रिंग सर्किट

This article is about a mains power configuration. For circuits where the components are connected in a ring, see ring modulation and phase-locked loop.

"Ring main" redirects here. For the London water infrastructure, see Thames Water Ring Main.

विद्युत वितरण की डिजाइन में, वलय परिपथ (रिंग सर्किट) एक विद्युत वायरिंग तकनीक है जिसमें सॉकेट्स और वितरण बिंदु एक वलय (रिंग) में जुड़े होते हैं। यह सामान्य रेडियल परिपथ होने के साथ ही विषम भी होते है, जिसमें सॉकेट और वितरण बिंदु एक छोर पर वितरण बिंदु के साथ एक पंक्ति में जुड़े होते हैं।

वलय परिपथ (रिंग सर्किट) को अन्त्य वलय परिपथ (रिंग फाइनल सर्किट) के रूप में भी जाना जाता है और ऐतिहासिक रूप से इसका उच्चारण अक्सर अशुद्ध तरीके से मुख्य वलय (रिंग मेन) या अनौपचारिक रूप से बस छल्ले के रूप में किया जाता है।

इसका उपयोग मुख्य रूप से यूनाइटेड किंगडम,कुछ हद तक आयरलैंड और हांगकांग में किया जाता है, जहां इसे विकसित किया गया था।

यह डिज़ाइन छोटे-व्यास के तार के उपयोग को सक्षम करता है, जो कि कुल विद्युत प्रवाह क्षमता के बराबर वलय परिपथ (रेडियल सर्किट) में उपयोग किया जाएगा। वलय परिपथ (रिंग सर्किट) पर सॉकेट के साथ उपयोग के लिए एक उपकरण को प्लग से जोड़ने वाले लचीले डोरियों में कम व्यास के चालक (कंडक्टर) व्यक्तिगत रूप से प्लग में फ्यूज द्वारा संरक्षित होते हैं। वलय परिपथ के विशेषता के चलते तांबे की मात्रा बहुत कम लगाती हैं, और साथ ही साथ उपकरणों को अधिक लचीलेपन के साथ जोड़ा जा सकता है।

आदर्शतः वलय परिपथ (रिंग सर्किट) दो वलय परिपथों की तरह कार्य करता है जो वलय के चारों ओर विपरीत दिशाओं में आगे बढ़ते हैं, उनके बीच का विभाजन बिंदु वलय में भार (लोड) के वितरण पर निर्भर करता है। यदि भार (लोड) को दो दिशाओं में समान रूप से विभाजित किया जाता है, तो प्रत्येक दिशा में कुल विदूयत प्रवाह का आधा प्रवाह होता है, जिससे तार को कुल विद्युत-वहन क्षमता की अर्ध मात्रा के उपयोग की अनुमति मिलती है। व्यवहारिक रूप से, भार हमेशा समान रूप से विभाजित नहीं होता है, इसलिए मोटे तार का उपयोग किया जाता है।

विवरण

छवि के अनुसार, अन्त्य वलय परिपथ (रिंग फाइनल सर्किट) के संभावित विन्यास का आरेख उपभोक्ता इकाई के नीचे बाईं ओर है। यह वलय उपभोक्ता इकाई (जिसे फ्यूज बॉक्स, डिस्ट्रीब्यूशन बोर्ड, या ब्रेकर बॉक्स के रूप में भी जाना जाता है) से प्रारम्भ होकर, प्रत्येक सॉकेट पर जाता है, और फिर उपभोक्ता इकाई में लौट आता है। वलय को उपभोक्ता इकाई में एक फ्यूज या सर्किट ब्रेकर से बनाया जाता है।

