সার্জ প্রোটেক্টরের পাঁচটি সুরক্ষা পদ্ধতি

সার্জ সুরক্ষার পদ্ধতি

১. পাওয়ার লাইনের সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত সার্জ প্রোটেক্টিভ ডিভাইস (এসপিডি)

স্বাভাবিক অবস্থায়, সার্জ প্রোটেক্টরের ভেতরের ভ্যারিস্টরগুলো উচ্চ-ইম্পিডেন্স অবস্থায় থাকে। যখন পাওয়ার গ্রিডে বজ্রপাত হয় বা সুইচিং অপারেশনের কারণে ক্ষণস্থায়ী সার্জ দেখা দেয়, তখন প্রোটেক্টরটি ন্যানোসেকেন্ডের মধ্যে সাড়া দেয়, যার ফলে ভ্যারিস্টরগুলো নিম্ন-ইম্পিডেন্স অবস্থায় চলে যায় এবং দ্রুত অতিরিক্ত ভোল্টেজকে একটি নিরাপদ মাত্রায় চেপে ধরে। যদি দীর্ঘস্থায়ী সার্জ বা অতিরিক্ত ভোল্টেজ দেখা দেয়, তাহলে ভ্যারিস্টরটি ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এবং উত্তপ্ত হয়ে ওঠে, যা আগুন প্রতিরোধ করতে এবং সরঞ্জাম রক্ষা করার জন্য একটি থার্মাল ডিসকানেক্ট প্রক্রিয়া সক্রিয় করে।

২. পাওয়ার সার্কিটের সাথে লাইনে সংযুক্ত সিরিজ ফিল্টার-টাইপ সার্জ প্রোটেক্টর

এই প্রোটেক্টরগুলো সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের জন্য বিশুদ্ধ ও নিরাপদ বিদ্যুৎ সরবরাহ করে। বজ্রপাতের ফলে সৃষ্ট সার্জ শুধু বিপুল শক্তিই বহন করে না, বরং এর সাথে ভোল্টেজ এবং কারেন্টের অত্যন্ত দ্রুত বৃদ্ধির হারও থাকে। যদিও প্যারালাল এসপিডি সার্জের বিস্তার কমাতে পারে, কিন্তু এর তীক্ষ্ণ তরঙ্গমুখকে সমতল করতে পারে না। পাওয়ার সার্কিটের সাথে ইন-লাইনে সংযুক্ত সিরিজ ফিল্টার-টাইপ এসপিডিগুলো, ন্যানোসেকেন্ডের মধ্যে অতিরিক্ত ভোল্টেজকে ক্ল্যাম্প করার জন্য এমওভি (MOV1, MOV2) ব্যবহার করে। এছাড়াও, একটি এলসি ফিল্টার সার্জের ভোল্টেজ এবং কারেন্ট বৃদ্ধির হারের তীব্রতা প্রায় ১,০০০ গুণ কমিয়ে দেয় এবং অবশিষ্ট ভোল্টেজ পাঁচগুণ হ্রাস করে, যা সংবেদনশীল ডিভাইসগুলোকে সুরক্ষিত রাখে।

৩. সার্জ ওভারভোল্টেজ সীমিত করার জন্য ফেজ এবং লাইনের মধ্যে ভোল্টেজ-ক্ল্যাম্পিং ভ্যারিস্টর স্থাপন করা

এই পদ্ধতিটি আলো, লিফট, এয়ার কন্ডিশনার এবং মোটরের ক্ষেত্রে ভালোভাবে কাজ করে, যেগুলোর সার্জ সহ্য করার ক্ষমতা বেশি। তবে, উচ্চ ইন্টিগ্রেশনযুক্ত আধুনিক কম্প্যাক্ট ইলেকট্রনিক্সের জন্য এটি ততটা কার্যকর নয়। উদাহরণস্বরূপ, সিঙ্গেল-ফেজ ২২০ ভোল্ট এসি সিস্টেমে, বজ্রপাতের ফলে সৃষ্ট স্পাইক শোষণ করার জন্য সাধারণত নিউট্রাল এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে ভ্যারিস্টর স্থাপন করা হয়। সুরক্ষার কার্যকারিতা সম্পূর্ণরূপে ভ্যারিস্টরের নির্বাচন এবং নির্ভরযোগ্যতার উপর নির্ভর করে।

