क्यों मानक ब्रेकर ग्राउंड फ़ॉल्ट के खिलाफ सुरक्षा नहीं प्रदान करता है

स्टैंडर्ड ब्रेकर वाले सर्किट में एक टूटा हुआ न्यूट्रल वायर चौकाने का खतरा पैदा करता है क्योंकि ब्रेकर न्यूट्रल वायर की निगरानी या सुरक्षा नहीं करता है। स्टैंडर्ड ब्रेकर की आंतरिक व्यवस्था को ऑपरेशन के दौरान ग्राउंड-फ़ॉल्ट करंट का पता लगाने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। स्टैंडर्ड सर्किट ब्रेकर को ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट से सुरक्षा प्रदान करने के लिए इंजीनियरिंग किया गया है, ग्राउंड फ़ॉल्ट नहीं।

स्टैंडर्ड ब्रेकर हॉट वायर में धारा की निगरानी करता है और अगर धारा ब्रेकर की रेटिंग से अधिक हो जाती है तो ट्रिप हो जाता है - आमतौर पर ओवरलोड या शॉर्ट सर्किट के कारण। हालाँकि, टूटे हुए न्यूट्रल के साथ, दोषपूर्ण धारा ग्राउंड वायर के माध्यम से स्रोत तक लौट सकती है। यह इसलिए होता है क्योंकि मुख्य पैनल में ग्राउंड और न्यूट्रल टर्मिनल बार बंधित होते हैं।

परिणामस्वरूप, ब्रेकर की रेटेड क्षमता से कम धारा एक अनपेक्षित मार्ग में सर्किट में प्रवाहित हो सकती है। क्योंकि हॉट वायर में कोई अतिरिक्त धारा प्रवाहित नहीं होती, इसलिए ब्रेकर दोष का पता नहीं लगा पाता और बंद रहता है। इस परिणामस्वरूप, सर्किट के कुछ हिस्से ऊर्जा से भरे रहते हैं, जिससे एक छिपा चौकाने का खतरा बनता है जिसे ब्रेकर नहीं दूर करता है।

विद्युत सर्किट में सबसे सामान्य दोष निम्नलिखित हैं:
ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट

स्टैंडर्ड ब्रेकर ओवरलोड या प्रत्यक्ष शॉर्ट सर्किट (जहाँ धारा हॉट से न्यूट्रल या हॉट से हॉट तक प्रत्यक्ष रूप से प्रवाहित होती है) के कारण होने वाली अतिरिक्त धारा पर प्रतिक्रिया करता है। ये स्थितियाँ धारा झंकार का निर्माण करती हैं, जिसे ब्रेकर पता लगाता है और क्षति से बचने के लिए ट्रिप हो जाता है।

ग्राउंड फ़ॉल्ट

ग्राउंड फ़ॉल्ट तब होता है जब धारा हॉट वायर से ग्राउंड वाली सतह पर रिस जाती है, न्यूट्रल वायर को छोड़कर (उदाहरण के लिए, टूटे हुए न्यूट्रल या लाइव वायर के मेटल एप्लायंस केस या गीली सतह से संपर्क के कारण)। ग्राउंड फ़ॉल्ट में उच्च धारा झंकार नहीं होती, जिसे स्टैंडर्ड ब्रेकर ट्रिप करने के लिए आवश्यक होती है, विशेष रूप से अगर केवल थोड़ी मात्रा में धारा ग्राउंड पर रिस जाती है। यह रिसाव बिना ब्रेकर की ट्रिप थ्रेशहोल्ड तक पहुंचे सीरियस चौकाने का खतरा बना सकता है।

स्टैंडर्ड ब्रेकर शॉर्ट सर्किट या ग्राउंड फ़ॉल्ट पर कैसे प्रतिक्रिया करता है?

चलिए देखें कि एक स्टैंडर्ड ब्रेकर एक सर्किट में शॉर्ट सर्किट या ग्राउंड फ़ॉल्ट पर कैसे व्यवहार करता है और प्रतिक्रिया करता है, जैसा कि नीचे दर्शाया गया है।

इस उदाहरण को देखें: 120V/240V मुख्य पैनल में, एक प्रकाश सर्किट 120V सप्लाई पर 15-एंप स्टैंडर्ड ब्रेकर द्वारा नियंत्रित और सुरक्षित किया जाता है, और न्यूट्रल कनेक्शन खो जाता है।

चित्र में दिखाए गए अनुसार, अगर मुख्य पैनल में न्यूट्रल बार उपलब्ध नहीं है, तो रिटर्न धारा न्यूट्रल बार तक वापस जाने की कोशिश करती है। क्योंकि न्यूट्रल बार ग्राउंड बार से बंधित है, इसलिए धारा का वापस स्रोत (आमतौर पर ट्रांसफ़ॉर्मर) तक जाने का एकमात्र मार्ग ग्राउंड वायर है। यह एक सर्किट बनाता है, जिससे लगभग 2.4 एंप की दोषपूर्ण धारा प्रवाहित होती है। प्रकाश बल्ब अभी भी धीमा प्रकाश उत्सर्जित कर सकता है।

यह 2.4-एंप दोषपूर्ण धारा ब्रेकर की 15-एंप रेटिंग से काफी कम है, इसलिए यह ट्रिप नहीं होता। परिणामस्वरूप, सर्किट एक चौकाने का खतरा प्रस्तुत करता है, क्योंकि सभी मेटल कंपोनेंट्स - जिनमें उपकरण के एनक्लोजर, मेटल रेसवे, और जुड़े हुए उपकरणों के मेटलिक बॉडी शामिल हैं - लगभग 72V AC से ऊर्जा से भर जाते हैं।

अब, दूसरी स्थिति को देखें जहाँ न्यूट्रल खो जाता है और हॉट वायर उपकरण के मेटलिक बॉडी से संपर्क करता है, जिससे "डबल फ़ॉल्ट" बनता है। इस मामले में, प्रकाश बंद हो जाता है क्योंकि लोड प्रतिरोध की कमी हो जाती है। चित्र में दिखाए गए अनुसार, लगभग 4 एंप की दोषपूर्ण धारा ग्राउंड कंडक्टर के माध्यम से स्रोत तक वापस जाती है।

फिर से, सर्किट के सभी मेटल कंपोनेंट 120V AC से ऊर्जा से भर जाते हैं। यह 4-एंप दोषपूर्ण धारा ब्रेकर की 15-एंप थ्रेशहोल्ड से नीचे रहती है, इसलिए ब्रेकर ट्रिप नहीं होता। अगर ऑपरेटर उपकरण के एनक्लोजर, मेटल रेसवे, या उपकरण के मेटलिक बॉडी को स्पर्श करता है, तो वह गंभीर विद्युत चौकाने का खतरा उठाता है।

इन खतरों को कम करने के लिए, स्टैंडर्ड ब्रेकर की तुलना में GFCI (ग्राउंड फ़ॉल्ट सर्किट इंटररप्टर) ब्रेकर की सिफारिश की जाती है। GFCI ब्रेकर ग्राउंड फ़ॉल्ट का पता लगाने और खतरनाक स्थितियों - जिनमें टूटे हुए न्यूट्रल के कारण भी - में ट्रिप करने के लिए इंजीनियरिंग किए गए हैं, जिससे सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित होता है।