वलय सर्किट का उपयोग आमतौर पर ब्रिटिश वायरिंग में होता है जिसमे सॉकेट-आउटलेट्स के साथ फ्यूज्ड प्लग बी एस (BS) 1363 लिया जाता है। क्योंकि इसकी ब्रेकर रेटिंग किसी भी एक सॉकेट आउटलेट की तुलना में बहुत अधिक होती है, इस कारण सिस्टम का उपयोग केवल फ्यूज्ड प्लग या फ्यूज्ड उपकरण आउटलेट के साथ किया जा सकता है। आम तौर पर वह 2.5 स्क्वेर ऍम ऍम (mm²) केबल के साथ वायर्ड होते है और 30 ए (A) फ्यूज, एवं 30 ए (A) सर्किट ब्रेकर, या यूरोपीय हार्मोनाइज्ड 32 ए (A) सर्किट ब्रेकर द्वारा संरक्षित भी होते हैं। कभी-कभी 4 स्क्वेर ऍम ऍम (mm²) केबल का उपयोग बहुत लंबी केबल में किया जाता है (वोल्टेज ड्रॉप को कम करने में मदद के लिए) या जहाँ पर बहुत मोटी थर्मल इन्सुलेशन जैसे व्युत्पन्न कारक शामिल होतें हैं। 1.5 स्क्वेर ऍम ऍम (mm²) मिनरल-इंसुलेटेड कॉपर-क्लैड केबल पाइरो (pyro) का भी उपयोग किया जा सकता है (क्योंकि मिनरल इंसुलेटेड केबल सामान्य पीवीसी (PVC) की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से गर्मी का सामना कर सकती है) और यह प्रभावी ठंग से चलती रहे इस लिए लंबे समय तक वोल्टेज ड्रॉप के संबंध में इसकी अधिक देखभाल की जानी चाहिए। फिक्स्ड वायरिंग के लिए सुरक्षा उपकरणों को लचीले उपकरण डोरियों की तुलना में अधिक मूल्यांकित करने की आवश्यकता होती है, इसलिए बीएस (BS) 1363 के लिए आवश्यक है कि सभी प्लग और कनेक्शन इकाइयों में उपकरण कॉर्ड के लिए उपयुक्त फ़्यूज़ शामिल हों।

इतिहास और उपयोग

वलय परिपथ (रिंग सर्किट) और उससे संबंधित बीएस 1363 प्लग और सॉकेट सिस्टम को 1942-1947 के दौरान ब्रिटेन में विकसित किया गया था। वे कुछ हद तक आमतौर पर यूनाइटेड किंगडम में और आयरलैंड गणराज्य में  उपयोग किए जाते हैं। वे संयुक्त अरब अमीरात, सिंगापुर, हांगकांग, बीजिंग, इंडोनेशिया और कई स्थानों पर भी पाए जाते हैं ,जहां ब्रिटेन का एक मजबूत प्रभाव था उन देशों में भी ये उपयोग में आते हैं, उदाहरण के लिए साइप्रस और युगांडा सहित देशों में ये उपयोग में आतें हैं।

पूर्व-विश्व युद्ध II (Pre-World War II) के समय की परिपाटी में उस समय  की वर्तमान आवश्यकता के अनुरूप प्लग और सॉकेट्स के विभिन्न आकारों का उपयोग करना था, और ये उपयुक्त रूप से फ्यूज्ड वलय परिपथ (रेडियल सर्किट) से जुड़े थे, उन फ़्यूज़ों की रेटिंग प्लग से जुड़ी निश्चित वायरिंग और लचीली कॉर्ड दोनों की सुरक्षा के लिए उपयुक्त थी।

इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन कमेटी जो 1942 में पोस्ट वार बिल्डिंग स्टडीज प्रोग्राम के हिस्से के रूप में बुलाई गई थी, जो की कई अन्य चीजों पर आधारित और निर्धारित की गई थी, जिसमे अन्त्य वलय परिपथ (रिंग फाइनल सर्किट) को अधिक कुशल और कम लागत वाली प्रणाली बनायीं, जो सुरक्षित रूप से अधिक संख्या में सॉकेट्स को सम्बल प्रदान करेगी। योजना को 13 एम्पेयर  का उपयोग करने के लिए निर्दिष्ट किया गया था, तथा कई डिज़ाइनों पर विचार किया गया था जो एक सॉकेट-आउटलेट और फ्यूज्ड प्लग, प्लग और सॉकेट्स के लिए थे। ब्रिटिश मानक के रूप में चुना गया डिज़ाइन फ्लैट पिन सिस्टम था जिसे अब बीएस 1363 के रूप में जाना जाता है।13 एम्पेयर पर आधातित अन्य डिज़ाइन में एक फ्यूज्ड प्लग और सॉकेट-आउटलेट्स, एसी पावर प्लग और सॉकेट्स विशेष रूप से सम्मलित थे। ब्रिटिश मानक के रूप में चुना गया डिजाइन फ्लैट पिन सिस्टम था जिसे अब बीएस 1363 के रूप में जाना जाता है। 13 ए फ्यूज्ड प्लग और सॉकेट-आउटलेट के अन्य डिज़ाइन, विशेष रूप से वायलेक्स और डॉर्मन एंड स्मिथ सिस्टम, जो चुने हुए मानक के अनुरूप नहीं थे, इसका उपयोग 1950 के दशक में किया गया था। लेकिन 1960 के दशक तक बीएस 1363 नए प्रतिष्ठानों के लिए एकल मानक बन गया था।

