थर्मल ओवरलोड बेतरतीब ढंग से नहीं होता है, बल्कि कई परस्पर क्रिया करने वाले कारकों का परिणाम होता है। मूल रूप से, यह तब होता है जब विद्युत घटक या सिस्टम अपनी डिज़ाइन क्षमता से अधिक भार वहन करते हैं, जिससे अत्यधिक गर्मी उत्पन्न होती है। नीचे हम तीन प्राथमिक कारणों का विश्लेषण करते हैं:

उपकरण ओवरलोड तब होता है जब मोटर या सर्किट अपनी रेटेड क्षमता से अधिक करंट संभालते हैं। यह अतिरिक्त भार अत्यधिक गर्मी उत्पन्न करता है जो मोटर वाइंडिंग और अन्य घटकों को नुकसान पहुंचाता है। सामान्य परिदृश्यों में एक ही सर्किट से कई उच्च-शक्ति वाले उपकरणों को जोड़ना या उनकी विशिष्टताओं से परे मोटरों का संचालन शामिल है।

विशेष रूप से चिंताजनक बात यह है कि अमेरिका में 50% से अधिक आवासीय इमारतें 30 साल से अधिक पुरानी हैं, जिनमें विद्युत वायरिंग आधुनिक बिजली की मांगों के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है। चेतावनी संकेतों में झिलमिलाती रोशनी, बार-बार सर्किट ब्रेकर ट्रिप, गर्म या रंग बदले हुए आउटलेट, जलने की गंध और भिनभिनाने वाली आवाज़ें शामिल हैं।

यांत्रिक समस्याएं मोटरों के अंदर प्रतिरोध को बढ़ाती हैं, जिससे उन्हें अधिक मेहनत करनी पड़ती है और अधिक बिजली की खपत होती है। सामान्य उदाहरणों में शाफ्ट मिसअलाइनमेंट शामिल है जिससे घर्षण होता है और घिसे हुए बेयरिंग अतिरिक्त प्रतिरोध पैदा करते हैं। दोनों स्थितियाँ मोटरों को उनकी थर्मल क्षमता से परे धकेलती हैं।

कंपन विश्लेषण बेयरिंग स्वास्थ्य की निगरानी के लिए प्रभावी साबित होता है, क्योंकि पहनने के पैटर्न कंपन आवृत्ति और आयाम में पता लगाने योग्य परिवर्तन पैदा करते हैं जो प्रारंभिक चेतावनी संकेतों के रूप में काम करते हैं।

विद्युत असंतुलन से तात्पर्य असमान करंट प्रवाह से है जो अतिरिक्त गर्मी उत्पन्न करता है और घटकों पर जोर देता है। तीन-फेज सिस्टम में, फेज़ हानि शेष फेज़ को अधिक करंट ले जाने के लिए मजबूर करती है, जिससे मोटर वाइंडिंग ज़्यादा गरम हो जाती हैं। सर्किट ओवरलोड तब होता है जब बिजली की मांग क्षमता से अधिक हो जाती है, जो अक्सर दोषपूर्ण वायरिंग, खराब ब्रेकर या अपर्याप्त आउटलेट के कारण होती है जिससे असुरक्षित एक्सटेंशन कॉर्ड का उपयोग होता है।

सुरक्षा के आंकड़े बताते हैं कि विद्युत दोषों के कारण सालाना लगभग 46,700 घर आग लगते हैं, जिससे 1.5 बिलियन डॉलर से अधिक का नुकसान होता है। थर्मल ओवरलोड की घटनाओं से औद्योगिक वातावरण में महंगा डाउनटाइम और उपकरण प्रतिस्थापन का सामना करना पड़ता है।

थर्मल ओवरलोड विद्युत प्रणालियों को कई तरह से नुकसान पहुंचाता है, जिससे उपकरण क्षति, सुरक्षा खतरे और परिचालन व्यवधान होते हैं, जिसमें तत्काल विफलता और दीर्घकालिक गिरावट दोनों शामिल हैं।