গ্রিডের সর্বোচ্চ ভোল্টেজের (৩১০ ভোল্ট) উপর ভিত্তি করে ক্ল্যাম্পিং ভোল্টেজ নির্ধারণ করা হয়, যেখানে নিম্নলিখিত বিষয়গুলো বিবেচনা করা হয়:
- ২০% গ্রিড ওঠানামা,
- ১০% উপাদানের সহনশীলতা,
- ১৫% নির্ভরযোগ্যতার কারণসমূহ (বার্ধক্য, আর্দ্রতা, তাপ)।
সুতরাং, সাধারণ ক্ল্যাম্পিং লেভেলের পরিসীমা ৪৭০V থেকে ৫১০V। ৪৭০V-এর নিচের সার্জগুলো অপরিবর্তিতভাবে প্রবাহিত হয়।

যদিও সাধারণ বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম (যেমন, মোটর, লাইটিং) ১,৫০০ ভোল্ট এসি (সর্বোচ্চ ২,৫০০ ভোল্ট) সহ্য করতে পারে, আধুনিক ইলেকট্রনিক্স ±৫ ভোল্ট থেকে ±১৫ ভোল্টে কাজ করে, যার সর্বোচ্চ সহনশীলতা ৫০ ভোল্টের নিচে। ৪৭০ ভোল্টের নিচের উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সির স্পাইকগুলোও ট্রান্সফরমার এবং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্যারাসাইটিক ক্যাপাসিট্যান্সের মাধ্যমে সংযুক্ত হয়ে আইসি-গুলোর ক্ষতি করতে পারে। অধিকন্তু, ভ্যারিস্টরের অবশিষ্ট ভোল্টেজ এবং লিড ইন্ডাকট্যান্সের কারণে, শক্তিশালী সার্জ ক্ল্যাম্পিং লেভেলকে ৮০০-১,০০০ ভোল্ট পর্যন্ত ঠেলে দিতে পারে, যা ইলেকট্রনিক্সের জন্য আরও বিপদ ডেকে আনে।

৪. আল্ট্রা-আইসোলেশন ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে সুরক্ষা বৃদ্ধি (আইসোলেশন পদ্ধতি)

উচ্চ-কম্পাঙ্কের নয়েজ রোধ করার পাশাপাশি সঠিক সেকেন্ডারি গ্রাউন্ডিং নিশ্চিত করতে পাওয়ার সোর্স এবং লোডের মধ্যে একটি শিল্ডেড আইসোলেশন ট্রান্সফরমার স্থাপন করা হয়। কমন-মোড ইন্টারফেরেন্স, যা গ্রাউন্ডের সাথে সম্পর্কিত, তা কয়েলের মধ্যবর্তী ক্যাপাসিট্যান্সের মাধ্যমে সংযুক্ত হয়। প্রাইমারি এবং সেকেন্ডারি কয়েলের মধ্যে একটি গ্রাউন্ডেড শিল্ড এই ইন্টারফেরেন্সকে বিচ্যুত করে আউটপুট নয়েজ কমিয়ে দেয়।

৫. শোষণ পদ্ধতি

শোষক উপাদানগুলো থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ অতিক্রম করলে উচ্চ থেকে নিম্ন ইম্পিড্যান্সে স্থানান্তরিত হয়ে ভোল্টেজ বৃদ্ধিকে দমন করে। সাধারণ ডিভাইসগুলোর মধ্যে রয়েছে:
- ভ্যারিস্টর – সীমিত বিদ্যুৎ প্রবাহ পরিচালনা ক্ষমতা।
- গ্যাস নির্গমন নল (জিডিটি)– ধীর প্রতিক্রিয়া।
- টিভিএস ডায়োড / সলিড-স্টেট ডিসচার্জ টিউব – দ্রুততর, কিন্তু এর জন্য শক্তি শোষণে ছাড় দিতে হয়।