১. কী  ঢেউ সুরক্ষামূলক ডিভাইস (এসপিডি)?

 

সার্জ প্রোটেক্টিভ ডিভাইস (এসপিডি) হলো একটি ইলেকট্রনিক ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক সরঞ্জামকে ক্ষণস্থায়ী অতিরিক্ত ভোল্টেজ থেকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়, যেমন—বজ্রপাত, পাওয়ার গ্রিডের ওঠানামা বা সরঞ্জাম সুইচিংয়ের ফলে সৃষ্ট ভোল্টেজ স্পাইক। এটি ক্ষণস্থায়ী অতিরিক্ত ভোল্টেজ সীমিত করে এবং সার্জ কারেন্টকে গ্রাউন্ডে পাঠিয়ে বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের স্থিতিশীল কার্যক্রম নিশ্চিত করে, সরঞ্জামের আয়ুষ্কাল বাড়ায় এবং ভোল্টেজের ওঠানামার কারণে ক্ষতির ঝুঁকি কমায়।

 

সার্জ প্রোটেক্টর পাওয়ার সিস্টেম, কমিউনিকেশন নেটওয়ার্ক, ইন্ডাস্ট্রিয়াল অটোমেশন, গৃহস্থালী সরঞ্জাম এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং এটি বৈদ্যুতিক নিরাপত্তা সুরক্ষার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ।

 

১.১ সার্জ প্রোটেক্টরের কার্যপ্রণালী

 

সার্জ প্রোটেক্টরের মূল কাজ হলো অতিরিক্ত ভোল্টেজ শনাক্ত করা এবং তা দমন করা। এর কার্যপ্রণালী প্রধানত নিম্নলিখিত কৌশলগুলোর ওপর নির্ভর করে।

 

১.১.১ ভোল্টেজ ক্ল্যাম্পিং

যখন সার্কিটের ভোল্টেজ নির্ধারিত সীমা অতিক্রম করে, তখন সার্জ প্রোটেক্টরের ভেতরের নন-লিনিয়ার উপাদানগুলো (যেমন ভ্যারিস্টর, গ্যাস ডিসচার্জ টিউব বা ট্রানজিয়েন্ট ডায়োড) দ্রুত পরিবাহী হয়ে ওঠে এবং অতিরিক্ত ভোল্টেজকে একটি নিরাপদ সীমার মধ্যে সীমাবদ্ধ রাখে।

 

১.১.২ শক্তি ডিসচার্জ

সার্জ প্রোটেক্টর অতিরিক্ত ভোল্টেজের কারণে উৎপন্ন শক্তিকে গ্রাউন্ডিং সিস্টেমের মাধ্যমে মাটিতে প্রবাহিত করে, ফলে এটি সুরক্ষিত যন্ত্রপাতিতে প্রবেশ করতে পারে না।

 

১.১.৩ স্বয়ংক্রিয় পুনরুদ্ধার

কিছু সার্জ প্রোটেক্টর সার্জ ইভেন্টের পর স্বয়ংক্রিয়ভাবে স্বাভাবিক কার্যক্রমে ফিরে আসতে পারে, আবার অন্যগুলোর জন্য ম্যানুয়াল প্রতিস্থাপন বা রিসেট করার প্রয়োজন হয়।

 

১.২ কীভাবে থেকে একটি সার্জ প্রোটেক্টর বেছে নিন

উপযুক্ত সার্জ প্রোটেক্টর বাছাই করার সময় নিম্নলিখিত বিষয়গুলো বিবেচনা করতে হবে।

 

১.২.১ ভোল্টেজ স্তর 

সার্জ প্রোটেক্টরের রেটেড ভোল্টেজ সুরক্ষিত সিস্টেমের ভোল্টেজের সাথে মিলতে হবে, যেমন একটি ২২০V AC সিস্টেম বা একটি ৪৮V DC সিস্টেম।

 

১.২.২ বর্তমান ক্ষমতা (ইন/ইম্প)

 