समिति ने रिंग सर्किट को उपभोक्ता सुरक्षा बढ़ाने और युद्ध के बाद की अनुमानित तांबे की कमी से निपटने के लिए अनिवार्य किया। समिति ने अनुमान लगाया कि रिंग-सर्किट और सिंगल-पोल फ़्यूज़िंग का उपयोग करने से युद्ध पूर्व नियमों की तुलना में कच्चे माल की आवश्यकता लगभग 25% कम हो जाएगी।

वलय परिपथ (रिंग सर्किट) अभी भी यूके में सबसे प्रचलित वायरिंग विन्यास (कॉन्फ़िगरेशन) है, यद्यपि 20 ए और 30 ए त्रिज्यीय परिपथ (रेडियल सर्किट) दोनों को वायरिंग विनियमों द्वारा भी अनुमति दी जाती है, जिसमें फर्श क्षेत्र के आधार पर सिफारिश की जाती है (25 m² तक के क्षेत्र के लिए 20 ए) , 30 ए 100 m² तक के लिए।)

स्थापना नियम

वलय परिपथ (रिंग सर्किट) के नियम के अनुसार केबल रेटिंग सुरक्षात्मक उपकरण की रेटिंग के दो तिहाई से कम नहीं होनी चाहिए। इसका मतलब है कि केबल के निरंतर ओवरलोडिंग के जोखिम को न्यूनतम माना जा सकता है। हालांकि व्यवहार में 30 ए फ्यूज, 30 ए ब्रेकर, या 32 ए ब्रेकर, और ऊपर वर्णित के अलावा, केबल के आकार के अलावा वृताकार उपकरण के साथ सामना करना बेहद असामान्य है। चूंकि बीएस 1363 प्लग में 13ए से अधिक का फ्यूज नहीं है, इसलिए वलय के किसी एक बिंदु पर भार (लोड) सीमित है।

आईईटी (IET) वायरिंग विनियम (बीएस 7671) वलय परिपथ पर 13 ए सॉकेट आउटलेट्स स्थापित करने (किसी भी बिंदु पर अनफेक्ट सिंगल या डबल, या किसी भी संख्या में फ्यूज्ड) की असीमित संख्या की अनुमति देता है, बशर्ते कि फर्श क्षेत्र 100 स्क्वायर मीटर (m²) से अधिक न होl व्यावहारिक रूप से अधिकांश छोटे और मध्यम घरों में प्रति मंजिला एक वलय परिपथ होता है, जिसमें बड़े परिसर अधिक होते हैं।

