आर्क-फॉल्ट सर्किट इंटरप्रटर
| प्रासंगिक विषयों पर |
| विद्युत स्थापना |
|---|
| क्षेत्र या देश द्वारा वायरिंग अभ्यास |
| विद्युत प्रतिष्ठानों का विनियमन |
| केबलिंग और सहायक उपकरण |
| स्विचिंग और सुरक्षा उपकरण |
आर्क-फ़ॉल्ट परिपथ इंटरप्रटर (एएफसीआई) या आर्क-फ़ॉल्ट डिटेक्शन उपकरण (एएफडीडी)[1] परिपथ वियोजक है जो परिपथ को तब तोड़ता है जब यह विद्युत चाप का पता चलता है जो घरेलू तारों में ढीले सम्बन्ध के संकेत हैं। इस प्रकार से ढीले सम्बन्ध, जो समय के साथ विकसित हो सकते हैं, कभी-कभी घर की आग को प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त गर्म हो सकते हैं। एएफसीआई श्रेष्ठ रूप से हानिरहित चाप (स्विच, प्लग और ब्रश मोटर्स के सामान्य संचालन के आकस्मिक), और संभावित हानिकारक चाप (जो हो सकता है, उदाहरण के लिए, दीपक कॉर्ड में टूटा हुआ चालक है) के बीच अंतर करता है।
कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका में, 21 वीं सदी की प्रारंभ के बाद से आवासीय शयनकक्ष में विद्युत के आउटलेट्स को खिलाने वाले परिपथ के लिए विद्युत कोड द्वारा एएफसीआई तोड़ने वाले की आवश्यकता होती है; यूएस राष्ट्रीय विद्युत कोड ने उन्हें 2014 से अधिकांश आवासीय आउटलेट्स की सुरक्षा करने की आवश्यकता है,[2] और कैनेडियन इलेक्ट्रिकल कोड 2015 से प्रयुक्त है। [3]
इस प्रकार से 230 वी का उपयोग करने वाले क्षेत्रों में, उच्च विद्युत दबाव और कम लोड धाराओं के संयोजन से आर्क दोष प्रारंभिक करने के लिए अलग-अलग स्थितियों की आवश्यकता होती है जो थोड़े समय के बाद या तो स्पष्ट रूप से जलता नहीं है या लघु परिपथ में वेल्ड नहीं होता है, और कई बार अलग-अलग आर्क विशेषताएँ होती हैं टकरा गया। परिणाम स्वरुप विशेष रूप से पश्चिमी यूरोप (जहां कई देशों में घरेलू आपूर्ति 400वोल्ट 3 चरण हो सकती है) और यूके (जहां घरेलू रूप से एकल चरण 230वोल्ट आपूर्ति सामान्य है), गोद लेने की गति धीमी है, और उनका उपयोग वैकल्पिक है, केवल निर्दिष्ट उच्च संकट वाले स्थानों में ही अनिवार्य है निर्दिष्ट उच्च कठिन परिस्थिति वाले स्थानों में ही अनिवार्य किया जा रहा है।।
ऑस्ट्रेलियाई और न्यूजीलैंड के नियम- वायरिंग नियम (एएस एनजेडएस 3000: 2018) को ऑस्ट्रेलिया में एएफडीडी की स्थापना की आवश्यकता नहीं है। चूंकि, न्यूज़ीलैंड में 20ए तक की अनुपात वाले सभी अंतिम उप-परिपथो को एएफडीडी द्वारा सुरक्षा की आवश्यकता होगी यदि वे महत्वपूर्ण अग्नि कठिन परिस्थिति वाले स्थानों, अपूरणीय वस्तुओं वाले स्थानों, कुछ ऐतिहासिक भवन और स्कूल के सोने के आवास में सॉकेट-आउटलेट्स की आपूर्ति करते हैं।[4] इस प्रकार से इन देशों में अधिकांश सॉकेट 20ए या उससे कम रेट वाले परिपथ पर हैं।
शेष 230वोल्ट विश्व के अधिकांश लोग एएफडीडीs को वर्तमान में प्राथमिकता नहीं मानते हैं।
यूएस में, चाप दोष को आवासीय विद्युत आग के प्रमुख कारणों में से कहा जाता है।[5] संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रति वर्ष 40,000 से अधिक आग घरेलू विद्युत के तारों के लिए उत्तरदाई होती हैं। इन आग के परिणामस्वरूप प्रति साल 350 से अधिक मृत्यू और 1,400 से अधिक घायल होते हैं।[6]