এটি সার্জ প্রোটেক্টরের সহ্য করার সর্বোচ্চ সার্জ কারেন্ট নির্দেশ করে, যা সাধারণত kA (হাজার অ্যাম্পিয়ার) এককে পরিমাপ করা হয়, এবং ঘন ঘন বজ্রপাত হয় এমন এলাকায় উচ্চ কারেন্ট ধারণক্ষমতা সম্পন্ন এসপিডি নির্বাচন করা উচিত।

 

১.২.৩ প্রতিক্রিয়া সময়

  

প্রতিক্রিয়া সময় যত কম হবে, সুরক্ষার কার্যকারিতাও তত ভালো হবে। ন্যানোসেকেন্ড-স্তরের প্রতিক্রিয়া সময়যুক্ত এসপিডিগুলো সূক্ষ্ম ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের জন্য উপযুক্ত।

 

১.২.৪ সুরক্ষা মোড

 

সিস্টেমের প্রয়োজন অনুযায়ী একক-ফেজ, তিন-ফেজ বা সম্মিলিত সুরক্ষা মোড (যেমন LN, L-PE, N-PE, ইত্যাদি) নির্বাচন করুন।

 

১.২.৫ ইনস্টলেশন অবস্থান

  

IEC 61643 স্ট্যান্ডার্ড অনুসারে, সার্জ প্রোটেক্টরকে টাইপ ১ (বিল্ডিংয়ের প্রবেশপথ), টাইপ ২ (ডিস্ট্রিবিউশন বক্স) এবং টাইপ ৩ (সরঞ্জামের প্রান্ত) হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে।

 

১.২.৬ সার্টিফিকেশন মানদণ্ড

 

নিরাপত্তা ও নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে আন্তর্জাতিক মানদণ্ড (যেমন UL 1449, IEC 61643) মেনে চলে এমন পণ্য বেছে নিন।

 

১.৩ কীভাবে থেকে একটি সার্জ প্রোটেক্টর ইনস্টল করুন

 

সার্জ প্রোটেক্টরটি যাতে কার্যকরভাবে কাজ করে, তা নিশ্চিত করার মূল চাবিকাঠি হলো সঠিক ইনস্টলেশন।

 

১.৩.১ ইনস্টলেশন অবস্থান:

 

সরাসরি বজ্রপাত বা প্ররোচিত বজ্রপাত থেকে সুরক্ষার জন্য টাইপ ১ এসপিডি প্রধান ডিস্ট্রিবিউশন প্যানেলে অথবা ভবনের ইনকামিং লাইনে স্থাপন করা উচিত।

সেকেন্ডারি সুরক্ষা প্রদানের জন্য সেকেন্ডারি ডিস্ট্রিবিউশন প্যানেলে টাইপ ২ এসপিডি ইনস্টল করা হয়।

সার্ভার এবং যোগাযোগ ডিভাইসের মতো সংবেদনশীল সরঞ্জামগুলির কাছাকাছি টাইপ ৩ এসপিডি স্থাপন করা হয়।

 

১.৩.২ সংযোগ পদ্ধতি:

 

ইম্পিডেন্স কমাতে সংযোগের জন্য ছোট ও মোটা তার ব্যবহার করুন।

নিশ্চিত করুন যে গ্রাউন্ডিং রেজিস্ট্যান্সটি মানসম্মত (সাধারণত ≤ ১০Ω)।

 

১.৩.৩ সমান্তরাল ও শ্রেণি সংযোগ:

 

বেশিরভাগ এসপিডি সমান্তরালভাবে স্থাপন করা হয়, যা সার্কিটের স্বাভাবিক কার্যকারিতায় কোনো ব্যাঘাত ঘটায় না।

কিছু বিশেষ এসপিডি (যেমন ফিল্টারিং টাইপ) সিরিজে ইনস্টল করা যেতে পারে।

 

১.৩.৪ রক্ষণাবেক্ষণ এবং প্রতিস্থাপন:

 

