அறிமுகம்

இன்றைய தொழில்நுட்பம் சார்ந்த உலகில், மின்னல் தாக்குதல்கள், மின்கட்டமைப்பு ஏற்ற இறக்கங்கள் அல்லது உள்ளக நிலைமாற்றச் செயல்பாடுகளால் ஏற்படும் மின் அழுத்த ஏற்றங்களால் மின் மற்றும் மின்னணு சாதனங்கள் முன்னெப்போதையும் விட எளிதில் சேதமடையக்கூடியவையாக உள்ளன. மின்னழுத்த ஏற்றப் பாதுகாப்பு சாதனங்கள் (SPDs) என்றும் அழைக்கப்படும் மின்னழுத்த ஏற்றப் பாதுகாப்பான்கள், உணர்திறன் மிக்க சாதனங்களை மின்னழுத்தத் திடீர் உயர்வுகளிலிருந்து பாதுகாப்பதில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. இந்தக் கட்டுரை, பல்வேறு தொழில்துறைகளில் மின்னழுத்த ஏற்றப் பாதுகாப்பான்களின் நடைமுறைப் பயன்பாடுகளை ஆராய்வதோடு, நிகழ்வு ஆய்வுகள் மூலம் அவற்றின் செயல்திறனையும் விளக்குகிறது.

1. குடியிருப்பு விண்ணப்பங்கள்

(I) வீட்டு உபயோகப் பொருட்களின் பாதுகாப்பு

இன்றைய நவீன குடும்பங்கள், தொலைக்காட்சிகள், கணினிகள், குளிர்சாதனப் பெட்டிகள் மற்றும் ஸ்மார்ட் ஹோம் அமைப்புகள் போன்ற பல்வேறு மின்னணு சாதனங்கள் இல்லாமல் வாழ முடியாது. இந்தச் சாதனங்கள் திடீர் மின் அழுத்தத்தை எதிர்கொள்ளும்போது, ​​அவை சேதமடைய வாய்ப்புள்ளது. இது அன்றாட வாழ்க்கையைப் பாதிப்பது மட்டுமல்லாமல், அதிக செலவுள்ள பழுதுபார்ப்பு அல்லது மாற்றுச் செலவுகளையும் ஏற்படுத்தக்கூடும்.

அமெரிக்காவின் புளோரிடாவில் உள்ள ஒரு புறநகர் வீட்டை உதாரணமாக எடுத்துக்கொள்வோம். ஒருமுறை, அருகில் மின்னல் தாக்கியதால், ஒரு பெரிய அளவிலான மின்சாரப் பாய்ச்சல் ஏற்பட்டது. இதன் விளைவாக, அருகிலுள்ள பல வீடுகளின் தொலைக்காட்சிகள், ரவுட்டர்கள் மற்றும் குளிரூட்டும் அமைப்புகள் போன்ற மின் சாதனங்கள் சேதமடைந்தன. இருப்பினும், ஒரு குடும்பம் பிரதான மின் விநியோகப் பலகையில் முன்கூட்டியே வீடு முழுவதற்குமான மின்சாரப் பாய்ச்சல் தடுப்பானை நிறுவியிருந்ததால், அவர்களுக்கு எந்தப் பாதிப்பும் ஏற்படவில்லை. ஆனால், மற்ற அண்டை வீட்டார் கணிசமான இழப்புகளைச் சந்தித்தனர்.

(II) சூரிய சக்தி உற்பத்தி அமைப்பு

சூரிய மின் தகடுகளின் பரவலான பயன்பாட்டினால், மின்னழுத்த ஏற்றப் பாதுகாப்பின் முக்கியத்துவம் மேலும் அதிகரித்து வருகிறது. சூரிய மின் உற்பத்தி அமைப்பில் உள்ள இன்வெர்ட்டர் மற்றும் மின்கல ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு ஆகியவை மிகவும் பலவீனமானவை மற்றும் மின்னழுத்த ஏற்றங்களால் எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடியவை.

ஜெர்மனியில், ஒரு வீட்டு உரிமையாளர் சோலார் இன்வெர்ட்டரின் உள்ளீட்டு முனையில் ஒரு இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்தப் பாதுகாப்புக் கருவியைப் பொருத்தினார். பின்னர், அருகிலிருந்த ஒரு மின்மாற்றி பழுதடைந்ததால், மின் கட்டமைப்பில் ஏற்ற இறக்கங்கள் ஏற்பட்டன. அந்த மின்னழுத்தப் பாதுகாப்புக் கருவியின் உதவியால், அதிகப்படியான மின்னழுத்தம் திசை திருப்பப்பட்டு, இன்வெர்ட்டர் சேதமடைவது தடுக்கப்பட்டது. இல்லையெனில், அதை மாற்றுவதற்கு 2,000 யூரோக்களுக்கும் மேல் செலவாகியிருக்கும்.