इस प्रकार से परंपरागत परिपथ ब्रेकर केवल अतिप्रवाह और शार्ट परिपथ को उत्तर देते हैं, इसलिए वे उत्पन्न होने वाली स्थितियों से रक्षा नहीं करते हैं जो अनिश्चित और अधिकांशतः कम वर्तमान उत्पन्न करते हैं। एएफसीआई घरेलू विद्युत के तारों में आर्क दोष के कारण होने वाली आग से बचाव के लिए बनावट किए गए उपकरण माने जाते हैं। इस प्रकार से एएफसीआई परिपथ निरन्तर वर्तमान की देखरेख करती है और सामान्य और अवांछित आर्किंग स्थितियों के बीच भेदभाव करती है। इस प्रकार से पता लगने के समय , एएफसीआई अपने आंतरिक संपर्कों को खोल देता है, इस प्रकार परिपथ को डी-निष्क्रिय कर देता है और आग लगने की संभावना को कम कर देता है।[7]
परिचालन सिद्धांत
एएफसीआई ब्रेकर के अंदर के इलेक्ट्रानिक्स विशिष्ट आवृत्तियों पर विद्युत प्रवाह का पता लगाते हैं, सामान्यतः लगभग 100 किलोहर्ट्ज़, जिसे वायर आर्किंग से जुड़ा माना जाता है, जो कुछ मिलीसेकंड से अधिक समय तक बना रहता है। इस इस प्रकार से संयोजन एएफसीआई ब्रेकर समानांतर आर्किंग (लाइन टू न्यूट्रल), श्रेणी आर्किंग ( एक ही पंक्ति में ढीला, टूटा हुआ, या अन्यथा उच्च प्रतिरोध खंड), ग्राउंड का उभार (लाइन या न्यूट्रल से ग्राउंड), अधिक भार और लघु परिपथ से सुरक्षा प्रदान करता है। इस प्रकार से आशंकाप्रद आर्किंग का पता चलने पर एएफसीआई परिपथ खोल देगा।
जब किसी शाखा परिपथ पर पहले आउटलेट्स के रूप में स्थापित होने पर, एएफसीआई रिसेप्टेकल्स पूरे शाखा परिपथ के लिए श्रृंखला चाप सुरक्षा प्रदान करते हैं। तब वे एएफसीआई पात्र से प्रारंभिक होने वाले शाखा परिपथ के लिए समांतर चाप सुरक्षा भी प्रदान करते हैं। एएफसीआई तोड़ने वाले के विपरीत एएफसीआई रिसेप्टेकल्स का उपयोग पैनल की आशंका किए बिना ही किसी भी वायरिंग सिस्टम पर किया जा सकता है।
विद्युत कोड आवश्यकताएं
अमेरिका और कनाडा
इस प्रकार से संयुक्त राज्य अमेरिका में नेशनल इलेक्ट्रिकल कोड के 1999 के संस्करण और कनाडा में कनाडाई इलेक्ट्रिकल कोड के 2002 के संस्करण से प्रारंभिक होकर, राष्ट्रीय कोडों को सभी परिपथो में एएफसीआई की आवश्यकता होती है जो की आवासीय इकाइयों के शयनकक्ष में आउटलेट्स को सुरक्षित करते हैं। अतः 2014 एनईसी के अनुसार, 2008 एनईसी परिवार के कमरे, डाइनिंग रूम, लिविंग रूम, पार्लर, लाइब्रेरी, डेंस, शयनकक्ष, सनरूम, के साथ-साथ आवासीय इकाई रसोई में स्थापित आउटलेट्स या उपकरणों की आपूर्ति करने वाले सभी शाखा परिपथ पर एएफसीआई सुरक्षा आवश्यक होती है। इसी प्रकार से मनोरंजन कक्ष, कोठरी, हॉलवे, कपड़े धोने के क्षेत्र और कमरे और क्षेत्र। छात्रावास इकाइयों में भी इसकी आवश्यकता होती है। इस आवश्यकता को संयोजन प्रकार के ब्रेकर का उपयोग करके पूरा किया जा सकता है - ब्रेकर पैनल में अंडरराइटर्स लेबोरेटरीज़ 1699 द्वारा परिभाषित विशिष्ट प्रकार का परिपथ -ब्रेकर जो संयुक्त आर्क-फॉल्ट और ओवरकरंट सुरक्षा प्रदान करता है या संशोधनों/एक्सटेंशन के लिए एएफसीआई पात्र का उपयोग करके, जैसा कि शाखा के पहले आउटलेट्स पर प्रतिस्थापन पात्र या नए निर्माण में सभी यू.एस. न्यायालयों ने एनईसी की एएफसीआई आवश्यकताओं को नहीं अपनाया जाता है, इसलिए स्थानीय कोड आवश्यकताओं की जांच करना महत्वपूर्ण होता है।