एक अधिष्ठापन डिजाइनर यह निर्धारित कर सकता है कि उच्च मांग वाले क्षेत्रों के लिए अतिरिक्त सर्किट की आवश्यकता है या नहीं। उदाहरण के लिए, मुख्य डाउनस्टेयर रिंग सर्किट पर एक बिंदु पर भारी भार डालने से बचने के लिए रसोई को अपने स्वयं के रिंग सर्किट या कभी-कभी उपयोगिता कक्ष के साथ साझा किए गए रिंग सर्किट पर रखना आम बात है। चूंकि वलय पर किसी भी भार को इसके दोनों ओर वलय चालकों द्वारा सिंचित किया जाता है और इसलिए यह वांछनीय है कि संभरण (फ़ीड) के बहुत पास रखे गए एक केंद्रित भार से बचें ("फ़ीड" की परिभाषा की आवश्यकता है), क्योंकि छोटे चालकों  का प्रतिरोध कम होगा और अनुपातहीन भार का  हिस्सा वहन करेंगे। एक ही केबल में वायर्ड रिंग से अनफ्यूज्ड प्रेरक (स्पर) के रूप में वलय को एक सॉकेट (सिंगल या डबल) या एक फ्यूज्ड कनेक्शन यूनिट ऍफ़सीयू (FCU) चलाने की अनुमति दी जाती है। 1970 से पहले एक प्रेरक (स्पर) पर दो सिंगल सॉकेट्स के उपयोग की अनुमति दी गई थी, लेकिन तब से उनके रूपांतरण के कारण डबल सॉकेट के रूप में रूपांतरित किया गया है। प्रेरक (स्पर्स) या तो सॉकेट से शुरू हो सकते हैं या रिंग केबल में जंक्शन बॉक्स या केबल में शामिल होने की अन्य स्वीकृत विधि के साथ शामिल हो सकते हैं। बीएस 1363 अनुवर्ती ट्रिपल और बड़े सॉकेट्स हमेशा 13 ए पर फ्यूज किए जाते हैं और इसलिए इसे एक प्रेरक (स्पर्स) पर भी रखा जा सकता है। 1970 के बाद से यह वलय पर सॉकेट्स की तुलना में अधिक प्रेरक (स्पर्स) के उपयोग में होने लगे है, लेकिन इसे कई इलेक्ट्रीशियन अपने खराब अभ्यास के द्वारा अधिष्ठापन में बहुत अधिक अनफॉर्म्ड स्पर्स का उपयोग करते है जो उचित नहीं है।

जहां बीएस 1363 सॉकेट के अलावा अन्य लोड रिंग सर्किट से जुड़े होते हैं या कम बिजली वाले उपकरणों के लिए एक से अधिक सॉकेट को एक स्पर पर रखने की इच्छा होती है, एक BS 1363 फ़्यूज़ कनेक्शन यूनिट (FCU) का उपयोग किया जाता है। निश्चित उपकरणों के मामले में स्विच किए गए फ्यूज्ड कनेक्शन इकाई (SFCU) के द्वारा यह उपकरण को अलगाव हेतु एक बिंदु प्रदान करेगा, लेकिन अन्य मामलों में जैसे की प्रकाश बिंदुओं का भरण (वलय पर लाइट लगाना हालांकि आम तौर पर अधिष्ठापन में बुरा व्यवहार माना जाता है, लेकिन अक्सर किसी मौजूदा प्रकृति में रोशनी जोड़ते समय किया जाता है) या कई सॉकेट्स, एक अनस्वैच प्रणाली में  किया जाता है और बेहतर होता है।

3 kW या अधिक की शक्ति रेटिंग वाले स्थिर उपकरण (उदाहरण के लिए, वॉटर हीटर और कुछ इलेक्ट्रिक कुकर) या लंबी अवधि के लिए गैर-तुच्छ बिजली की मांग के साथ (उदाहरण के लिए, विसर्जन हीटर) एक रिंग सर्किट से जुड़ा हो सकता है, लेकिन इसके बजाय वे अपने स्वयं के समर्पित परिपथ  से जुड़े हों इस बात की  दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है। हालांकि, वलय परिपथ पर इस तरह के भार के साथ बहुत सारे पुराने अधिष्ठापित  हैं।

लाभ

वलय परिपथ (रिंग सर्किट) के समर्थकों का कहना है कि, जब यह सही ढंग से अधिष्ठापित किया जाता है, तो कई और भी फायदे सुविचारित होते हैं।

क्षेत्र की पूर्ति

रिंग सर्किट एक साधारण रेडियल सर्किट की तुलना में वर्गाकार या वृत्ताकार कमरों के लिए, दिए गए केबल आकार के लिए फर्श क्षेत्र की प्रति यूनिट अधिक शक्ति प्रदान कर सकता है, और स्रोत प्रतिबाधा सबसे दूर के बिंदु पर वोल्टेज ड्रॉप के साथ बहुत कम होती है। वैकल्पिक रूप से, वृत्ताकार परिपथ (रेडियल सर्किट) वाले एक ही समाकृति में समान शक्ति देने के लिए अधिक परिपथ या भारी केबल की आवश्यकता होगी।

उच्च अखंडता अर्थिंग

रिंग पर सभी फिटिंग दोनों तरफ से भुयोजित (अर्थड) है।साथ ही साथ यह दो स्वतंत्र हानियों द्वारा अभुयोजित (ऑफ-अर्थ) हो जाती है।

