क्यों ग्राउंड वायर का आकार हॉट वायर से छोटा होता है

पृथ्वी तारको आकारको विचारहरू

पृथ्वी तारको आकार जरुरी नहीं पावर (फेज वा हॉट) तारको आकारसँग मिल्नुपर्छ। तर, यसको आयामहरू विद्युत संहिताहरूमा निर्धारित नियमहरूलाई ठूलो रूपमा पालना गर्नुपर्छ, जस्तै संयुक्त राष्ट्रमा राष्ट्रिय विद्युत संहिता (NEC)। केही प्रमुख कारकहरू पृथ्वी तारको उचित आकारको निर्धारणमा प्रभाव लगाउँछन्:

यद्यपि यो सामान्य घटना नहीं हुन्छ, देर तार चलाउने अवस्थाहरू वा इम्पिडेन्स घटाउन आवश्यक छ भने विक्रमहरूमा, पृथ्वी तारको आकार बढाउनुपर्छ। यो एक लामो पृथ्वी तार एक महत्वपूर्ण वोल्टेज ड्राप अनुभव गर्न सक्छ, जसले फर्काउँदो पथको प्रतिरोध बढाउँछ। यस मुद्दालाई नियन्त्रण गर्न र विद्युत प्रणालीको सुरक्षा र विश्वसनीयता सुनिश्चित गर्न, पृथ्वी तारलाई फेज चालकको आकारसँग मिलाउन सकिन्छ।

विशिष्ट विद्युत स्थापनाहरूमा, इन्जिनियरहरूले पृथ्वी तारलाई फेज तारको आकारसँग समान बनाउन अतिरिक्त सुरक्षा उपायको रूपमा चयन गर्न सक्छन्। यो व्यवहार विशेष रूपमा महत्वपूर्ण प्रणालीहरूमा प्रचलित छ जहाँ विद्युत विफलता गम्भीर परिणामहरू ल्याउ सक्छ, वा जहाँ स्थानीय विद्युत संहिताहरू अधिक सख्त आवश्यकता लगाउँछन्। ठूलो आकारको पृथ्वी तार प्रयोग गर्दा, प्रणाली फाउल्ट धाराहरूलाई बेहतर रूपमा संभाल्न सक्छ, जसले विद्युत झटका र उपकरण नुकसानको झुकाव घटाउँछ।

विद्युत परिपथमा पृथ्वी तारको आकारको बुझाउन

जब पृथ्वी तार पावर तारभन्द छोटो हुन्छ

धेरै विद्युत परिपथहरूमा, पृथ्वी (वा पृथ्वीकरण) तार फेज (हॉट) र न्यूट्रल तारभन्द छोटो गेजमा हुन्छ, र यो डिजाइन चयन केही प्रमुख कारकहरूबाट आधारित छ:

प्रत्येक तार प्रकारको फलन

• फेज तार: यो तार सामान्य परिपथ संचालनमा पूर्ण लोड धारा लिन जिम्मेवार छ। यो जोडिएको उपकरण र यन्त्रहरूलाई विद्युत शक्ति प्रदान गर्छ।

• न्यूट्रल तार: यो तार धाराको फिर्ता मार्गको रूपमा काम गर्छ, फेज तार जस्तै एउटै रकमको धारा शक्ति स्रोतमा फिर्ता लिनुहोस्।

पृथ्वी तार: यसको प्राथमिक भूमिका फाउल्ट धाराहरू, जस्तै शॉर्ट सर्किट वा विद्युत लीक देखि उत्पन्न भएका, लागि एक सुरक्षित मार्ग प्रदान गर्न छ। यसले यी असामान्य धाराहरूलाई विचलित गर्दै, उपकरणहरूलाई सुरक्षित र व्यक्तिहरूलाई विद्युत झटकाबाट रक्षा गर्छ। महत्वपूर्ण रूपमा, पृथ्वी तार परिपथको सामान्य धारा लिन संचालनमा सहभागी छैन।

धारा लिन आवश्यकता

किनभने पृथ्वी तार फाउल्ट परिस्थितिमा मात्र धारा लिन्छ, यसले फेज तारको जस्तै निरन्तर लोड धारा लिनुपर्दैन। फाउल्ट धाराहरू सामान्यतया धेरै छोटो अवधिमा फ्लो गर्छ, अन्यथा ओवरकरेन्ट सुरक्षा उपकरण, जस्तै सर्किट ब्रेकर वा फ्युज, परिपथ रोक्न लाग्छ। यसले पृथ्वी तारलाई यी छोटो अवधिको धारा लिन सक्षम बनाउँछ, बिना अतितापित हुने। यसको डिजाइन यी फाउल्ट धाराहरूलाई यी छोटो अवधिमा लिन सक्षम बनाउँछ, र यी छोटो फाउल्ट अवधि अतितापित भएको झुकाव घटाउँछ। यसले ठूलो आकारको पृथ्वी तार प्रयोग गर्दा अनावश्यक खर्च बिना दिए पनि आवश्यक सुरक्षा र प्रदर्शन मानकहरू पूरा गर्छ।

