সার্জেস্ট্রেটার ব্যাখ্যা করা হয়েছে: নীতি, প্রকার এবং প্রয়োগ - পাওয়ার সিস্টেম ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য একটি ব্যবহারিক গাইড

আধুনিক পাওয়ার সিস্টেমে সার্জ অ্যারেস্টার হলো অত্যন্ত প্রয়োজনীয় সুরক্ষা ডিভাইস। এগুলো বজ্রপাত, সুইচিং কার্যক্রম এবং অন্যান্য বিশৃঙ্খলার কারণে সৃষ্ট ট্রানজিয়েন্ট ওভারভোল্টেজ সীমিত করে, যা ট্রান্সফরমার, ক্যাবল, সুইচগিয়ার এবং অন্যান্য ইনসুলেশন-সংবেদনশীল সরঞ্জাম সুরক্ষিত রাখতে সাহায্য করে। আধুনিক উচ্চ-ভোল্টেজ অ্যারেস্টারগুলো মূলত মেটাল-অক্সাইড প্রযুক্তির ওপর ভিত্তি করে নির্মিত, বিশেষ করে জিঙ্ক অক্সাইড (ZnO)। IEC 60099-4-এ ১ কেভির (1 kV) উপরের এসি পাওয়ার সিস্টেমের জন্য গ্যাপলেস মেটাল-অক্সাইড সার্জ অ্যারেস্টার অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

বিপজ্জনক ট্রানজিয়েন্ট ওভারভোল্টেজ সীমিত করতে পাওয়ার সিস্টেম এবং গ্রাউন্ডের (মাটি) মধ্যে একটি সার্জ অ্যারেস্টার সংযুক্ত করা হয়। স্বাভাবিক ভোল্টেজের সময় এটি কেবল সামান্য লিকেজ কারেন্ট বহন করে। একটি সার্জের সময়, এর রোধ দ্রুত হ্রাস পায়, যার ফলে সার্জ কারেন্ট মাটিতে প্রবাহিত হতে পারে এবং সুরক্ষিত সরঞ্জামে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ সীমিত থাকে। ট্রানজিয়েন্ট অতিবাহিত হওয়ার পর, এটি পুনরায় উচ্চ-প্রতিবন্ধকতা অবস্থায় ফিরে আসে।

একটি আধুনিক মেটাল-অক্সাইড সার্জ অ্যারেস্টারের সক্রিয় উপাদান হলো তীব্রভাবে নন-লিনিয়ার কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যযুক্ত জিঙ্ক-অক্সাইড ভ্যারিস্টর ব্লকের একটি স্ট্যাক। স্বাভাবিক অপারেটিং ভোল্টেজে, ব্লকগুলো খুব সামান্য কারেন্ট পরিচালনা করে। যখন বজ্রপাত বা সুইচিং সার্জ ভোল্টেজ বৃদ্ধি করে, তখন পরিবাহিতা দ্রুত বৃদ্ধি পায়, যা সার্জ কারেন্টকে অন্য পথে পরিচালিত করে এবং ওভারভোল্টেজ আটকে রাখে। গ্যাপলেস ডিজাইনটি পুরোনো প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত সিরিজ স্পার্ক গ্যাপ ছাড়াই দ্রুত প্রতিক্রিয়া প্রদান করে।

সার্জ অ্যারেস্টারকে প্রয়োগের শ্রেণি এবং হাউজিং উপাদানের ভিত্তিতে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে। পাওয়ার সিস্টেমে সাধারণত ব্যবহৃত প্রধান প্রকারগুলো নিচের টেবিলে সংক্ষেপে দেওয়া হলো:

গুরুত্বপূর্ণ নির্বাচন উপাদানগুলোর মধ্যে রয়েছে:

• কন্টিনিউয়াস অপারেটিং ভোল্টেজ (Uc) এবং রেটেড ভোল্টেজ;
• টেম্পোরারি ওভারভোল্টেজ সক্ষমতা;
• নমিনাল ডিসচার্জ কারেন্ট;
• রেসিডুয়াল ভোল্টেজ বা সুরক্ষা স্তর;
• এনার্জি-হ্যান্ডলিং সক্ষমতা;
• গ্রাউন্ডিং পরিস্থিতি;
• দূষণ এবং উচ্চতা;
• ইনস্টলেশনের অবস্থান।

