Apa itu Petir?
Pada saat hujan lebat berlaku, anda mungkin pernah melihat kilatan cahaya di langit dan tentunya anda selalu dinasihatkan untuk tetap selamat di rumah. Bersama dengan kilatan cahaya, anda juga dapat mendengar bunyi guruh yang besar. Kilatan cahaya ini tidak lain hanyalah pembuangan elektrik atau cahaya seperti yang kita namakan. Oleh itu, mari kita lihat apa yang sebenarnya menyebabkan kilat, kesannya dan bagaimana kita dapat mengelakkan peralatan elektrik kita rosak.
Apa yang Menyebabkan Petir?
Apabila permukaan bumi dipanaskan, ia memanaskan udara di atasnya. Oleh kerana udara panas ini bersentuhan dengan badan air, ia memanaskan air yang menguap dan ketika udara naik dengan wap air, yang terakhir menyejuk dan membentuk awan. Ketika awan naik ke atas, ukurannya bertambah dan apabila zarah-zarah cair di awan mencapai ketinggian yang lebih tinggi membeku ke zarah-zarah ais. Apabila zarah-zarah ais dan zarah-zarah cair ini bertembung satu sama lain, mereka akan dikenakan polaritas positif. Zarah-zarah ais yang lebih kecil akan diisi secara positif sedangkan zarah-zarah yang lebih besar akan dicas negatif dan ditarik ke bumi kerana tarikan graviti bumi. Oleh itu terdapat medan elektrik di antara kedua-dua cas ini. Apabila intensiti medan elektrik ini meningkat, muncul titik ketika elektrik statik mula mengalir melalui garis medan elektrik, yang mengakibatkan percikan api di antara mereka. Kilat boleh berada di dalam awan antara zarah bermuatan positif di bahagian atas dan zarah bermuatan negatif di bahagian bawah. Kilat juga boleh berada di antara awan bermuatan negatif dan benda bermuatan positif di bumi seperti manusia, pokok atau konduktor lain. Oleh itu, semasa cas elektrik mengalir di antara awan dan orang di atas tanah, dia akan terkejut. Inilah sebab mengapa semasa ribut petir, disarankan untuk tidak keluar atau berdiri di bawah pokok atau menyentuh bahan konduktif seperti batang besi untuk tingkap anda. Juga suhu bolt kilat dapat berada pada julat suhu yang lebih tinggi 27000 darjah Celsius, yang kira-kira enam kali lebih tinggi daripada pada permukaan matahari. Oleh kerana elektrik ini melalui udara, ia akan meningkatkan suhu udara dalam jangka masa yang singkat dan setelah beberapa lama udara menyejuk. Ketika udara menjadi panas, udara mengembang dan ketika disejukkan, udara akan menguncup. Pengembangan dan pengecutan udara ini menyebabkan pengeluaran gelombang bunyi.
Sekarang kerana cahaya bergerak lebih pantas daripada bunyi, kita dapat melihat kilat terlebih dahulu dan kemudian mendengar ribut petir.
Bagaimana Kilat Mempengaruhi sistem bekalan elektrik di rumah
Ukur voltan AC antara Bumi dan terminal neutral pada palam tiga pin di rumah anda. Semua orang akan terkejut apabila mendapati ia berbeza dari 1 hingga 50 volt atau lebih sama. Sebaiknya ia adalah sifar. Bumi terbuka juga akan menunjukkan sifar yang berbahaya. Lalu apa yang harus kita lakukan untuk berada dalam keadaan selamat? Memendekkan bumi dan neutral adalah berbahaya dan tidak pernah dilakukan.
Mengapa kilat merosakkan sistem elektrik anda?
Neutral di pencawang yang memberi makan rumah anda mempunyai ketahanan yang pasti, katakan 1 ohm sehubungan dengan tanah. Kerana voltan tidak seimbang dalam 3 ph, arus mengalir dalam rintangan ini. Arus ini mungkin 1 A hingga 50 A atau lebih sama. Jadi IR berbeza dari 1 V hingga 50 volt. Oleh itu, di rumah anda, antara bumi hingga neutral voltan yang sama muncul, di mana anda tidak mempunyai kawalan. Yang terburuk berlaku sekiranya kilat menyerang sub stesen yang boleh memaksa kilo amp melalui rintangan ini. Bayangkan voltan itu. Ini menyebabkan malapetaka kerosakan pada litar elektronik yang juga menggunakan kabel pendawaian rumah. Syarikat telah kehilangan berjuta-juta rupee pada masa lalu sehingga penyelesaiannya dilaksanakan. Peralatan elektrik di rumah seperti TV, Komputer, dan lain-lain sering rosak akibat lonjakan voltan tinggi yang muncul di saluran kuasa. Lonjakan voltan tinggi dan transien berkembang selama sepersekian saat di talian bekalan apabila kilat berlaku. Lonjakan voltan tinggi berdurasi pendek seperti itu akan dikenakan pada arus utama juga apabila beban berkapasiti tinggi dihidupkan atau dimatikan. Ia juga berlaku apabila daya disambung semula setelah kegagalan kuasa kerana medan magnet yang tinggi dalam pengubah pengedaran. Arus masuk yang deras mengalir apabila kuasa disambung semula setelah gangguan kuasa. Ini disebabkan oleh penghasilan medan magnet tinggi dalam pengubah pengedaran sistem pengagihan kuasa. Ini boleh menyebabkan kerosakan segera peranti seperti TV jika keadaan tetap dihidupkan semasa kegagalan kuasa. Oleh itu, sangat disarankan untuk mematikan perkakas semasa gangguan bekalan elektrik. Walaupun lonjakan terlalu pendek dalam jangka masa yang singkat, ia dapat menyebabkan kerosakan kekal pada peralatan.
