کیوں گراؤنڈ وائر کا سائز ہارٹ وائر سے چھوٹا ہوتا ہے

زمین کی تار کے سائز کو دیکھنے کے معاملات

زمین کی تار کا سائز ضروری نہیں ہے کہ برق (فیز یا گرم) تار کے سائز کے مطابق ہو۔ لیکن اس کی ابعاد کو الٹربج کے قوانین، جیسے ریاست ہائے متحدہ کے قومی برقی کوڈ (NEC) میں ذکر شدہ حکمت عمل کے مطابق پابند ہونا چاہئے۔ زمین کی تار کے مناسب سائز کو کچھ بنیادی عوامل متاثر کرتے ہیں:

یہ عام طور پر نہیں ہوتا، لیکن لمبی تار کی دوڑ یا دائرے کی صورتحالوں میں جہاں ردعمل کم کرنے کا خیال رکھنا ضروری ہوتا ہے، زمین کی تار کا سائز بڑھانے کی ضرورت ہو سکتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ لمبی زمین کی تار میں کافی وولٹیج ڈراپ ہو سکتا ہے، جس کے باعث زمین کے راستے کا مقاومت بڑھ جاتا ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے اور برقی نظام کی سلامتی اور قابل اعتمادی کو یقینی بنانے کے لیے، زمین کی تار کو فیز کاندکٹر کے سائز کے مطابق کیا جا سکتا ہے۔

معین برقی نصبیات میں، مہندسین فیز تار کے سائز کے مطابق زمین کی تار کو استعمال کرنے کا انتخاب کرتے ہیں ایک اضافی سلامتی کا اقدام کے طور پر۔ یہ روایت خاص طور پر کلیدی نظاموں میں عام ہے جہاں برقی فیلرز کے باعث سنگین نتائج ہو سکتے ہیں، یا علاقوں میں جہاں مقامی برقی کوڈز زیادہ مشدد شرائط لگاتے ہیں۔ بڑی سائز کی زمین کی تار کا استعمال کرتے ہوئے، نظام فلٹ کرنٹ کو بہتر طور پر سنبھال سکتا ہے، برقی شوک اور آلات کے نقصان کے خطرے کو کم کرتا ہے۔

برقی دائرے میں زمین کی تار کے سائز کو سمجھنا

جب زمین کی تار فیز تار سے چھوٹی ہو

کئی برقی دائرے میں، زمین (یا زمین کرنا) تار عام طور پر فیز (گرم) اور نیٹرل تار کے مقابلے میں چھوٹی گیج کی ہوتی ہے، اور یہ ڈیزائن کا انتخاب کچھ بنیادی عوامل پر مبنی ہے:

ہر قسم کی تار کا کام

• فیز تار: یہ تار عام طور پر دائرے کے معمولی کام کے دوران پوری لاڈ کرنٹ کو برداشت کرتی ہے۔ یہ ملحقہ دستیابات اور آلات کو برقی طاقت فراہم کرتی ہے۔

• نیٹرل تار: یہ کرنٹ کے واپسی کا راستہ کرتی ہے، فیز تار کے مساوی کرنٹ کو برقی ذریعہ کے واپس لے جاتی ہے۔

زمین تار: اس کا بنیادی کام فلٹ کرنٹ کے لیے ایک سالم راستہ فراہم کرنا ہے، جیسے کہ کسی کسٹ کے دوران یا برقی لیکیج کے دوران تیار ہوتے ہیں۔ ان غیر معمولی کرنٹ کو منتقل کرتے ہوئے، یہ آلات کی حفاظت کرتی ہے اور کارکنوں کو برقی شوک سے بچاتی ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ زمین تار دائرے کے معمولی کرنٹ کے کام میں شامل نہیں ہوتی ہے۔

کرنٹ کے کام کرنے کی ضروریات

چونکہ زمین تار صرف فلٹ کی صورتحالوں میں کرنٹ کو برداشت کرتی ہے، اس کو مسلسل لاڈ کرنٹ کو برداشت کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی جیسے فیز تار کو ہوتی ہے۔ فلٹ کرنٹ عام طور پر بہت مختصر مدت کے لیے بہتے ہیں، عام طور پر صرف تک تک کرنٹ کے اوور کرنٹ حفاظت کے آلہ، جیسے سرکٹ بریکر یا فیوز، کو ٹرپ کرتا ہے تاکہ دائرے کو ٹکر دے۔ اس کے نتیجے میں، زمین تار کو یہ مختصر مدت کے لیے کرنٹ کو برداشت کرنے کے لیے سائز کیا جا سکتا ہے بغیر گرم ہوئے۔ اس کی ڈیزائن اسے کرنٹ کو صرف اتنا وقت برداشت کرنے کی اجازت دیتی ہے کہ حفاظتی آلہ دائرے کو ڈسکنیکٹ کرے، اور مختصر فلٹ کی مدت کرنٹ کی گرمی کے خطرے کو کم کرتی ہے۔ یہ چھوٹی گیج کی تار کا استعمال کرنے کی اجازت دیتی ہے، لاگت اور مواد کی استعمال کو کم کرتے ہوئے بھی ضروری سلامتی اور کارکردگی کے معیار کو پورا کرتی ہے۔ زمین تار کو بڑا کرنا بلا وجہ کی لاگت کو بڑھا دے گا بغیر کسی قابل ذکر اضافی سلامتی کے فائدے کے۔

