संरक्षणात्मक बहुल पृथ्वीकरण (PME) – TN-C-S – (MEN) और PNB

संरक्षणात्मक बहु-पृथ्वी (PME) क्या है?

संरक्षणात्मक बहु-पृथ्वी (PME) एक सुरक्षा ग्राउंडिंग विधि है जिसमें ग्राहक के प्रतिष्ठान में पृथ्वी निरंतरता चालक (ग्राउंड वायर) दोनों स्थानीय अर्थिंग सिस्टम और पावर सप्लाई के न्यूट्रल चालक से जुड़ा होता है। इसे TN-C-S या बहु-पृथ्वी न्यूट्रल (MEN) भी कहा जाता है, यह सिस्टम सुनिश्चित करता है कि यदि न्यूट्रल वायर टूट जाता है, तो दोष धाराएँ फिर भी पृथ्वी कनेक्शन के माध्यम से सुरक्षित रूप से स्रोत तक वापस लौट सकती हैं, इससे विद्युत झटके और अन्य खतरों का जोखिम कम होता है।

PME अर्थिंग सिस्टम (नीचे दिखाया गया है) में, सप्लाई न्यूट्रल दो भूमिकाओं का काम करता है: यह संरक्षणात्मक अर्थिंग प्रदान करता है और न्यूट्रल चालक के रूप में कार्य करता है। इसके अतिरिक्त, न्यूट्रल चालक सप्लाई पक्ष पर बहुत से बिंदुओं पर ग्राउंड किया जाता है। इस लेख के अगले भाग में एक खुले-सर्किट PEN चालक (स्रोत न्यूट्रल में टूटना) के प्रभाव, संरक्षण उपाय और PME से संबंधित संभावित खतरों पर चर्चा की गई है।

TN-C-S PME क्या है?

TN-C-S PME (संरक्षणात्मक बहु-अर्थिंग) एक विशिष्ट विद्युत वितरण सिस्टम की व्यवस्था है जिसमें बाहरी सप्लाई स्रोत बहुत से बिंदुओं पर सीधे ग्राउंड किया जाता है ("T" = Terre, फ्रांसीसी में "पृथ्वी" या "ग्राउंड" के लिए)। ग्राहक की स्थापना की ओर, उपकरणों के चालक भाग परिपथ संरक्षण केबल (CPC) के माध्यम से दोनों सप्लाई न्यूट्रल (N) और अर्थिंग सिस्टम से जुड़े होते हैं।

"C-S" नामांकन दर्शाता है कि न्यूट्रल (N) और संरक्षण पृथ्वी (PE) चालक सप्लाई स्रोत के नेटवर्क में जुड़े (C) और ग्राहक की स्थापना में अलग (S) होते हैं।

TN-C-S PME के प्रमुख घटक

• T: Terre ("पृथ्वी/ग्राउंड") — सिस्टम में आपूर्ति चालकों से अलग एक सीधा, स्वतंत्र ग्राउंड कनेक्शन होता है।
  

• N: न्यूट्रल — विद्युत परिपथ में धारा का लौटाव चालक।
  

• C: जुड़ा — अपस्ट्रीम सप्लाई नेटवर्क (जैसे, ट्रांसफॉर्मर से ग्राहक के मुख्य पैनल तक), न्यूट्रल (N) और संरक्षण पृथ्वी (PE) चालक एक एकल चालक में विलयित हो जाते हैं, जिसे PEN (संरक्षण

• पृथ्वी न्यूट्रल) चालक कहा जाता है।
  

• S: अलग — ग्राहक के मुख्य पैनल या वितरण बिंदु पर, PEN चालक दो स्वतंत्र चालकों में विभाजित हो जाता है:
  

• न्यूट्रल (N): लौटाव धारा ले जाता है।
  

• संरक्षण पृथ्वी (PE): उपकरण के फ्रेम से जुड़ा होता है और दोष के दौरान सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

TN-C-S PME कैसे काम करता है

• अपस्ट्रीम (सप्लाई पक्ष):

• न्यूट्रल और संरक्षण पृथ्वी को PEN चालक के रूप में जोड़ा जाता है, जो स्रोत (जैसे, ट्रांसफॉर्मर) पर ग्राउंड किया जाता है और संभवतः बीच के बिंदुओं (बहु-अर्थिंग) पर भी।