2. வணிக மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகள்

(I) தரவு மையங்கள்

தரவு மையங்களுக்கு மிகவும் பிரத்யேகமான மின்சாரத் தேவைகள் உள்ளன, மேலும் சேவையகங்களின் இயல்பான செயல்பாட்டைப் பராமரிக்க தடையற்ற மின்சார விநியோகத்தை அவை உறுதி செய்ய வேண்டும். ஒரு சிறிய மின்சார ஏற்றம் கூட தரவு இழப்பு அல்லது சேவையகச் சேதத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும், இது பெரும் பொருளாதார இழப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

சிங்கப்பூரில் உள்ள கூகுள் தரவு மையம் ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு. அந்தத் தரவு மையம் ஒரு பல-நிலை மின்னழுத்தப் பாதுகாப்பு அமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது; அதன் நுழைவாயிலில் நிலை 1 மின்னழுத்தப் பாதுகாப்பான் (மின்னல் தடுப்பான்) மற்றும் சேவையகத்திற்கு அருகில் நிலை 3 மின்னழுத்தப் பாதுகாப்பான் (இறுதிப் பயன்பாடு) நிறுவப்பட்டுள்ளன. ஒருமுறை, அந்தத் தரவு மையம் நேரடியாக மின்னலால் தாக்கப்பட்டது, ஆனால் அந்த மின்னழுத்தப் பாதுகாப்பான், மின்னழுத்தப் பெருக்கத்தை வெற்றிகரமாகச் சிதறடித்து, பல மில்லியன் டாலர் வருவாய் இழப்பை ஏற்படுத்தக்கூடிய செயலிழப்பைத் தவிர்த்தது.

(II) உற்பத்தி ஆலைகள்

உற்பத்தி ஆலைகளில், தொழில்துறை இயந்திரங்கள், நிரல்படுத்தக்கூடிய தர்க்கக் கட்டுப்பாட்டாளர்கள் (PLCs) மற்றும் CNC இயந்திரக் கருவிகள் போன்ற உபகரணங்கள் மின்னழுத்த ஏற்ற இறக்கங்களுக்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடியவை. மின்னழுத்தம் இயல்புக்கு மாறாக ஆகும்போது, ​​இந்த உபகரணங்கள் சரியாகச் செயல்படாமல் போகலாம்.

ஜப்பானில் உள்ள ஒரு டொயோட்டா வாகன உற்பத்தி ஆலை இதை நன்கு அறிந்திருக்கிறது. அவர்கள் தங்கள் ரோபோ பற்றவைப்பு இயந்திரங்களில் மின்னழுத்த எழுச்சி பாதுகாப்பு சாதனங்களைப் பொருத்தினர். ஒருமுறை, தொழிற்சாலைக்கு அருகில் மின்னல் தாக்கியது, ஆனால் அந்த மின்னழுத்த எழுச்சி பாதுகாப்பு சாதனம் 15 ரோபோ கைகளைச் சேதத்திலிருந்து வெற்றிகரமாகப் பாதுகாத்தது. இதனால், பழுதுபார்ப்புச் செலவுகளில் சுமார் $500,000 மிச்சமானதாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.

(III) சுகாதார வசதிகள்

மருத்துவமனைகள் போன்ற சுகாதார வசதிகள், காந்த அதிர்வுப் படமெடுக்கும் (எம்.ஆர்.ஐ) கருவிகள், சுவாசக் கருவிகள் மற்றும் கண்காணிப்பு அமைப்புகள் போன்ற பல்வேறு முக்கிய உபகரணங்களைச் சார்ந்துள்ளன. இந்தக் கருவிகள் சேதமடைந்தவுடன், அவை பொருளாதார இழப்புகளை ஏற்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், நோயாளிகளின் சிகிச்சை மற்றும் பராமரிப்பையும் பாதிக்கும்.

