कल्पना कीजिए कि एक उच्च-मूल्य का सटीक मोटर चुपचाप ओवरलोड से पीड़ित है, यह अनजान है कि यह किसी भी क्षण शॉर्ट सर्किट या ग्राउंड फॉल्ट के कारण विनाशकारी रूप से विफल हो सकता है। क्या आपकी सुविधा ऐसे जोखिमों के प्रति संवेदनशील है? औद्योगिक कार्यों के "हृदय" के रूप में, मोटरों को सुरक्षित और स्थिर प्रदर्शन के लिए मजबूत सुरक्षा की आवश्यकता होती है। यह लेख 2020 नेशनल इलेक्ट्रिकल कोड (एनईसी) के आधार पर सिंगल-मोटर ब्रांच सर्किट ओवरकरंट सुरक्षा डिजाइन की जांच करता है, जो मोटर विफलताओं को होने से पहले रोकने के लिए आवश्यक ज्ञान प्रदान करता है।

मोटर सर्किट डिजाइन एक व्यवस्थित इंजीनियरिंग प्रक्रिया है जो मानव परिसंचरण तंत्र की तरह काम करती है, जो औद्योगिक कार्यों को चलाने के लिए सुरक्षित और कुशलता से बिजली पहुंचाती है। विश्वसनीय मोटर प्रदर्शन के लिए एक पूर्ण ओवरकरंट सुरक्षा प्रणाली आवश्यक है। एक विशिष्ट मोटर सर्किट में कई महत्वपूर्ण घटक शामिल होते हैं, प्रत्येक विशिष्ट सुरक्षा कार्यों की सेवा करता है।

मोटर ओवरलोड सुरक्षा उपकरण रक्षा की पहली पंक्ति के रूप में कार्य करता है। एक सतर्क संरक्षक के रूप में कार्य करते हुए, यह अत्यधिक भार से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए मोटर संचालन की लगातार निगरानी करता है। एनईसी 430.31 के अनुसार, ओवरलोड सुरक्षा उपकरणों को:

• मोटर को ज़्यादा गरम होने से रोकें: जब मोटर विस्तारित अवधि के लिए रेटेड क्षमता से ऊपर काम करती हैं, तो अत्यधिक गर्मी इन्सुलेशन को खराब कर सकती है और वाइंडिंग विफलता का कारण बन सकती है। ओवरलोड सुरक्षा थर्मल क्षति होने से पहले बिजली बाधित करती है।
• सर्किट कंडक्टर की रक्षा करें: ओवरकरंट स्थितियां ब्रांच सर्किट वायरिंग के लिए खतरा हैं। उचित ओवरलोड सुरक्षा कंडक्टर को ज़्यादा गरम होने और संभावित आग के खतरों को रोकती है।
• शुरुआती कठिनाइयों को संबोधित करें: शुरुआत के दौरान, मोटरों को स्थैतिक घर्षण पर काबू पाना चाहिए। ओवरलोड सुरक्षा शुरुआती करंट की निगरानी करती है और अगर मोटर सामान्य रूप से शुरू होने में विफल हो जाती हैं, तो बिजली काट देती है, जिससे लॉक-रोटर की स्थिति से बचा जा सकता है।

एनईसी 430.32(ए)(1) मोटर फुल-लोड करंट के 115% और 125% के बीच ओवरलोड सुरक्षा रेटिंग निर्दिष्ट करता है। चुनौतीपूर्ण शुरुआती स्थितियों या परिवर्तनीय भार के लिए, रेटिंग 130% या 140% तक बढ़ सकती है (एनईसी 430.32(सी), 430.6(ए)(2))।

शॉर्ट सर्किट (फेज-टू-फेज या फेज-टू-न्यूट्रल फॉल्ट) और ग्राउंड फॉल्ट (फेज-टू-एन्क्लोजर फॉल्ट) सबसे गंभीर विद्युत खतरों का प्रतिनिधित्व करते हैं। ये फॉल्ट अत्यधिक करंट उत्पन्न करते हैं जो उपकरण को नष्ट कर सकते हैं और आग या झटके के जोखिम पैदा कर सकते हैं।

ब्रांच सर्किट सुरक्षा उपकरणों को मोटर शुरुआती सर्ज (एनईसी 430.52) का सामना करते हुए फॉल्ट करंट को तेजी से बाधित करना चाहिए। ये उपकरण मोटरों और कर्मियों के लिए अंतिम सुरक्षा के रूप में कार्य करते हैं।