वोल्टेज ड्रापको विचारहरू

वोल्टेज ड्राप पृथ्वी तारको डिजाइनमा एक महत्वपूर्ण चिन्ता छैन किनभने यी निरन्तर धारा लिन्छैन। अतिरिक्त, पृथ्वी तारहरू सामान्यतया छोटो लामाइमा स्थापित हुन्छन्। यी छोटो लामाइ फाउल्ट धाराहरूलाई शीघ्र गर्दा पृथ्वीमा लिन गर्छ, जसले ब्रेकरलाई ट्रिप गर्न लाग्छ बिना तारलाई अतितापित गर्दै। यसले एक छोटो आकारको पृथ्वी तार प्रयोग गर्दा परिपथको प्रदर्शन नष्ट नहुने छ।

कोड-आधारित आकारको मानकहरू

राष्ट्रिय विद्युत संहिता (NEC): NEC टेबल 250.122 मा विस्तृत निर्देशहरू प्रदान गर्छ जसले उपकरण पृथ्वीकरण चालक (EGC)को न्यूनतम आकार निर्धारित गर्छ। यी आवश्यकताहरू ओवरकरेन्ट सुरक्षा उपकरण, जस्तै सर्किट ब्रेकर वा फ्युज, जसले परिपथलाई सुरक्षा प्रदान गर्छ,को रेटिंग आधारित छ।

अन्तर्राष्ट्रीय विद्युत प्रौद्योगिकी संघ (IEC): NEC जस्तै, IEC मानकहरू पृथ्वीकरण चालकहरूको न्यूनतम आकार परिभाषित गर्छ। तर, IEC निर्देशहरू सामान्यतया फेज चालकहरूको आकार र अधिकतम अनुमानित फाउल्ट धाराहरूको विचार गर्छ। यी कोडहरू पृथ्वी तारहरूलाई उचित आकार दिन सुनिश्चित गर्छ - न छोटो, जुन फाउल्ट देखि विफल हुन सक्छ, वा बहुत ठूलो, जुन व्यर्थ छ।

प्रायोगिक उदाहरणहरू

• 15-एम्प ब्रेकर द्वारा सुरक्षित एक परिपथमा, हॉट तार सामान्यतया #12 AWG छ, र पृथ्वी तार कम्तिमा #14 AWG कपर्दा हुनुपर्छ।

• 20-एम्प ब्रेकरको साथ, हॉट तार 10 AWG छ, र पृथ्वी तार कम्तिमा #12 AWG कपर्दा हुनुपर्छ।

• 50-एम्प ब्रेकरको साथ, हॉट तार #6 AWG छ, र पृथ्वी तारको कम्तिमा आकार 10 AWG कपर्दा हुनुपर्छ।

• 100-एम्प ब्रेकर र पनेलको साथ, जहाँ सेवा केबल #4 AWG छ, पृथ्वी तार कम्तिमा #8 AWG कपर्दा हुनुपर्छ।

• 200-एम्प सेवाको साथ, हॉट तारहरू कम्तिमा #3/0 AWG छ, र पृथ्वी तार #4 AWG हुनुपर्छ।

• 600-एम्प जस्ता बहुत ठूलो ब्रेकर राखिएका परिपथहरूले पृथ्वी तारहरूलाई फाउल्ट धाराहरू लिन गर्न सक्ने आकारमा राख्नुपर्छ।

पृथ्वी तार सामान्यतया फेज तारभन्द छोटो हुन्छ, तर यसमा अपवादहरू छन्।

जब पृथ्वी तार पावर तारको आकारसँग मिल्छ

केही विशिष्ट परिस्थितिहरू छन् जहाँ पृथ्वी तारलाई पावर तारको आकारसँग समान बनाउनुपर्छ:

बाँडिङ चालकहरू

जब पृथ्वी तारहरू बाँडिङ उद्देश्यको लागि प्रयोग गरिन्छ, जस्तै विद्युत उपकरणको धातु भागहरूलाई पृथ्वी प्रणालीसँग जोड्न, त्यसपछि यी पावर तारको आकारसँग समान हुनुपर्छ। यसले यी फाउल्ट धाराहरू लिन सक्षम र बाँडिङ सम्बन्धको पूर्णता बनाएको रूपमा विद्युत खतराबाट सुरक्षा प्रदान गर्छ।