ஆஸ்திரேலியாவின் சிட்னியில் உள்ள ஒரு மருத்துவமனையில், தீவிர சிகிச்சைப் பிரிவில் (ICU) உள்ள அனைத்து உபகரணங்களிலும் மருத்துவத் தரத்திலான மின்னழுத்தப் பாதுகாப்புக் கருவிகள் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. அப்பகுதியில் ஒருமுறை மின்னல் புயல் ஏற்பட்டபோது, ​​அந்த மின்னழுத்தப் பாதுகாப்புக் கருவி முக்கியமான உபகரணங்களுக்கு சேதம் ஏற்படுவதை வெற்றிகரமாகத் தடுத்ததுடன், நோயாளிகள் தடையற்ற சிகிச்சையைப் பெறுவதையும் உறுதி செய்தது.

3தொலைத்தொடர்பு மற்றும் உள்கட்டமைப்பு

(I) மொபைல் அடிப்படை நிலையம்

தொலைத்தொடர்பு கோபுரங்கள் அவற்றின் உயரமான கட்டமைப்புகள் காரணமாக மின்னல் தாக்குதல்களுக்கு எளிதில் இலக்காகின்றன. மின்னல் தாக்கினால், வலையமைப்பு சேவைகள் தடைபடக்கூடும், இதனால் பயனர்களுக்குப் பெரும் சிரமம் ஏற்படுகிறது.

தென் கொரியாவின் சியோலில் உள்ள ஒரு தொலைத்தொடர்பு நிறுவனம், திறம்பட்ட நடவடிக்கைகளை மேற்கொண்டது. அவர்கள் தங்களின் 5ஜி கோபுரங்களில் ஒரு வகை மின்னழுத்தப் பாதுகாப்புக் கருவியை (surge protector) நிறுவினார்கள். பருவமழைக் காலத்தில், இந்தக் கோபுரங்கள் பலமுறை மின்னலால் தாக்கப்பட்டன. ஆனால், மின்னழுத்தப் பாதுகாப்புக் கருவிகளின் பாதுகாப்பு இருந்ததால், சேவைத் தடை ஏற்படவில்லை. அதே சமயம், மின்னழுத்தப் பாதுகாப்புக் கருவிகள் இல்லாத கோபுரங்களுக்கு அடிக்கடி பழுதுபார்ப்புப் பணிகள் தேவைப்பட்டன.

(II) போக்குவரத்து கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு

நுண்ணறிவு போக்குவரத்து அமைப்பின் (ITS) இயல்பான செயல்பாட்டிற்கு நிலையான மின்சாரம் இன்றியமையாதது, மேலும் இதற்கு கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகள் மற்றும் கண்காணிப்பு கேமராக்கள் போன்ற உபகரணங்களின் தடையற்ற செயல்பாடு அவசியமாகும்.

துபாயின் ஸ்மார்ட் சிட்டி திட்டத்தில், போக்குவரத்து மேலாண்மை அமைப்பானது சிக்னல் கட்டுப்படுத்திக்காக ஒரு மின்னழுத்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பானைக் கொண்டுள்ளது. ஒருமுறை, அருகிலிருந்த துணை மின் நிலையம் செயலிழந்ததால், மின்னழுத்த எழுச்சி ஏற்பட்டது. ஆனால் அந்த மின்னழுத்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான், அந்தப் பிரச்சனையை வெற்றிகரமாகத் தணித்து, சிக்னல் செயலிழப்பால் ஏற்பட்டிருக்கக்கூடிய போக்குவரத்து நெரிசலைத் தவிர்த்தது.

4புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் துறை

(I) காற்றாலைகள்

காற்றாலைகள் பெரும்பாலும் திறந்தவெளிப் பகுதிகளில் அமைந்துள்ளதால், அவை மின்னல் தாக்குதல்களின் அச்சுறுத்தலுக்கு ஆளாகின்றன. விசையாழியின் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு சேதமடைந்தால், அது உபகரணங்கள் செயலிழப்பதற்குக் காரணமாக அமைவதோடு மட்டுமல்லாமல், பெரும் பொருளாதார இழப்புகளையும் ஏற்படுத்தக்கூடும்.

ஐக்கிய ராச்சியத்தின் வட கடலில் உள்ள ஒரு கடல் காற்றாலைப் பண்ணை, மின்னழுத்தப் பாய்ச்சல் பாதுகாப்பிற்கு மிகுந்த முக்கியத்துவம் அளிக்கிறது. அவர்கள் டர்பைன் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புக்காக மின்னழுத்தப் பாய்ச்சல் தடுப்பான்களைப் பொருத்தியுள்ளனர். ஒருமுறை, அந்தக் காற்றாலைப் பண்ணையை மின்னல் நேரடியாகத் தாக்கியது, ஆனால் அந்த மின்னழுத்தப் பாய்ச்சல் தடுப்பான், ஸ்கேடா (SCADA) அமைப்புக்கு சேதம் ஏற்படுவதை வெற்றிகரமாகத் தடுத்ததுடன், 1 மில்லியன் பவுண்டுகள் வரை ஏற்பட்டிருக்கக்கூடிய செயலிழப்பு இழப்புகளையும் தவிர்த்தது.

