار ناکامی ہوتی ہے۔.
• اوور-پروٹیکشن (کلاس بہت تیز): ریلے نارمل آپریشن کے دوران ٹرپ ہو جاتی ہے، جس سے ناخوشگوار شٹ ڈاؤن ہوتے ہیں۔ مثال: 18 سیکنڈ کی ایکسلریشن کے ساتھ ہائی-انرشیا لوڈ پر کلاس 10 ریلے۔ نتیجہ: موٹر کبھی بھی پوری رفتار تک نہیں پہنچتی، پروڈکشن میں تعطل، مایوس آپریٹرز جو تحفظ کو نظرانداز کر سکتے ہیں (خطرناک)۔.

سوال 4: کیا الیکٹرانک اوورلوڈ ریلے تھرمل ریلے سے بہتر تحفظ فراہم کرتے ہیں؟

اے: ضروری نہیں کہ “بہتر”، لیکن زیادہ لچکدار اور درست۔ الیکٹرانک ریلے پیش کرتے ہیں:

• ایڈجسٹ ایبل ٹرپ کلاس (ایک ڈیوائس = متعدد ایپلیکیشنز)
• اعلیٰ درستگی (تھرمل کے لیے ±5% بمقابلہ ±15%)
• ایڈوانسڈ ڈائیگنوسٹکس (کرنٹ امبیلنس، گراؤنڈ فالٹ، تھرمل اسٹیٹ)
• مواصلات (ریموٹ مانیٹرنگ، پریڈیکٹیو مینٹیننس)

تاہم، تھرمل ریلے کے فوائد ہیں:

• بیرونی طاقت کی ضرورت نہیں (موٹر کرنٹ سے خود سے چلنے والا)
• الیکٹریکل شور سے محفوظ (سخت EMI ماحول میں اہم)
• کم قیمت (سادہ، فکسڈ ایپلیکیشنز کے لیے)

سفارش: اہم ایپلیکیشنز، متغیر لوڈز، یا جہاں ڈائیگنوسٹکس/کمیونیکیشن کی ضرورت ہو، کے لیے الیکٹرانک ریلے استعمال کریں۔ لاگت سے متعلق حساس، فکسڈ-ڈیوٹی ایپلیکیشنز کے لیے تھرمل ریلے استعمال کریں جہاں سادگی کو اہمیت دی جاتی ہے۔.

سوال 5: محیطی درجہ حرارت ٹرپ کلاس کی کارکردگی کو کیسے متاثر کرتا ہے؟

اے: محیطی درجہ حرارت براہ راست ٹرپ ٹائم کو متاثر کرتا ہے کیونکہ موٹر اور تحفظ ڈیوائس دونوں متاثر ہوتے ہیں:

موٹر سائیڈ:

• زیادہ محیطی → کم تھرمل گنجائش دستیاب → تیز درجہ حرارت میں اضافہ
• سٹینڈرڈ ریٹنگ: 40°C محیطی (IEC/NEMA)
• 40°C سے اوپر درجہ بندی میں کمی کی ضرورت ہے (عام طور پر 40°C سے اوپر ہر °C کے لیے 1%)

ریلے سائیڈ:

• بائی میٹالک ریلے: موروثی طور پر معاوضہ دیتے ہیں (بائی میٹالک پٹی محیطی + لوڈ ہیٹنگ کا جواب دیتی ہے)
• الیکٹرانک ریلے: محیطی معاوضہ سیٹنگ کی ضرورت ہوتی ہے (بہت سے میں بلٹ ان درجہ حرارت سینسر ہوتے ہیں)

مثال: 50°C محیطی (معیاری سے 10°C اوپر) میں ایک موٹر میں ~10% کم تھرمل گنجائش ہوتی ہے۔ ریلے کو 10% کم پر سیٹ کیا جانا چاہیے (20A موٹر کے لیے 20A کے بجائے 18A) یا موٹر کو 18A مسلسل آپریشن تک کم کیا جانا چاہیے۔ ٹرپ کلاس وہی رہتا ہے، لیکن کرنٹ کی حد تبدیل ہو جاتی ہے۔.