সঠিক নির্বাচন নিশ্চিত করে যে অ্যারেস্টার কার্যকর ট্রানজিয়েন্ট সুরক্ষা প্রদানের পাশাপাশি স্বাভাবিক সিস্টেমের পরিস্থিতি সহ্য করতে পারে।

সাধারণ প্রয়োগগুলোর মধ্যে রয়েছে:

• পাওয়ার ট্রান্সফরমার সুরক্ষা;
• সাবস্টেশন বাস এবং সুইচগিয়ার সুরক্ষা;
• ওভারহেড ট্রান্সমিশন এবং ডিস্ট্রিবিউশন লাইন;
• আন্ডারগ্রাউন্ড ক্যাবল ট্রানজিশন পয়েন্ট;
• জেনারেটর এবং মোটর সুরক্ষা;
• নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবস্থা;
• শিল্প বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশন।

মূল উদ্দেশ্য হলো সুরক্ষিত সরঞ্জামের ইনসুলেশন সহ্যক্ষমতার নিচে ট্রানজিয়েন্ট ওভারভোল্টেজ বজায় রাখা।

অ্যারেস্টারগুলো বৈদ্যুতিক, তাপীয়, পরিবেশগত এবং যান্ত্রিক চাপের সংস্পর্শে আসে। বার্ধক্য, আর্দ্রতার অনুপ্রবেশ, দূষণ, বারবার সার্জের সম্মুখীন হওয়া এবং অতিরিক্ত শক্তি শোষণ এগুলোর অবস্থাকে প্রভাবিত করতে পারে। মূল্যায়নের মধ্যে ভিজ্যুয়াল পরিদর্শন, লিকেজ-কারেন্ট পরিমাপ, তাপীয় পরিদর্শন এবং অন্যান্য ডায়াগনস্টিক পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। মেটাল-অক্সাইড অ্যারেস্টারের অবস্থা পর্যবেক্ষণের পদ্ধতি হিসেবে লিকেজ-কারেন্ট বিশ্লেষণ ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়।

সার্জ অ্যারেস্টার হলো ইনসুলেশন সমন্বয়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। অ্যারেস্টারের সুরক্ষা স্তর সুরক্ষিত সরঞ্জামের সহ্য স্তরের চেয়ে যথেষ্ট নিচে হতে হবে। ইনস্টলেশনও গুরুত্বপূর্ণ: দীর্ঘ সংযোগকারী তার দ্রুত ট্রানজিয়েন্ট কারেন্টের সময় সুরক্ষিত সরঞ্জামে অনুভূত ভোল্টেজ বাড়িয়ে দিতে পারে। তাই সঠিক অ্যারেস্টার নির্বাচন, গ্রাউন্ডিং, সংযোগের দৈর্ঘ্য এবং লেআউট একসাথে বিবেচনা করা উচিত।

সার্জ অ্যারেস্টার বজ্রপাত এবং সুইচিং ওভারভোল্টেজের বিরুদ্ধে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ সুরক্ষার স্তর প্রদান করে। আধুনিক মেটাল-অক্সাইড অ্যারেস্টারগুলো সার্জ শক্তিকে অন্য পথে পরিচালিত করতে এবং ভোল্টেজ চাপ সীমিত করতে ZnO ভ্যারিস্টরের নন-লিনিয়ার বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে। অ্যারেস্টারের ধরন, কার্যপ্রণালী, রেটিং, ইনস্টলেশনের প্রয়োজনীয়তা এবং অবস্থা পর্যবেক্ষণ বোঝার মাধ্যমে ইঞ্জিনিয়াররা কার্যকর সার্জ সুরক্ষা নির্বাচন ও রক্ষণাবেক্ষণ করতে পারেন। যথাযথ প্রয়োগ ইনসুলেশন চাপ কমাতে, সরঞ্জামের নির্ভরযোগ্যতা বাড়াতে এবং দীর্ঘমেয়াদী পাওয়ার সিস্টেমের স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে সহায়তা করতে পারে।