ठूलो गेज चालकहरू

#3/0 AWG वा ठूलो गेजको चालकहरू प्रयोग गरिने परिपथहरूको लागि, NEC ठूलो पृथ्वी तारहरू आवश्यक गर्छ। यसले यी ठूलो-क्षमता परिपथहरूसँग जुडिएको उच्च फाउल्ट धाराहरू लिन सक्षम र विद्युत स्थापनाको सुरक्षा बनाएको रूपमा योगदान गर्छ।

विशेष उपकरण अनुप्रयोगहरू

सौर ऊर्जा (PV) स्थापनाजस्तै केही प्रकारका संवेदनशील वा ठूलो-क्षमता उपकरणहरूले पृथ्वी तारहरूलाई फेज तारहरूको आकारसँग समान बनाउन आवश्यक छ। यी आकार फाउल्ट धाराहरूको बेहतर फ्लो र इम्पिडेन्स घटाउन आवश्यक छ, जसले उपकरण र विद्युत प्रणालीको समग्र सुरक्षा र प्रदर्शन बढाउँछ।

गलत पृथ्वी तारको आकारको प्रभावहरू

विद्युत प्रणालीमा पृथ्वी तार हॉट वा न्यूट्रल तारको आकारसँग सदै नहीं मिल्छ; यो थोरै ठूलो हुन सक्छ वा थोरै छोटो हुन सक्छ। ठूलो पृथ्वी तार प्रयोग गर्दा, यसले विद्युत प्रणालीलाई कुनै खतरा नहीं दिन्छ, तर यसले अतिरिक्त सामग्रीको आवश्यकता बाट खर्च बढाउँछ। यी अतिरिक्त लामाइ आवश्यक छ भने, जंक्शन बाक्स प्रयोग गरिन सकिन्छ बिना पृथ्वी प्रणालीको पूर्णता नष्ट गर्दै।

थोरै ठूलो पृथ्वी तार धेरै फाइदा दिन सक्छ र केही परिस्थितिहरूमा विशेष रूपमा लाभदायक हुन सक्छ। ठूलो तारहरूको निम्न रोधकता वोल्टेज ड्राप घटाउँछ, जसले एक स्थिर विद्युत सम्बन्ध प्रदान गर्छ। यो विशेष रूपमा उच्च धारा लिन आवश्यकता राख्ने प्रणालीहरूमा महत्वपूर्ण हुन्छ। वोल्टेज निकासी घटाउँदै, ठूलो पृथ्वी तार प्रणालीको समग्र प्रदर्शन र सुरक्षा बढाउँछ।

विपरीत रूपमा, छोटो पृथ्वी तार प्रयोग गर्दा गम्भीर समस्याहरू उत्पन्न हुन सक्छ। छोटो तारहरूको उच्च विद्युत रोधकता यी सर्किट ब्रेकरको चुम्बकीय ट्रिप मेकनिजमको सामान्य कार्य अवरोध गर्छ। यो अवरोध यसलाई फाउल्ट देखि शीघ्र ट्रिप गर्न असमर्थ बनाउँछ, जसले खतरनाक तर्फ धारा फ्लो गर्न दिन्छ। अतिरिक्त, छोटो पृथ्वी तारहरू अतिमान फाउल्ट धाराहरू लिन सक्षम नहुन सक्छ, जसले अतितापित हुन सक्छ। अत्यधिक अवस्थामा, यी अतितापित तार गल्न सक्छ, जसले एक महत्वपूर्ण आग खतरा रचाउँछ र सम्पत्ति र जीवन खतरामा ल्याउँछ।

विद्युत प्रणालीको सुरक्षा र उत्तम प्रदर्शन सुनिश्चित गर्न, उचित आकारको पृथ्वी तार प्रयोग गर्न आवश्यक छ। उदाहरणका लागि, 150-फिट चलाउने 100-एम्प सेवामा, 8 AWG (अमेरिकी तार गेज) पृथ्वी तार सामान्यतया सुझाव दिइन्छ। यी आकारको निर्देशन अनुसरण गर्दा विद्युत खतराबाट सुरक्षा गरिन्छ र पृथ्वी प्रणाली प्रभावकारी रूपमा काम गर्छ, जसले फाउल्ट देखि सुरक्षा प्रदान गर्छ।