(II) மின்சார வாகன (EV) மின்னேற்றும் நிலையங்கள்

மின்சார வாகன மின்னேற்றும் நிலையங்களின் இயல்பான செயல்பாட்டிற்கு, பாதுகாப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்காக வலுவான மின்னழுத்தப் பாதுகாப்பும் அவசியமாகிறது.

கலிபோர்னியாவில் உள்ள டெஸ்லா சூப்பர்சார்ஜர் நெட்வொர்க்கை உதாரணமாக எடுத்துக்கொள்வோம். டெஸ்லா தனது சூப்பர்சார்ஜர் நிலையங்களில் மின்னழுத்த எழுச்சி பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகளைச் செயல்படுத்தியுள்ளது. மின் கட்டமைப்பில் நிலையற்ற தன்மை ஏற்படும் பட்சத்தில், இந்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான், சார்ஜிங் யூனிட்டிற்கு சேதம் ஏற்படுவதை வெற்றிகரமாகத் தடுத்து, மின்சார வாகனப் பயனர்களுக்குத் தொடர்ச்சியான சேவையை உறுதி செய்தது.

5விவசாய பயன்பாடுகள்

(I) நீர்ப்பாசன அமைப்புகள்

பெரும்பாலான நவீன விவசாய நீர்ப்பாசன அமைப்புகள், தானியங்கி செயல்பாட்டிற்காக மின்னணு கட்டுப்பாட்டுக் கருவிகளைச் சார்ந்துள்ளன. இந்தக் கட்டுப்பாட்டுக் கருவிகள் மீது திடீர் மின் அழுத்தம் ஏற்படும்போது, ​​அவை நீர்ப்பாசன அமைப்பைச் செயலிழக்கச் செய்யலாம். இது, பயிர்களின் வளர்ச்சியையும் பாதிக்கும்.

நெதர்லாந்தில் உள்ள ஒரு விவசாய நிலையம் முன்கூட்டியே தயார் செய்யப்பட்டது. அவர்கள் தங்களின் தானியங்கி நீர்ப்பாசன அமைப்புகளுக்காக மின்னழுத்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான்களைப் பொருத்தினார்கள். அருகிலிருந்த மின்மாற்றி பழுதடைந்து மின்னழுத்த எழுச்சி ஏற்பட்டபோது, ​​அந்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான் கட்டுப்பாட்டு அலகை வெற்றிகரமாகப் பாதுகாத்து, பயிர் நீர்ப்பாசனம் தடைபடுவதைத் தவிர்த்தது.

முடிவு

மின்னழுத்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான்கள் நமது அன்றாட வாழ்விலும் பல்வேறு அதிக அபாயகரமான சூழல்களிலும் இன்றியமையாத பங்கு வகிக்கின்றன. வீட்டு உபயோகப் பொருட்கள், தொழிற்சாலை இயந்திரங்கள், அல்லது தொலைத்தொடர்பு மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள் என எதுவாக இருந்தாலும், மின்னழுத்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான்கள் பேரழிவு சேதங்களையும் பொருளாதார இழப்புகளையும் திறம்படத் தடுக்கின்றன. இந்தக் கட்டுரை, தொடர்ச்சியான நிகழ்வு ஆய்வுகள் மூலம், பல்வேறு தொழில்துறைகளில் செயல்பாட்டுத் தொடர்ச்சியை உறுதி செய்வதில் மின்னழுத்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான்கள் ஆற்றும் முக்கியப் பங்கை முழுமையாக விளக்குகிறது.

இன்று, நம் உலகம் மேலும் மேலும் மின்மயமாகி வருகிறது, மேலும் உயர்தர மின்னழுத்தப் பாதுகாப்புக் கருவிகளில் முதலீடு செய்வது என்பது இனி ஒரு முன்னெச்சரிக்கை நடவடிக்கை மட்டுமல்ல, அது ஒரு அவசியமான தேர்வாகவும் ஆகிவிட்டது.