किसी भी बिंदु से निरंतर निरंतरता सत्यापन

वलय के सभी बिंदुओं के चारों ओर प्रत्येक चालक की निरंतरता को किसी भी बिंदु से सत्यापित किया जा सकता है, और यदि इसे सजीव अधिष्ठापन नियंत्रण (लाइव इंस्टॉलेशन मॉनिटरिंग) के हिस्से के रूप में अस्थापित होना है तो इसे व्यवस्था (सिस्टम) के साथ व्यवस्था वर्तमान क्लैंप इंजेक्शन द्वारा सत्यापित किया जा सकता है।

आलोचना

रेडियल की तुलना में अन्त्य वलय परिपथ (रिंग फाइनल सर्किट) अवधारणा की कई तरीकों से आलोचना की गई है, और इनमें से कुछ चिंताएं यूनाइटेड किंगडम के बाहर व्यापक रूप से सफल नहीं हो पाने की व्याख्या करती हैं।

दोष की स्थिति स्पष्ट नहीं होती है जब उपयोग में

वलय परिपथ उपयोगकर्ता यदि कुछ प्रकार की त्रुटियां या स्थापन त्रुटियां हैं तो इससे अनभिज्ञ होकर काम करना जारी रख सकते हैं। यह विफलता के खिलाफ मजबूती और सम्भावित खतरे को काम करने की क्षमता देता है।

Fault condition	Observations
Part of the ring missing or disconnected can result in 2.5 mm2 cables running above rated current without this being obvious to the user.	Radials with a broken connection will not function (if L or N broken), or will function with no safety earth connection (if just E broken).
Inadvertent cross connection between two 32 A rings means that the fault current protection reaches 64 A and the required fault disconnection times are violated grossly.	Testing at installation can prevent this, and a similar problem applies to cross-connected radial circuits although would trip residual current protection devices if fitted to either or both radials as would be to current standards in most jurisdictions.
Spur circuits attached to the ring can overheat if not fused at the spur-point (i.e., if a BS 5733 or similar fused spur is not used)	This is almost certainly a breach of the appropriate electrical standards (e.g. BS 7671 in the UK): the maximum load on any unfused spur is a single fitting.

सुरक्षा परीक्षण जटिल हैं

एक लेखक का दावा है कि वलय परिपथ (रिंग सर्किट) का परीक्षण वृताकार परिपथ (रेडियल सर्किट) की तुलना में 5-6 गुना अधिक हो सकता है। एक वलय परिपथ (रिंग सर्किट) के सुरक्षित संचालन के लिए आवश्यक स्थापना परीक्षण रेडियल सर्किट की तुलना में अधिक समय लेता हैं, और अन्य देशों में योग्य डीआईवाई (DIY) इंस्टॉलर या इलेक्ट्रीशियन  को इसका ज्ञान नहीं हो पाता हैं।

लोड संतुलन आवश्यक

बीएस (BS) 7671 के विनियमन 433-02-04 के लिए आवश्यक है कि स्थापित लोड को रिंग के चारों ओर वितरित किया जाना चाहिए जैसे कि केबल का कोई भी हिस्सा इसकी रेटेड क्षमता से अधिक न हो। कुछ मामलों में इस नियम को स्थापित करना मुश्किल है, और व्यावहारिक रूप से इसे काफी हद तक नजरअंदाज किया जा सकता है, क्योंकि लोड को अक्सर सह-स्थित किया जाता है (जैसे, वॉशिंग मशीन, टम्बल ड्रायर, डिश वॉशर सभी रसोई सिंक के बगल में) एक बिंदु पर जरूरी नहीं कि रिंग केंद्र के पास होl हालांकि, तथ्य यह है कि केबल रेटिंग 67% है जो 50% नहीं है तथा यह रेटिंग सर्किट ब्रेकर की होती है, इसका मतलब है कि रिंग असंतुलित होकर समस्या का कारण बन जाती  है।

एक वलय परिपथ (रिंग सर्किट में), यदि कोई निम्नन संयुक्त रिंग की एक शाखा पर एक उच्च प्रतिरोध उत्तपन होता है तो विद्युतय का वितरण असमान रूप से किया जाएगा और संभवतः रिंग के शेष कंडक्टर को ओवरलोड कर देगा।

यह भी देखें

• यूनाइटेड किंगडम में इलेक्ट्रिकल वायरिंग

बाहरी संबंध

• Ring Circuit wiring guide]