विद्युत में क्यों ग्राउंडिंग का कोई वापसी मार्ग नहीं होता?

विद्युत प्रणालियों में, ग्राउंडिंग (grounding) मुख्य रूप से दोष धारा को पृथ्वी की ओर निर्देशित करने के लिए एक सुरक्षित मार्ग प्रदान करता है, जिससे उपकरण और कर्मचारियों की सुरक्षा होती है। हालाँकि, ग्राउंडिंग धारा के लिए सामान्य रिटर्न मार्ग नहीं है क्योंकि ग्राउंडिंग और सामान्य रिटर्न मार्ग के बीच कार्य और डिजाइन में अलग-अलग अंतर होते हैं। यहाँ कुछ प्रमुख कारण दिए गए हैं:

1. सुरक्षा का उद्देश्य

1.1 दोष धारा का विसर्जन

• दोष सुरक्षा: ग्राउंडिंग का मुख्य उद्देश्य दोष धाराओं को तेजी से पृथ्वी की ओर बहने के लिए एक कम-आवर्त पथ प्रदान करना है, जिससे सुरक्षा उपकरण (जैसे सर्किट ब्रेकर या फ्यूज़) को ट्रिप हो जाता है और दोषपूर्ण सर्किट को कट दिया जाता है, जिससे उपकरण की क्षति और विद्युत चोट से बचा जा सकता है।

• सुरक्षा ग्राउंडिंग: उपकरण के आवरण और धातु भागों को ग्राउंड करके, यह सुनिश्चित किया जाता है कि भले ही आंतरिक दोष हो, आवरण पृथ्वी के विभव पर रहता है, जिससे कर्मचारियों की सुरक्षा होती है।

2. सामान्य संचालन मार्ग

2.1 धारा का सामान्य रिटर्न मार्ग

• न्यूट्रल चालक: नॉर्मल तीन-फेज या एक-फेज प्रणालियों में, धारा का रिटर्न मार्ग न्यूट्रल चालक (neutral) के माध्यम से होता है। न्यूट्रल चालक शक्ति स्रोत के न्यूट्रल बिंदु से जुड़ा होता है, जो एक बंद लूप बनाता है ताकि धारा शक्ति स्रोत तक वापस बह सके।

• डिजाइन का उद्देश्य: न्यूट्रल चालक को ऐसे डिजाइन किया गया है कि नॉर्मल संचालन की स्थितियों के तहत धारा को चालू रहने के लिए एक कम-आवर्त मार्ग प्रदान किया जाए, जिससे महत्वपूर्ण वोल्टेज गिरावट या धारा असंतुलन से बचा जा सके।

3. विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप को कम करना

3.1 विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप को कम करना

• सिग्नल इंटेग्रिटी: इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और नियंत्रण प्रणालियों में, ग्राउंडिंग मुख्य रूप से विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप (EMI) और रेडियो-फ्रीक्वेंसी हस्तक्षेप (RFI) को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिससे सिग्नल की इंटेग्रिटी और स्थिरता सुरक्षित रहती है।

• संदर्भ बिंदु: ग्राउंडिंग एक स्थिर संदर्भ विभव प्रदान करता है ताकि सिग्नल ट्रांसमिशन के दौरान बाहरी हस्तक्षेप से अप्रभावित रहें।

4. धारा असंतुलन से बचना

4.1 धारा संतुलन

• तीन-फेज प्रणालियाँ: तीन-फेज प्रणालियों में, न्यूट्रल चालक तीन फेजों के बीच धाराओं को संतुलित करता है, जिससे समान धारा वितरण होता है और अत्यधिक न्यूट्रल धारा, जो वोल्टेज गिरावट और उपकरणों के गर्म होने का कारण बन सकती है, से बचा जा सकता है।

• एक-फेज प्रणालियाँ: एक-फेज प्रणालियों में, न्यूट्रल चालक रिटर्न मार्ग के रूप में भी कार्य करता है, जिससे लोड और शक्ति स्रोत के बीच एक बंद लूप सुनिश्चित होता है।

5. नियम और मानक

5.1 नियामक आवश्यकताएँ

• विद्युत कोड: राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय विद्युत कोड और मानक (जैसे NEC, IEC) ग्राउंडिंग और न्यूट्रल चालकों के उपयोग और डिजाइन आवश्यकताओं को स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट करते हैं ताकि विद्युत प्रणालियों की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित हो।

• अनुपालन: इन कोड और मानकों का पालन करने से विद्युत प्रणालियों का अनुपालन और सुरक्षा सुनिश्चित होता है, जिससे संभावित जोखिम और दुर्घटनाओं से बचा जा सकता है।

सारांश

विद्युत प्रणालियों में ग्राउंडिंग मुख्य रूप से सुरक्षा संरक्षण और विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है, धारा के लिए सामान्य रिटर्न मार्ग के रूप में नहीं। धारा के लिए सामान्य रिटर्न मार्ग न्यूट्रल चालक द्वारा प्रदान किया जाता है, जो नॉर्मल संचालन की स्थितियों के तहत स्थिर धारा प्रवाह को सुनिश्चित करने के लिए डिजाइन किया गया है, जिससे धारा असंतुलन और वोल्टेज गिरावट से बचा जा सके। ग्राउंडिंग और न्यूट्रल चालक अपने अलग-अलग कार्य और डिजाइन के साथ, विद्युत प्रणालियों के सुरक्षित और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए एक साथ काम करते हैं।