Bagaimana kerosakan akibat kilat dicegah?
Penyelesaian terbaik adalah di mana seseorang dapat membuat litar pintas bumi ke neutral terpencil dengan menggunakan pengubah pengasingan nisbah primer ke sekunder 1: 1. Ingatlah bahawa tidak boleh membuat litar pintas netral yang dibekalkan oleh syarikat utiliti ke bumi rumah anda.
2 cara untuk melindungi peranti elektrik anda daripada rosak kerana kesan kilat
1. Menggunakan MOV (Metal oksida Varistor)
Beberapa MOV dapat ditambahkan di papan suis yang ada untuk melindungi peralatan dari lonjakan voltan tinggi. Sekiranya peralihan berat berlaku di dalam talian, MOV dalam litar akan membuat litar pintas dan fius / MCB di dalam rumah akan meletup.
Varistor
Perlindungan MOV:
Metal Oxide Varistor (MOV) mengandungi jisim seramik dari butiran zink oksida, dalam matriks oksida logam lain seperti sejumlah kecil bismut, kobalt, mangan, dan lain-lain yang terjepit di antara dua plat logam yang membentuk elektrod. Batasan antara setiap butir dan jirannya membentuk persimpangan diod, yang membolehkan arus mengalir hanya dalam satu arah. Apabila voltan kecil atau sederhana digunakan di seluruh elektrod, hanya arus kecil yang disebabkan oleh kebocoran terbalik melalui persimpangan diod.
Apabila voltan besar digunakan, persimpangan diod terputus kerana gabungan pelepasan termionik dan terowong elektron, dan aliran arus yang besar. Varistor dapat menyerap sebahagian lonjakan. Kesannya bergantung pada peralatan dan perincian Varistor yang dipilih.
Varistor tetap tidak konduktif sebagai peranti mod shunt semasa operasi normal apabila voltan tetap jauh di bawah 'voltan pengapit'. Sekiranya nadi sementara terlalu tinggi, peranti boleh mencair, terbakar, menguap, atau rosak atau musnah.
Di sini tiga MOV digunakan, satu antara Fasa dan Neutral, satu lagi antara Fasa dan Bumi dan yang ketiga antara Neutral dan Bumi. 10 Amf sekering atau MCB dapat disediakan baik dalam Fasa dan Neutral untuk perlindungan total. Pengaturan ini dapat diatur di papan suis yang ada dari mana alat mendapat kuasa.
2. Penundaan masa ganti ganti
Idea asasnya adalah untuk melambatkan masa peralihan relay yang merupakan suis elektromagnetik untuk menghidupkan peranti elektronik.
Litar sederhana ini menyelesaikan masalah. Ia memberi kuasa kepada peranti hanya setelah penundaan dua minit ketika dihidupkan atau kuasa disambung semula setelah gangguan kuasa. Semasa selang ini, voltan elektrik akan stabil.
Pada dasarnya peralihan relay dikendalikan oleh SCR, yang mana peralihannya dikendalikan oleh kadar pengisian dan pemuatan kapasitor.
Litar berfungsi seperti litar penundaan dalam penstabil. Ia hanya menggunakan beberapa komponen dan dapat dipasang dengan mudah. Ia berfungsi berdasarkan prinsip pengisian dan pelepasan kapasitor. Kapasitor nilai tinggi C1 digunakan untuk mendapatkan kelewatan masa yang diperlukan. Semasa dihidupkan, C1 mengecas perlahan melalui R1. Apabila ia diisi penuh, SCR mencetuskan dan relay dihidupkan. Kuasa ke peranti diberikan melalui NO (Normally Open) dan kenalan umum relay. Oleh itu, apabila relay dicetuskan, peranti akan dihidupkan. SCR mempunyai harta selak. Iaitu, ia mencetuskan dan arus mengalir dari Anode ke Cathode apabila pintu masuk mendapat nadi positif. SCR terus melakukan, walaupun voltan gerbangnya dikeluarkan. SCR mati hanya jika arus anodnya dikeluarkan dengan mematikan litar.
Petunjuk LED disediakan untuk menunjukkan pengaktifan geganti. Perintang R3 menghadkan arus LED dan perintang R2 melepaskan kapasitor.
Cara Menetapkan
Pengaturan litar adalah mudah. Pasang pada PCB biasa dan masukkan dalam casing. Betulkan soket AC dalam casing tersebut. Sambungkan garis fasa ke kenalan geganti biasa dan kenalan NO ke soket AC. Garis netral harus terus ke pin soket yang lain. Oleh itu, garis fasa berterusan apabila kenalan NO relay membuat hubungan dengan kenalan biasa.