थर्मल ओवरलोड आमतौर पर सबसे कमजोर सिस्टम घटकों पर हमला करता है। तार इन्सुलेशन अक्सर सबसे पहले पीड़ित होता है, क्योंकि अत्यधिक करंट इन्सुलेशन को पिघला देता है, जिससे कंडक्टर संभावित इग्निशन स्रोतों के संपर्क में आ जाते हैं। मोटरों को इसी तरह के जोखिमों का सामना करना पड़ता है, जिसमें ओवरलोड वाइंडिंग इन्सुलेशन ब्रेकडाउन का अनुभव करती हैं जो शॉर्ट सर्किट या पूर्ण विफलता का कारण बन सकती हैं।

ट्रांसफॉर्मर समान खतरों का सामना करते हैं, क्योंकि ज़्यादा गरम होने से तेल से भरे इकाइयों में इन्सुलेशन खराब हो जाता है, जिससे आग का खतरा बढ़ जाता है। लगातार ओवरलोडिंग से वायरिंग, आउटलेट और ब्रेकर भी क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, जिससे संचित तनाव के माध्यम से उनका जीवनकाल कम हो जाता है।

थर्मल ओवरलोड से सुरक्षा जोखिम गंभीर से लेकर संभावित घातक तक होते हैं। विद्युत आग सबसे तात्कालिक खतरा पैदा करती है, क्योंकि ज़्यादा गरम तार और क्षतिग्रस्त आउटलेट इग्निशन तापमान तक पहुँच सकते हैं। 2011-2020 के बीच, यू.एस. ब्यूरो ऑफ़ लेबर स्टैटिस्टिक्स ने 33,890 कार्य-संबंधी गर्मी की चोटें और बीमारियाँ दर्ज कीं, साथ ही 1992-2021 से 999 मौतें दर्ज कीं, जो थर्मल जोखिम प्रबंधन के महत्व को उजागर करती हैं।

क्षतिग्रस्त इन्सुलेशन भी कंडक्टरों को उजागर करके इलेक्ट्रोक्यूशन के जोखिम को बढ़ाता है, जिससे हल्के असुविधा से लेकर जानलेवा चोट तक के झटके लगने की संभावना पैदा होती है।

घटक क्षति और सुरक्षा मुद्दों के अलावा, थर्मल ओवरलोड महंगा परिचालन व्यवधान पैदा करता है। जब सिस्टम ज़्यादा गरम हो जाते हैं, तो आग को रोकने के लिए सुरक्षात्मक ब्रेकर ट्रिप हो जाते हैं, लेकिन साथ ही उत्पादकता भी रुक जाती है। विनिर्माण में, यहां तक कि संक्षिप्त आउटेज भी महत्वपूर्ण नुकसान पैदा कर सकते हैं।

ओवरलोड सिस्टम भी कम कुशलता से काम करते हैं, अधिक ऊर्जा की खपत करते हैं जबकि असंगत प्रदर्शन देते हैं। लंबे समय तक थर्मल तनाव सामग्री के क्षरण को तेज करता है, जिससे समय से पहले उपकरण की विफलता होती है जो पूर्ण परिचालन शटडाउन में बदल सकती है।

थर्मल ओवरलोड को रोकने के लिए उचित सुरक्षा उपकरणों, बुद्धिमान डिज़ाइन और नियमित रखरखाव को मिलाकर समस्याओं की पहचान और समाधान करने की आवश्यकता होती है इससे पहले कि वे सुरक्षा खतरे या उपकरण विफलता बन जाएं।