---

نتیجہ

ٹرپ کلاس ایک سادہ ٹائمنگ کی تفصیلات سے کہیں زیادہ ہے—یہ موٹر تھرمل خصوصیات اور تحفظ ڈیوائس کے ردعمل کے درمیان اہم ربط کی نمائندگی کرتا ہے۔ کلاس 5، 10، 10A، 20، اور 30 تحفظ کی باریکیوں کو سمجھنا انجینئرز کو موٹر کنٹرول سسٹم ڈیزائن کرنے کے قابل بناتا ہے جو تباہ کن ناکامیوں اور مہنگی ناخوشگوار ٹرپنگ دونوں کو روکتے ہیں۔.

یاد رکھنے کے لیے اہم ڈیزائن اصول:

1. تحفظ کو موٹر ڈیزائن سے ملائیں: NEMA موٹرز (کلاس 20) اور IEC موٹرز (کلاس 10) میں بنیادی طور پر مختلف تھرمل گنجائش ہوتی ہے—غلط تحفظ حفاظت یا وشوسنییتا کو خطرے میں ڈالتا ہے
2. حقیقی دنیا کے ڈیوٹی سائیکلز پر غور کریں: کولڈ-اسٹارٹ کی تفصیلات پوری کہانی نہیں بتاتی ہیں—ہاٹ-ری اسٹارٹ حالات (بار بار سائیکلنگ) کو تیز تر تحفظ (کلاس 10A) کی ضرورت پڑ سکتی ہے
3. ایکسلریشن ٹائم مطابقت کی تصدیق کریں: اصل موٹر ایکسلریشن ٹائم کا حساب لگائیں اور یقینی بنائیں کہ یہ ٹرپ کلاس ٹائم کے 80% سے کم ہے تاکہ ناخوشگوار ٹرپنگ کو روکا جا سکے
4. جدید ٹیکنالوجی سے فائدہ اٹھائیں: ایڈجسٹ ایبل ٹرپ کلاسز کے ساتھ الیکٹرانک اوورلوڈ ریلے لچک، ڈائیگنوسٹکس اور درستگی فراہم کرتے ہیں جو فکسڈ تھرمل ریلے نہیں کر سکتے
5. اپ سٹریم پروٹیکشن کے ساتھ کوآرڈینیٹ کریں۔: ٹرپ کلاس کا انتخاب فیوز اور سرکٹ بریکرز کے ساتھ ٹائپ 1/ٹائپ 2 کوآرڈینیشن کو متاثر کرتا ہے—مینوفیکچرر کوآرڈینیشن ٹیبل سے مشورہ کریں

چونکہ موٹر کی کارکردگی کے معیارات عالمی سطح پر سخت ہوتے جا رہے ہیں (IEC IE4، IE5 افق پر ہیں)، تھرمل مارجن سکڑتے رہتے ہیں، جس سے مناسب ٹرپ کلاس کا انتخاب پہلے سے کہیں زیادہ اہم ہو جاتا ہے۔ IEC-اسٹائل ایپلیکیشن-ریٹیڈ موٹرز کی طرف رجحان—یہاں تک کہ شمالی امریکہ کی مارکیٹوں میں بھی—کا مطلب ہے کہ انجینئرز کو NEMA اور IEC دونوں تحفظ کے فلسفوں کو سمجھنا چاہیے تاکہ ایسے سسٹمز کی وضاحت کی جا سکے جو طویل مدتی وشوسنییتا فراہم کریں۔.

VIOX الیکٹرک کے بارے میں: VIOX الیکٹرک الیکٹریکل آلات کا ایک معروف B2B مینوفیکچرر ہے، جو موٹر پروٹیکشن سرکٹ بریکرز (MPCBs)، تھرمل اوورلوڈ ریلے، کنٹیکٹرز، اور صنعتی اور تجارتی ایپلیکیشنز کے لیے جامع موٹر کنٹرول سلوشنز میں مہارت رکھتا ہے۔ ہماری انجینئرنگ ٹیم موٹر پروٹیکشن سسٹم ڈیزائن، ٹرپ کلاس سلیکشن، اور کوآرڈینیشن اسٹڈیز کے لیے تکنیکی مدد فراہم کرتی ہے۔. ہم سے رابطہ کریں۔ ایپلیکیشن سے متعلق مخصوص رہنمائی اور پروڈکٹ سلیکشن اسسٹنس کے لیے۔.