• डाउनस्ट्रीम (ग्राहक पक्ष):

• ग्राहक के मुख्य पैनल पर, PEN चालक एक अलग न्यूट्रल (N) और संरक्षण पृथ्वी (PE) में विभाजित हो जाता है।

• PE चालक सभी उपकरणों के दिखाई देने वाले चालक भागों (जैसे, धातु के केसिंग) से जुड़ा होता है ताकि दोष धाराएँ सुरक्षित रूप से पृथ्वी पर ले जाई जा सकें।

• न्यूट्रल (N) ग्राहक की स्थापना के भीतर पृथ्वी से अलग रहता है (मुख्य पैनल पर एकल बांडिंग बिंदु को छोड़कर वोल्टेज स्थिरता बनाए रखने के लिए)।

सुरक्षा लाभ

• दोष संरक्षण: फेज-टू-मेटल दोष की घटना में, धारा PE चालक के माध्यम से पृथ्वी पर बहती है, जिससे सर्किट ब्रेकर या फ्यूज तेजी से ट्रिप हो जाता है।
  

• न्यूट्रल टूटने की सुरक्षा: यदि न्यूट्रल चालक अपस्ट्रीम टूट जाता है, तो PEN/PE कनेक्शन सुनिश्चित करता है कि दिखाई देने वाले धातु के भाग पृथ्वी वोल्टेज पर रहते हैं, जिससे विद्युत झटके का जोखिम कम होता है।
  

• लचीलापन: यह आपूर्ति नेटवर्क में एक संयुक्त न्यूट्रल-पृथ्वी सिस्टम (TN-C) की सरलता और ग्राहक की स्थापना में एक अलग सिस्टम (TN-S) की सुरक्षा को मिलाता है, जिससे यह शहरी ग्रिड और इमारतों के इंस्टॉलेशन दोनों के लिए उपयुक्त होता है।
  

यह व्यवस्था आपूर्ति नेटवर्क में लागत की कुशलता और अंतिम-उपयोगकर्ता परिवेशों में सुरक्षा को संतुलित करती है, जिसका व्यापक रूप से आवासीय, व्यावसायिक और औद्योगिक सेटिंग्स में उपयोग किया जाता है।

PNB क्या है?

PNB, संरक्षणात्मक न्यूट्रल बांडिंग का संक्षिप्त रूप है, जो PME (संरक्षणात्मक बहु-अर्थिंग) सिस्टम के समान एक ग्राउंडिंग विधि है, लेकिन एक महत्वपूर्ण अंतर है: न्यूट्रल-टू-पृथ्वी (TN) कनेक्शन ग्राहक (उदाहरण के लिए, प्रतिष्ठान के मुख्य पैनल) पक्ष पर स्थापित किया जाता है, बजाय पावर सप्लाई या वितरण ट्रांसफॉर्मर पर।

एक TN-C-S सिस्टम में, PNB (संरक्षणात्मक न्यूट्रल बांडिंग) उस व्यवस्था को संदर्भित करता है जिसमें व्यक्तिगत ग्राहकों के PEN (संरक्षण पृथ्वी न्यूट्रल) या CNE (संयुक्त न्यूट्रल पृथ्वी) चालक केवल एक बिंदु पर पावर स्रोत (उदाहरण के लिए, ट्रांसफॉर्मर) से जुड़े होते हैं। यह एकल बांडिंग बिंडु सुनिश्चित करता है कि न्यूट्रल और संरक्षण पृथ्वी कार्यों को अपस्ट्रीम (ट्रांसफॉर्मर से ग्राहक के मुख्य पैनल तक) में जोड़ा गया है और ग्राहक की स्थापना (TN-C-S संरचना) के भीतर अलग किया गया है।

PNB के लिए प्रमुख विचार

• पृथ्वी दूरी की आवश्यकता: ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड और ग्राहक के मुख्य पैनल (जहाँ न्यूट्रल-पृथ्वी बांडिंग होती है) के बीच सिफारिश की गई दूरी 40 मीटर (≈130 फीट) से कम होनी चाहिए। न्यूट्रल टूटने की घटना में वोल्टेज जोखिम को कम करने के लिए, यह दूरी आदर्श रूप से जितना संभव हो उतना कम होनी चाहिए, विशेष रूप से मुख्य पैनल के पृथ्वी लिंक बार के निकट।