ये महत्वपूर्ण उपकरण करंट प्रवाह की निगरानी करके और लंबे समय तक ओवरलोड के दौरान बिजली काट कर मोटरों की रक्षा करते हैं। वे आमतौर पर द्विधात्विक स्ट्रिप्स का उपयोग करते हैं जो गर्म होने पर झुकते हैं, जिससे शटडाउन तंत्र ट्रिगर होते हैं। मैनुअल या स्वचालित रीसेट संस्करणों में उपलब्ध, उचित करंट थ्रेसहोल्ड सेटिंग्स आवश्यक हैं - बहुत कम होने से अनावश्यक डाउनटाइम होता है, जबकि बहुत अधिक होने से अपर्याप्त सुरक्षा का जोखिम होता है।

सही आकार के उपकरण इच्छित भार से मेल खाते हैं, जिससे ज़्यादा गरम होने से बचा जा सकता है। ओवरसाइज़ सिस्टम अत्यधिक चक्रित हो सकते हैं, जबकि अंडरसाइज़ इकाइयाँ लगातार पूरी क्षमता पर काम करती हैं, दोनों अनावश्यक गर्मी उत्पन्न करती हैं। नियमित रखरखाव में शामिल होना चाहिए:

• क्षति या जंग के लिए दृश्य निरीक्षण
• तापमान सेटिंग्स के लिए अंशांकन जांच
• ओवरलोड स्थितियों का अनुकरण करके कार्यात्मक परीक्षण

पर्याप्त वेंटिलेशन भी गर्मी के अपव्यय के लिए महत्वपूर्ण साबित होता है, जबकि ट्रिप इतिहास लॉग को बनाए रखने से विकसित हो रही समस्याओं की पहचान करने में मदद मिलती है।

जबकि ओवरलोड रिले मोटरों की रक्षा करते हैं, सर्किट ब्रेकर और फ्यूज पूरे सर्किट की रक्षा करते हैं। ब्रेकर निरंतर ओवरलोड और अचानक शॉर्ट दोनों पर प्रतिक्रिया करने के लिए थर्मल और चुंबकीय तत्वों को जोड़ते हैं। फ्यूज अत्यधिक करंट के संपर्क में आने पर पिघल जाते हैं, जिसके सक्रियण के बाद प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। साथ में वे अंतर्निहित अतिरेक के साथ लेयर्ड रक्षा प्रणाली बनाते हैं।

थर्मल ओवरलोड विद्युत प्रणालियों के लिए गंभीर खतरे प्रस्तुत करता है, जिससे संभावित रूप से उपकरण क्षति, सुरक्षा घटनाएं और परिचालन व्यवधान हो सकते हैं। सुरक्षित, विश्वसनीय संचालन बनाए रखने के लिए प्रभावी रोकथाम उपाय महत्वपूर्ण हैं। मुख्य अंतर्दृष्टि में शामिल हैं:

• उपकरण ओवरलोड, यांत्रिक मुद्दे और विद्युत असंतुलन प्राथमिक कारण दर्शाते हैं
• प्रभाव घटक क्षति से लेकर सुरक्षा खतरों और सिस्टम डाउनटाइम तक होते हैं
• रोकथाम के लिए ओवरलोड रिले, उचित उपकरण आकार और सर्किट सुरक्षा उपकरणों की आवश्यकता होती है

विशेष रूप से, तीन-फेज इंडक्शन मोटर औद्योगिक अनुप्रयोगों का लगभग 80% हिस्सा हैं, जबकि विद्युत ओवरलोड आवासीय सर्किट विफलताओं का प्रमुख कारण है। ये आंकड़े विश्वसनीय सुरक्षा उपकरणों की आवश्यकता को रेखांकित करते हैं।

नियमित निरीक्षण, उचित आकार के घटकों और चेतावनी संकेतों पर त्वरित प्रतिक्रिया के माध्यम से, संगठन थर्मल ओवरलोड जोखिमों को प्रभावी ढंग से कम कर सकते हैं, विद्युत प्रणाली सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित कर सकते हैं, साथ ही उपकरण निवेश की रक्षा कर सकते हैं।