इस प्रकार से एएफसीआई का उद्देश्य आर्क्स से आग को रोकना है। एएफसीआई परिपथ तोड़ने वाले को यूएल 1699 द्वारा निर्दिष्ट दो मानकों में से को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है: शाखा प्रकार या संयोजन प्रकार (ध्यान दें: कैनेडियन इलेक्ट्रिकल कोड विभिन्न शब्दावली किन्तु समान विधीयो आवश्यकताओं का उपयोग करता है)। शाखा प्रकार एएफसीआई लाइन वायर से या तो न्यूट्रल या ग्राउंड वायर से 75 एम्पीयर आर्किंग करंट पर यात्रा करता है। संयोजन प्रकार शाखा प्रकार के प्रदर्शन के लिए श्रृंखला आर्किंग पहचान कर जोड़ता है। कॉम्बिनेशन टाइप एएफसीआई 5 एम्पीयर की श्रेणी आर्किंग पर ट्रिप करता है।
एएफसीआई के पात्र एएफसीआई तोड़ने वाले का वैकल्पिक समाधान हैं। इन रिसेप्टेकल्स को दोनों प्रकार के संभावित संकटजनक आर्किंग से जुड़े संकट को संबोधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है: समानांतर और श्रृंखला एएफसीआई रिसेप्टेकल्स स्थानीय परीक्षण का लाभ प्रदान करते हैं और उपकरण के मुख पर स्थित ऐसे बटनों के साथ रीसेट करते हैं। यह ब्रेकर पैनल की यात्रा को बचा सकता है किन्तु अंतर्निहित त्रुटी की जांच किए बिना उपयोगकर्ता द्वारा बस रीसेट करने को भी प्रोत्साहित कर सकता है, जैसा कि संभवतः होगा यदि विद्युत पैनल तक पहुंच रखने वाले किसी व्यक्ति को अधिसूचित किया गया है ।
2002 में, एनईसी ने आउटलेट्स को छोड़ते हुए रिसेप्टकल शब्द को हटा दिया जाता है , जिसके प्रभाव से प्रकाश और अन्य वायर्ड-इन उपकरण जैसे कि शयनकक्ष के अन्दर छत के पंखे को आवश्यकता में जोड़ा गया है । 2005 के कोड ने यह स्पष्ट कर दिया कि शयनकक्ष स्मोक संसूचक को आवश्यकता से बाहर करने के बारे में कोड-मेकिंग पैनल में चर्चा के अतिरिक्त सभी आउटलेट्स को संरक्षित किया जाना चाहिए। एनईसी में परिभाषित आउटलेट्स में अन्य चीजों के अतिरिक्त रिसेप्टेकल्स, लाइट फिक्स्चर और स्मोक अलार्म सम्मिलित किये जाते हैं। मूल रूप से, कोई भी बिंदु जहां एसी विद्युत का उपयोग किसी चीज को विद्युत देने के लिए किया जाता है, यह आउटलेट्स है।
जनवरी 2008 तक, केवल संयोजन प्रकार एएफसीआई ही एनईसी आवश्यकता को पूरा करते हैं। 2008 एनईसी को सभी 15 और 20 एम्पीयर आवासीय परिपथो में संयोजन-प्रकार एएफसीआई की स्थापना की आवश्यकता होती है, जिसमें लॉन्ड्री, रसोई, बाथरूम, गैरेज और अधूरे तलगृह सम्मिलित किये जाते हैं, चूंकि इनमें से अनेक जीएफसीआई सुरक्षा की आवश्यकता होती है। इस प्रकार से 2014 एनईसी रसोई और कपड़े धोने के कमरे को एएफसीआई परिपथो की आवश्यकता वाले कमरों की सूची में जोड़ता है, साथ ही किसी भी उपकरण (जैसे प्रकाश व्यवस्था) को सुरक्षा की आवश्यकता होती है।[8]
यूनाइटेड किंगडम
यूके में, बीएस 7671 18 वां संस्करण (बीएस 7671: 2018) चाप दोष उपकरणों का कोई भी उल्लेख करने वाला पहला संस्करण है, और इसे इस प्रकार इंगित किया जाता है कि यदि बनावट में आर्क दोषों से आग लगने का असामान्य रूप से उच्च कठिन परिस्थिति होती है तो उन्हें स्थापित किया जा सकता है। परीक्षण से संबंधित परिशिष्ट इंगित किया जाता हैं कि जब एएफडीडी स्थापित होते हैं, तो पूरा होने से पहले उनके सही संचालन को सत्यापित किया जाना चाहिए, किन्तु परीक्षण की विधि का वर्णन नहीं किया गया है। यह अवशिष्ट-वर्तमान उपकरण के विपरीत है जहां विभिन्न फॉल्ट करंट स्तरों पर कई ट्रिप बार सत्यापित किए जाने चाहिए।[9]