নিয়মিতভাবে এসপিডি-র অবস্থা পরীক্ষা করুন। কিছু এসপিডি-তে একটি আয়ুষ্কাল নির্দেশক থাকে (উদাহরণস্বরূপ, একটি লাল উইন্ডো বিকল হওয়া নির্দেশ করে)।

একাধিক জলোচ্ছ্বাসের প্রভাবেও বাহ্যিক রূপ অক্ষত থাকলেও তা প্রতিস্থাপন করা উচিত।

 

২. ডিসি/এসি সার্জ প্রোটেক্টর

 

২.১ ডিসি সার্জ রক্ষক

 

২.১.১ ডিসি সার্জ প্রোটেক্টরের ধারণা

 

ডিসি সার্জ প্রোটেক্টর (ডিসি এসপিডি) বিশেষভাবে ডিসি পাওয়ার সিস্টেমের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং এটি সোলার ফটোভোল্টাইক সিস্টেম, ইলেকট্রিক ভেহিকল চার্জিং স্টেশন, কমিউনিকেশন বেস স্টেশন এবং ডেটা সেন্টারের মতো ডিসি-চালিত সরঞ্জামগুলিকে সার্জের ক্ষতি থেকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়। যেহেতু ডিসি বিদ্যুতে কোনো পর্যায়ক্রমিক পরিবর্তন নেই, তাই ডিসির জন্য সার্জ প্রোটেকশন ডিজাইন করার সময় অবিচ্ছিন্ন ভোল্টেজ এবং পোলারিটির বিষয়গুলো বিবেচনায় রাখতে হয়।

 

২.১.২ কাজ করা ডিসি সার্জ প্রোটেক্টরের নীতি

 

• পোলারিটি-সংবেদনশীল ডিজাইন: ডিসি সিস্টেমের ভোল্টেজ পোলারিটি স্থির থাকে। এসপিডি-কে অবশ্যই নিশ্চিত করতে হবে যে এটি কেবল তখনই সঠিকভাবে কাজ করতে পারবে যখন এর ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক মেরু সঠিকভাবে সংযুক্ত থাকবে।

• একটানা ভোল্টেজ সহ্য করার ক্ষমতা: এসি এসপিডি-র মতো নয়, ডিসি এসপিডি-কে কোনো ত্রুটি ছাড়াই দীর্ঘ সময় ধরে স্থিতিশীল ভোল্টেজ সহ্য করতে হয়।

• বিশেষ আর্ক-নির্বাপণ প্রযুক্তি: ডিসি বিদ্যুতের কোনো স্বাভাবিক জিরো-ক্রসিং পয়েন্ট নেই এবং আর্ক নির্বাপিত করা কঠিন। তাই, ডিসি এসপিডি-তে একটি বিশেষ আর্ক-নির্বাপণ ডিভাইস (যেমন ম্যাগনেটিক ব্লোআউট আর্ক-নির্বাপণ) ব্যবহার করা প্রয়োজন।

 

২.১.৩ ডিসি সার্জ প্রোটেক্টরের কার্যকারিতা

 

- বজ্রপাত ও সুইচিং সার্জ থেকে সোলার ফটোভোল্টাইক প্যানেল, ইনভার্টার এবং শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা রক্ষা করুন।

- উচ্চ-ভোল্টেজের শক থেকে ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমকে সুরক্ষিত রেখে বৈদ্যুতিক গাড়ির চার্জিং স্টেশনগুলোর স্থিতিশীল কার্যক্রম নিশ্চিত করা।

কমিউনিকেশন বেস স্টেশন এবং ডেটা সেন্টারের জন্য ডিসি বিদ্যুৎ সরবরাহের নিরাপত্তা নিশ্চিত করে, যার ফলে সরঞ্জাম বিকল হওয়ার ঝুঁকি হ্রাস পায়।

 

২.২ এসি সার্জ রক্ষক

 

২.২.১ ধারণা এসি সার্জ প্রোটেক্টর

 