وولٹیج ڈراپ کے معاملات

زمین تار کی ڈیزائن میں وولٹیج ڈراپ کا خیال نہیں کیا جاتا کیونکہ وہ مسلسل کرنٹ کو برداشت نہیں کرتی ہے۔ علاوہ ازیں، زمین تار کو عام طور پر نسبتاً چھوٹی لمبائی میں نصب کیا جاتا ہے۔ یہ چھوٹی لمبائی فلٹ کرنٹ کو تیزی سے زمین پر منتقل کرنے کی اجازت دیتی ہے، سرکٹ بریکر کو ٹرپ کرنے کے لیے بغیر کرنٹ کو گرم کیے۔ نتیجے میں، چھوٹی سائز کی زمین تار کو استعمال کیا جا سکتا ہے بغیر دائرے کی کارکردگی کو کم کیے۔

کوڈ پر مبنی سائز کے معیار

قومی برقی کوڈ (NEC): NEC میں ٹیبل 250.122 میں تفصیل سے ذکر کیا گیا ہے کہ معدنی معدنی کنڈکٹر (EGC) کا کم از کم سائز کیا ہو۔ ان شرائط کو دائرے کی حفاظت کے لیے اوور کرنٹ حفاظت کے آلہ، جیسے سرکٹ بریکر یا فیوز کی درجہ بندی پر مبنی ہے۔

بین الاقوامی الیکٹروٹیکنیکل کمیشن (IEC): NEC کے مطابق IEC کے معیار بھی زمین کنڈکٹرز کا کم از کم سائز تعریف کرتے ہیں۔ لیکن IEC کے دستاویزات عام طور پر فیز کنڈکٹرز کے سائز اور سب سے زیادہ متوقع فلٹ کرنٹ کے عوامل کو مد نظر رکھتے ہیں۔ ان کوڈز کا مقصد یہ ہے کہ زمین تار مناسب سائز کی ہوں - نہ کہ بہت چھوٹی ہوں، جو فلٹ کے دوران کام کرنے کی کوشش میں ناکام ہو سکتی ہیں، نہ کہ بہت بڑی ہوں، جو کیلئے ضائع ہوں۔

عملی مثالیں

• ایک دائرے کو 15-ایمپ بریکر کے ذریعے حفاظت کیا جاتا ہے، گرم تار عام طور پر #12 AWG ہوتی ہے، اور زمین تار کم از کم #14 AWG کپر ہونی چاہئے۔

• 20-ایمپ بریکر کے ساتھ، گرم تار 10 AWG ہوتی ہے، اور زمین تار کم از کم #12 AWG کپر ہونی چاہئے۔

• 50-ایمپ بریکر کے مورد میں، گرم تار # 6 AWG ہوتی ہے، اور زمین تار کا کم از کم سائز 10 AWG کپر ہونا چاہئے۔

• 100-ایمپ بریکر اور پینل کے لیے، جہاں سروس کیبل #4 AWG ہوتی ہے، زمین تار کم از کم #8 AWG کپر ہونی چاہئے۔

• 200-ایمپ سروس کے لیے، گرم تار کم از کم #3/0 AWG ہوتی ہے، اور زمین تار # 4 AWG ہونی چاہئے۔

• کچھ بڑے بریکرز والے دائرے، جیسے 600 ایمپ کے بریکرز کے لیے، زمین تار کو متناسب طور پر سائز کیا جانا چاہئے تاکہ ممکنہ فلٹ کرنٹ کو برداشت کر سکے۔

اگرچہ زمین تار کی گنجائش عام طور پر فیز تار سے چھوٹی ہوتی ہے، لیکن کچھ مستثنیات ہیں۔

جب زمین تار کی گنجائش فیز تار کی گنجائش کے مطابق ہو

کچھ خاص صورتحالیں ہیں جہاں زمین تار کی گنجائش فیز تار کی گنجائش کے مطابق ہونی چاہئے:

بونڈنگ کنڈکٹرز

جب زمین تار کو بونڈنگ کے مقاصد کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جیسے برقی آلات کے میٹل حصوں کو زمین کے نظام سے جوڑنا، تو وہ فیز تار کی گنجائش کے مطابق ہونی چاہئے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ وہ فلٹ کرنٹ کو کامیابی سے برداشت کرسکتی ہے اور بونڈنگ کنکشن کی تمامیت کو برقرار رکھتی ہے، برقی خطرات سے محفوظی کا قابل اعتماد ذریعہ فراہم کرتی ہے۔