जर्मनी
जर्मन वायरिंग नियम वीडीई 100, उच्च कठिन परिस्थिति वाली स्थितियों के लिए एएफडीडी की पक्ष समर्थन करता है, और उदाहरण के लिए सामान्य बुजुर्ग देखभाल घर, सामुदायिक केंद्रों और किंडरगार्टन को सूचीबद्ध करता है।
ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड
ऑस्ट्रेलियाई और न्यूजीलैंड के नियम- वायरिंग नियम (एएस एनजेडएस 3000: 2018) को ऑस्ट्रेलिया में एएफडीडी की स्थापना की आवश्यकता नहीं है। चूंकि , न्यूज़ीलैंड में 20A तक की अनुपात वाले सभी अंतिम उप-परिपथो को एएफडीडी द्वारा सुरक्षा की आवश्यकता होगी । यदि वे महत्वपूर्ण अग्नि कठिन परिस्थिति वाले स्थानों, अपूरणीय वस्तुओं वाले स्थानों, कुछ ऐतिहासिक भवन और स्कूल के सोने के आवास में सॉकेट-आउटलेट्सकी आपूर्ति करते हैं। इन देशों में अधिकांश विद्युत परिपथ इस क्लॉज के अंतर्गत आते हैं क्योंकि आम सॉकेट 10A और 15A अनुपात के होते हैं।
इस प्रकार से ऑस्ट्रेलियाई मानकों का उपयोग अर्जेंटीना, फिजी, टोंगा, सोलोमन द्वीप और पापुआ न्यू गिनी में किया जाता है।
सीमाएं
एएफसीआई को विद्युत आर्क दोष के कारण होने वाली आग से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जबकि एएफसीआई की संवेदनशीलता आर्क दोष का पता लगाने में सहायता करती है, ये ब्रेकर आर्क दोष के रूप में सामान्य परिपथ व्यवहारों की पहचान करके झूठी सकारात्मक संकेत भी दे सकते हैं। उदाहरण के लिए, विद्युत गिरने से विद्युत दबाव और करंट प्रोफाइल मिलते हैं जो आर्क दोष के समान होते हैं, और वैक्यूम क्लीनर और कुछ लेजर प्रिंटर एएफसीआई को ट्रिप कर जाते हैं। यह उपद्रव ट्रिपिंग एएफसीआई की समग्र प्रभावशीलता को कम करता है। इस क्षेत्र में प्रगति में अनुसंधान का पीछा किया जा रहा है।[10]
एएफसीआई को रेडियो आवृत्ति ऊर्जा की उपस्थिति के प्रति संवेदनशील (गलत ट्रिपिंग) के रूप में भी जाना जाता है, विशेष रूप से तथा कथित उच्च आवृत्ति (एचएफ) स्पेक्ट्रम (3-30 मेगाहर्ट्ज) के अंदर, जिसमें वैध शॉर्टवेव रेडियो, होराइजन के ऊपर विमान सम्मिलित किये जाते हैं। और समुद्री संचार, अनुभवहीन रेडियो और नागरिक बैंड रेडियो संचालन। संवेदनशीलता और शमन 2013 से ज्ञात किया हैं।[11]
एएफसीआई परिपथ तोड़ने वाले में मानक उलटा-समय परिपथ ब्रेकर सम्मिलित होता है किन्तु प्रकासदार सम्बन्ध (जिसे उच्च प्रतिरोध सम्बन्ध भी कहा जाता है), उच्च लाइन विद्युत दबाव या कम लाइन विद्युत दबाव के विरुद्ध कोई विशेष सुरक्षा प्रदान नहीं करता है।
एएफसीआई मल्टीवायर शाखा परिपथ में ओपन न्यूट्रल के कारण होने वाली हाई लाइन विद्युत दबाव का पता नहीं लगाता है। मल्टीवायर ब्रांच परिपथ 120–240 वोल्टविभाजित चरण सर्विस के दोनों सक्रिय तारों का उपयोग करता है। यदि परिपथ ब्रेकर पैनल के वापसी पथ के साथ न्यूट्रल टूटा हुआ है, तो 120 वोल्ट लेग से न्यूट्रल से जुड़े उपकरणों को अतिरिक्त विद्युत दबाव का अनुभव हो सकता है, सामान्य से अधिक होते है ।