एनईसी 430.22 में निरंतर-ड्यूटी मोटरों के लिए ब्रांच सर्किट कंडक्टर को मोटर फुल-लोड करंट के 125% से कम नहीं एम्पसिटी होने की आवश्यकता होती है। 10A मोटर के लिए, कंडक्टर को कम से कम 12.5A संभालना होगा। एनईसी टेबल 430.247-250 उचित कंडक्टर चयन के लिए फुल-लोड करंट मान प्रदान करते हैं।

एनईसी मोटर ब्रांच सर्किट सुरक्षा के लिए चार डिवाइस प्रकारों की अनुमति देता है:

1. नॉनटाइम डिले फ्यूज: तेज़ प्रतिक्रिया लेकिन मोटर शुरू होने के दौरान उपद्रव ट्रिपिंग की संभावना
2. डुअल-एलिमेंट (टाइम-डिले) फ्यूज: शुरुआती करंट का सामना करें जबकि विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करें
3. इंस्टेंटेनियस-ट्रिप ब्रेकर: महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए अल्ट्रा-फास्ट ऑपरेशन (एडजस्टेबल होना चाहिए और एक संयोजन स्टार्टर का हिस्सा होना चाहिए)
4. इनवर्स-टाइम ब्रेकर: सुरक्षा गति और शुरुआती करंट सहनशीलता को संतुलित करने वाला सामान्य विकल्प

मोटर शुरुआती करंट आमतौर पर फुल-लोड करंट का 6-8 गुना तक पहुंच जाता है। एनईसी 430.52(बी) अनिवार्य करता है कि सुरक्षा उपकरणों को बिना उपद्रव संचालन के इन इनरश करंट का सामना करना चाहिए।

एनईसी टेबल 430.52 प्रतिशत का उपयोग करते हुए, अधिकतम डिवाइस रेटिंग मोटर फुल-लोड करंट को उचित प्रतिशत से गुणा करने के बराबर होती है। उदाहरण के लिए, एक इनवर्स-टाइम ब्रेकर के साथ 10A मोटर:

10A × 250% = 25A अधिकतम

जब गणना मानक रेटिंग से मेल नहीं खाती है, तो एनईसी 430.52(सी)(1) अपवाद संख्या 1 अगले उच्च मानक मान का चयन करने की अनुमति देता है।

कठिन-शुरुआती मोटरों या परिवर्तनीय भार के लिए, एनईसी 430.52(सी)(1) अपवाद संख्या 2 और 430.52(सी)(3) अपवाद संख्या 1 सुरक्षा बनाए रखते हुए समायोजित सुरक्षा सेटिंग्स की अनुमति देते हैं।

नोट: प्रतिशत डिज़ाइन बी ऊर्जा-कुशल मोटरों पर लागू होते हैं।

25-एचपी, 460V, थ्री-फेज, डिज़ाइन बी, गिलहरी-केज मोटर पर विचार करें जिसमें 32A नेमप्लेट करंट और 1.15 सर्विस फैक्टर है।

एनईसी टेबल 430.250 से: 34A फुल-लोड करंट × 125% = 43A न्यूनतम कंडक्टर एम्पसिटी

नेमप्लेट करंट 32A × 125% = 40A अधिकतम

यदि आवश्यक हो: 32A × 140% = 44.8A (एनईसी 430.32(सी))

टाइम-डिले फ्यूज:

• 34A × 175% = 59.5A → 60A मानक का चयन करें
• अपवाद अधिकतम: 34A × 225% = 76.5A → अंतिम चयन: 70A

इनवर्स-टाइम ब्रेकर:

• 34A × 250% = 87.5A → 90A मानक का चयन करें
• अपवाद अधिकतम: 34A × 400% = 136A → अंतिम चयन: 125A

प्रभावी मोटर ओवरकरंट सुरक्षा के लिए एनईसी मानकों के अनुसार सावधानीपूर्वक डिजाइन की आवश्यकता होती है। उचित डिवाइस चयन, नियमित रखरखाव और कोड आवश्यकताओं का पालन मोटर विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है, जबकि विफलता के जोखिम को कम करता है और परिचालन सुरक्षा को बढ़ाता है।