এসি সার্জ প্রোটেক্টর (এসি এসপিডি) এসি পাওয়ার সিস্টেমকে (যেমন বাড়ি, কারখানা, বাণিজ্যিক ভবন ইত্যাদি) সার্জের ক্ষতি থেকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়। এসি বিদ্যুতের ভোল্টেজের পর্যায়ক্রমিক পরিবর্তনের কারণে, এসপিডি-র নকশাকে ফ্রিকোয়েন্সি (৫০ হার্টজ/৬০ হার্টজ) এবং ফেজের তারতম্যের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে হয়।

 

২.২.২ কাজ করা এসি সার্জ প্রোটেক্টরের মূলনীতি

 

• ফেজ অ্যাডাপটেশন: এসি এসপিডি-কে অবশ্যই সকল ফেজে ভোল্টেজ কার্যকরভাবে ক্ল্যাম্প করতে সক্ষম হতে হবে।

• দ্রুত প্রতিক্রিয়া: এসি ফ্রিকোয়েন্সি বেশি হওয়ায় এসপিডি-র প্রতিক্রিয়া সময় অত্যন্ত কম (ন্যানোসেকেন্ড স্তরের) হতে হবে।

• স্বয়ংক্রিয় রিসেট: কিছু এসি এসপিডি সার্জ ইভেন্টের পরে স্বয়ংক্রিয়ভাবে পুনরুদ্ধার হতে পারে এবং এর জন্য ম্যানুয়াল হস্তক্ষেপের প্রয়োজন হয় না।

 

২.৩ কিভাবে সঠিকভাবে একটি ডিসি বা এসি সার্জ প্রোটেক্টর নির্বাচন করুন

 

• সিস্টেমের ধরন নির্দিষ্ট করুন: প্রথমে এটি ডিসি (DC) নাকি এসি (AC) সিস্টেম, তা নির্ধারণ করুন।

• সার্জের ঝুঁকি মূল্যায়ন করুন: যেসব এলাকায় ঘন ঘন বজ্রপাত হয়, সেখানে উচ্চতর সুরক্ষা স্তর নির্বাচন করুন (যেমন টাইপ ১ এবং টাইপ ২-এর সমন্বয়)।

• যন্ত্রপাতির প্রয়োজন অনুযায়ী নির্বাচন করুন: সূক্ষ্ম ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতির জন্য, দ্রুততর সাড়া প্রদানকারী এসপিডি (SPD) বেছে নিন।

• পেশাদারদের পরামর্শ নিন: জটিল সিস্টেমের (যেমন হাইব্রিড পাওয়ার সাপ্লাই) ক্ষেত্রে, একজন প্রকৌশলীকে দিয়ে সুরক্ষা পরিকল্পনাটি ডিজাইন করানোর পরামর্শ দেওয়া হয়।

Ⅲ. উপসংহার

পাওয়ার সিস্টেমের নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য সার্জ প্রোটেক্টর একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ সরঞ্জাম। ডিসি বা এসি, উভয় ক্ষেত্রেই উপযুক্ত সার্জ প্রোটেক্টর (এসপিডি) নির্বাচন এবং সঠিকভাবে স্থাপন করলে যন্ত্রপাতির ক্ষতির ঝুঁকি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা যায়। নতুন শক্তি, বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং স্মার্ট গ্রিডের বিকাশের সাথে সাথে ডাইরেক্ট কারেন্ট (ডিসি) সার্জ প্রোটেক্টরের চাহিদা বাড়ছে, অন্যদিকে এসি সার্জ প্রোটেক্টর শিল্প ও গৃহস্থালির বিদ্যুতের ভিত্তি হিসেবে রয়ে গেছে। বৈজ্ঞানিক নির্বাচন এবং মানসম্মত স্থাপনের মাধ্যমে সার্জ প্রোটেক্টর বৈদ্যুতিক সিস্টেমের জন্য নির্ভরযোগ্য 'সুরক্ষা ব্যবস্থা' হয়ে উঠবে।