بڑی گنجائش کے کنڈکٹرز

وہ دائرے جو بڑی گنجائش کے کنڈکٹرز (مثال کے طور پر 3/0 AWG یا اس سے بڑی) کا استعمال کرتے ہیں، NEC کے مطابق تناسب سے بڑی زمین تار کی گنجائش کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ زمین کا نظام بڑی سعیہ کے دائرے کے ساتھ متعلقہ زیادہ فلٹ کرنٹ کو برداشت کر سکے اور برقی نصب کی سلامتی کو برقرار رکھ سکے۔

خصوصی آلات کے استعمال

کچھ قسم کے حساس یا بڑی سعیہ کے آلات، جیسے فوٹو وولٹک (PV) نصبیات، زمین تار کی گنجائش کی ضرورت ہوتی ہے جو فیز تار کی گنجائش کے مطابق ہو۔ یہ سائز کی ضرورت فلٹ کرنٹ کے کامیاب روانے کو یقینی بنانے کے لیے ضروری ہے اور ردعمل کو کم کرنے کے لیے، اس طرح آلات اور برقی نظام کی کلیہ سلامتی اور کارکردگی کو بہتر بناتی ہے۔

غلط زمین تار کی گنجائش کے معاملات

برقی نظام میں زمین تار ہمیشہ گرم یا نیٹرل تار کے سائز کے مطابق نہیں ہوتی؛ یہ کچھ بڑی یا چھوٹی ہو سکتی ہے۔ جب یہ ایک بڑی زمین تار کا استعمال کرتا ہے، تو یہ برقی نظام کے لیے کوئی خطرہ نہیں ہوتا، لیکن یہ مطلوبہ مادے کی مقدار کو بڑھا دیتا ہے۔ صورتحالوں میں جہاں مزید لمبائی کی ضرورت ہو، ایک جنکشن بکس کا استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ تار کو بڑھا کر زمین کے نظام کی تمامیت کو کم کیا جا سکے۔

حقیقت میں، ایک بڑی زمین تار کئی فوائد فراہم کرتی ہے اور کچھ صورتحالوں میں خاص طور پر فائدہ مند ہو سکتی ہے۔ بڑی تاروں کے ساتھ کم مقاومت کے ساتھ، وولٹیج ڈراپ کو کم کرنا یقینی بناتا ہے کہ برقی کنکشن مستحکم رہے۔ یہ خصوصی طور پر نظاموں میں ضروری ہوتا ہے جو زیادہ کرنٹ کی برداشت کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ وولٹیج کی کمی کو کم کرتے ہوئے، ایک بڑی زمین تار کلیہ نظام کی قابل اعتمادی اور سلامتی کو بہتر بناتی ہے۔

پرعکس، ایک بہت چھوٹی زمین تار کے استعمال سے جدی مسائل ہو سکتے ہیں۔ چھوٹی تاروں کے ساتھ زیادہ برقی مقاومت ہوتی ہے، جو سرکٹ بریکر کے میگنیٹک ٹرپ مکینزم کے صحیح کام کرنے کو روک سکتی ہے۔ یہ انسداد یہ یقینی بناتا ہے کہ بریکر فلٹ کے دوران جتنا تیزی سے ٹرپ کرنا چاہئے اس کرنے کے قابل نہیں ہوگا، جس سے خطرناک سطح کے کرنٹ کو نظام کے ذریعے بہنے کی اجازت دے گا۔ علاوہ ازیں، چھوٹی زمین تار زیادہ فلٹ کرنٹ کو برداشت کرنے کے قابل نہیں ہوں گی، جس سے گرمی کا خطرہ ہوگا۔ شدید صورتحالوں میں، یہ گرمی تار کو پگھل سکتی ہے، جو ایک بڑا آگ کا خطرہ بناتی ہے اور ملکیت اور زندگی کو خطرے میں ڈال سکتی ہے۔

برقی نظام کی سلامتی اور کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے، مناسب سائز کی زمین تار کا استعمال ضروری ہے۔ مثال کے طور پر، ایک معیاری 100-ایمپ سروس کے ساتھ 150-فٹ کی دوڑ کے لیے، عموماً 8 AWG (امریکن وائر گیج) زمین تار کی تجویز کی جاتی ہے۔ ان سائز کے معیار کے مطابق رہنے سے برقی خطرات کے خلاف حفاظت کی یقینی بنانے کی اجازت ملتی ہے اور زمین کے نظام کو کام کرنے کی اجازت دیتی ہے، فلٹ کے دوران موثوقہ حفاظت فراہم کرتی ہے۔