एएफसीआई लो लाइन विद्युत भार का पता नहीं लगाते हैं। लो लाइन विद्युत दबाव विद्युत यांत्रिक रिले को बार-बार बंद और चालू करने या चमकीला करने का कारण बन सकता है। यदि लोड संपर्कों के माध्यम से धारा प्रवाहित हो रही है, तो यह संपर्कों के खुलते ही उनके बीच आर्किंग का कारण बनता है। आर्किंग संपर्कों को ऑक्सीकरण, गड्ढा और पिघला सकता है। यह प्रक्रिया संपर्क प्रतिरोध को बढ़ा सकती है, रिले को सुपरहीट कर सकती है और आग लग सकती है। विद्युत फॉल्ट परिपथ इंटरप्टर्स लोड भर में कम विद्युत दबाव से आग को रोकने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
विद्युत लाइन नेटवर्किंग में व्यवधान
एएफसीआई कुछ विद्युत लाइन संचार प्रौद्योगिकियों के संचालन में हस्तक्षेप कर सकते हैं।[12]
संदर्भ
- ↑ "Do you know an Arc Fault Detection Device (AFDD) can prevent from an electrical fire?". Schneider Electric.
- ↑ 2014 NEC(210.12)
- ↑ C22.1-15 — Canadian Electrical Code, Part I: Safety Standard for Electrical Installations (23rd ed.). Canadian Standards Association. 2015. Rules 24–724(f) & (g). ISBN 978-1-77139-718-6.
- ↑ "Wiring Rules AS NZS 3000:2018 – Key Updates to the Standard and What They Mean for Installers". 24 July 2018.
- ↑ Lee, Douglas A.; Trotta, Andrew M.; King, William H. (Aug 2000). "New Technology for Preventing Residential Electrical Fires: Arc-Fault Circuit Interrupters (AFCIs)" (PDF). Fire Technology. Kluwer Academic Publishers. 36 (3): 145–162. doi:10.1023/A:1015410726786. ISSN 0015-2684. S2CID 108941129. Retrieved Feb 26, 2013.
- ↑ Ault, Singh, and Smith, "1996 Residential Fire Loss Estimates", October 1998, U.S. Consumer Product Safety Commission, Directorate for Epidemiology and Health Sciences.
- ↑ Source:"Arc Fault Circuit Interrupter (AFCI)FACT SHEET" accessed from http://www.cpsc.gov/CPSCPUB/PUBS/afcifac8.PDF Archived 2010-07-20 at the Wayback Machine, July 22, 2010
- ↑ "What's NEW about AFCIs in the 2014 NEC? ‹ IAEI Magazine". Iaeimagazine.org. 22 May 2015. Retrieved 2017-03-28.
- ↑ "आईईटी वेबसाइट वायरिंग मायने रखती है".
- ↑ Stephenson, James, Ph.D. "Eliminating False Positives in the Detection and Location of sub 3ms Faults on AC/DC Lines Archived September 25, 2015, at the Wayback Machine" presented at the 2011 Aircraft Airworthiness & Sustainment Conference on April 19, 2011.
- ↑ "ARRL निर्माता को आर्क फॉल्ट सर्किट इंटरप्रेटर RFI समस्याओं को हल करने में मदद करता है". Arrl.org. 2013-11-19. Retrieved 2017-03-28.
- ↑ "A Work In Progress: Belkin Gigabit Powerline HD Starter Kit Reviewed". SmallNetBuilder. Retrieved 2017-03-28.
बाहरी संबंध
- Underwriters Labs summary on UL 1699 standard on एएफसीआईs
- The Electrical Safety Foundation International on एएफसीआईs
- एएफसीआई Educational Web site
- CPSC एएफसीआई Fact Sheet
- एएफसीआईs: Emerging Technology Solutions for Fires Resulting from Electrical Arcing from IAEI News: The Magazine
- EFCI / OFCI on Popular Science
- Arc Fault Testing and Arc Fault Scenarios, Underwriters Laboratory. Six types of एएफसीआईs are listed.