• सुरक्षा मैकेनिज़्म: ग्राहक की स्थापना पर न्यूट्रल को पृथ्वी से बांड करके, PNB न्यूट्रल के वोल्टेज को स्थिर करता है और यदि अपस्ट्रीम न्यूट्रल चालक विफल हो जाता है तो दोष धाराओं के लिए एक बैकअप पथ प्रदान करता है। यह दिखाई देने वाले धातु के भागों को जीवंत बनाने और विद्युत झटके का जोखिम कम करने में मदद करता है।

PME से अंतर

जबकि दोनों PNB और PME न्यूट्रल-पृथ्वी बांडिंग शामिल करते हैं, PME आमतौर पर सप्लाई पक्ष पर बहुत से ग्राउंडिंग बिंदुओं (उदाहरण के लिए, ट्रांसफॉर्मर और वितरण नेटवर्क के दौरान) का सामना करता है, जबकि PNB एकल बांडिंग बिंदु पर ग्राहक की स्थानीयता पर ध्यान केंद्रित करता है TN-C-S ढांचे के भीतर।

PNB छोटे-स्तर की स्थापनाओं में सुरक्षा और सरलता को संतुलित करने के लिए डिजाइन किया गया है, विद्युत कोडों का पालन करते हुए अंतिम-उपयोगकर्ता परिवेशों में न्यूट्रल चालक दोषों के प्रभाव को कम करता है।

PME अर्थिंग सिस्टम का उपयोग क्यों और कहाँ किया जाता है?

ESQCR (विद्युत सुरक्षा, गुणवत्ता और निरंतरता विनियमों) के तहत, ग्राहकों को HV/LV स्थापनाओं में PEN चालक स्थापित करने से रोका गया है; यह जिम्मेदारी स्वतंत्र वितरण नेटवर्क ऑपरेटर (DNO) पर है। यह इसलिए है क्योंकि PME सिस्टम जटिल ग्राउंडिंग व्यवस्थाओं को शामिल करते हैं जिनके लिए सुरक्षा और पालन की सुनिश्चितता के लिए पेशेवर प्रबंधन की आवश्यकता होती है।

PME के प्रमुख लाभ

PME का प्राथमिक लाभ एक टूटे न्यूट्रल वायर (खुले-सर्किट PEN चालक) के दौरान जोखिमों को कम करने की क्षमता है। यदि न्यूट्रल विफल हो जाता है, तो दोष धारा बहु-पृथ्वी बिंदुओं (बहु-अर्थिंग बिंदुओं द्वारा बनाए गए) के माध्यम से सुरक्षित रूप से स्रोत तक वापस लौट सकती है। यह कम प्रतिरोध रास्ता उच्च धारा के कारण फ्यूज को पिघला देता है या सर्किट ब्रेकर को सक्रिय करता है। इस परिणामस्वरूप, दिखाई देने वाले धातु के भाग निकट-पृथ्वी वोल्टेज पर रहते हैं, जिससे टूटे न्यूट्रल के कारण विद्युत झटके का खतरा दूर हो जाता है। PME के बिना, न्यूट्रल टूटने से कोई वापसी रास्ता नहीं रहता, जिससे न्यूट्रल वायर जीवंत हो जाता है और गंभीर झटके का खतरा बनता है।

PME के अनुप्रयोग

विद्युत आपूर्ति कंपनियाँ और वितरक अक्सर PME का उपयोग ऐसे ग्रामीण या चुनौतियों वाले इलाकों (जैसे, पहाड़ी क्षेत्र) में करते हैं जहाँ:

• प्रत्येक इमारत के लिए व्यक्तिगत कम-प्रतिरोध अर्थिंग लागतदायक या अव्यावहारिक है।
  

• ट्रांसफॉर्मर से ग्राहक टर्मिनल तक संगत पृथ्वी लूप प्रतिरोध प्राप्त करना कठिन है।
  

• हालाँकि, PME का उपयोग इसकी तकनीकी आवश्यकताओं और संभावित खतरों के कारण संबंधित प्राधिकारियों की लिखित मंजूरी की आवश्यकता होती है।

PME/PNB के लिए चालक और बांडिंग आकार

PME अर्थिंग के लिए, चालक आकार BS 7671:2018+A