අධිවෝල්ටීයතා ආරක්ෂක රැහැනකින් ගෘහ උපකරණ ආරක්ෂා කරගන්නා ආකාරය

විදුලි පද්ධතිවල ඇති වන හදිසි අධිවෝල්ටීයතා (voltage spikes) හේතුවෙන් වටිනා ගෘහ විදුලි උපකරණ ක්ෂණිකව විනාශ වී යාමේ අවදානමක් පවතී. මෙම ගැටලුවෙන් බේරීම සඳහා අධිවෝල්ටීයතා ආරක්ෂක දිගු රැහැන් (surge protectors) නිවැරදිව භාවිත කරන්නේ කෙසේද සහ ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය පිටුපස ඇති විද්‍යාත්මක පදනම මෙම ලිපියෙන් පැහැදිලි කෙරේ.

අධිවෝල්ටීයතා තරංග යනු මොනවාද?

භෞතික විද්‍යාත්මකව බලන කල, අප නිවෙස්වලට ලැබෙන විද්‍යුත් සැපයුම සයිනස් තරංගයක් (sine wave) ලෙස ගලා යන අතර එහි වෝල්ටීයතාවය නියත මට්ටමක පවතී. කෙසේ වෙතත්, අකුණු සැර වැදීම්, විදුලි සැපයුම් ජාලයේ සිදුවන සංක්‍රාන්ති ක්‍රියාවලීන්, හෝ නිවසේ ඇති විශාල මෝටර (උදාහරණයක් ලෙස වායු සමීකරණ හෝ ශීතකරණ කොම්ප්‍රෙසර්) ක්‍රියාත්මක වීමේදී සහ අක්‍රීය වීමේදී ක්ෂණික විද්‍යුත් තරංග ඇති වේ. මෙම තරංග මඟින් සාමාන්‍ය වෝල්ටීයතාවය මයික්‍රෝ තත්පර කිහිපයක් ඇතුළත දහස් ගණනක් දක්වා ඉහළ නැංවිය හැකිය. මෙම අධික විදුලි පීඩනයට ගෘහ උපකරණවල ඇති සියුම් අර්ධ සන්නායක (semiconductors) සහ ක්ෂුද්‍ර චිප දරාගත නොහැකි වන අතර, ඒවා ක්ෂණිකව පිළිස්සී යයි.

ලෝහ ඔක්සයිඩ් වරිස්ටරයේ (MOV) භෞතික විද්‍යාව

සාමාන්‍ය විදුලි දිගු රැහැනක් සහ අධිවෝල්ටීයතා ආරක්ෂක රැහැනක් අතර ඇති ප්‍රධාන වෙනස වන්නේ එහි අඩංගු අභ්‍යන්තර ආරක්ෂණ පරිපථයයි. මෙහි ප්‍රධානතම සක්‍රීය උපාංගය වන්නේ ලෝහ ඔක්සයිඩ් වරිස්ටරයයි (Metal Oxide Varistor - MOV). MOV යනු වෝල්ටීයතාවය මත පදනම් වූ විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධකයකි. සාමාන්‍ය වෝල්ටීයතා තත්ත්ව යටතේදී, මෙහි ප්‍රතිරෝධය අතිශයින්ම ඉහළ මට්ටමක පවතින අතර, එයින් විදුලි ධාරාව කාන්දු වීමට ඉඩ නොදේ. නමුත් වෝල්ටීයතාව නියමිත සීමාව ඉක්මවා ගිය වහාම, MOV හි ප්‍රතිරෝධය ක්ෂණිකව ශුන්‍යය දක්වා පහත වැටේ. මෙහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, අතිරික්ත අධිවෝල්ටීයතා විදුලි ධාරාව සංවේදී විදුලි උපකරණ වෙත ගලා යාම වළක්වා, එය ආරක්ෂිතව භූගත රැහැන (ground wire) වෙත හරවා යවනු ලැබේ.

තෝරාගැනීමේදී සැලකිය යුතු තාක්ෂණික දර්ශක

අධිවෝල්ටීයතා ආරක්ෂක රැහැනක් මිලදී ගැනීමේදී පහත සඳහන් තාක්ෂණික දත්ත පිළිබඳව විශේෂයෙන් සැලකිලිමත් විය යුතුය:

• ජූල් අගය (Joule Rating): මෙයින් දැක්වෙන්නේ ආරක්ෂක රැහැනට අවශෝෂණය කරගත හැකි උපරිම ශක්ති ප්‍රමාණයයි. ජූල් අගය ඉහළ වන තරමට රැහැනේ ආරක්ෂාව සහ ආයු කාලය වැඩි වේ. පරිගණක සහ රූපවාහිනී සඳහා අවම වශයෙන් ජූල් 1000 කට වඩා වැඩි අගයක් ඇති රැහැන් භාවිත කළ යුතුය.
• සීමාකාරී වෝල්ටීයතාව (Clamping Voltage): ආරක්ෂක රැහැන විසින් අතිරික්ත විදුලිය භූගත කිරීමට පටන් ගන්නා නිශ්චිත වෝල්ටීයතා සීමාව මෙයින් දැක්වේ. මෙම අගය හැකි තරම් අඩු විය යුතුය. සාමාන්‍යයෙන් වෝල්ට් 330, වෝල්ට් 400 හෝ වෝල්ට් 500 වැනි අගයන් මේ සඳහා බහුලව භාවිත වේ.
• ප්‍රතිචාර කාලය (Response Time): ආරක්ෂක උපාංගය ක්‍රියාත්මක වීමට ගතවන කාලයයි. හොඳ තත්ත්වයේ පවතින රැහැන් නැනෝ තත්පර (nanoseconds) එකකට වඩා අඩු කාලයකින් ක්‍රියාත්මක වන අතර එමඟින් උපකරණවලට කිසිදු හානියක් වීමට ඉඩ නොදේ.

නිවැරදිව භාවිත කිරීමේ රීති සහ නඩත්තුව

ආරක්ෂක රැහැනකින් උපරිම ප්‍රයෝජන ලබා ගැනීමට නම්, එය නිවැරදිව ස්ථාපනය කර නඩත්තු කළ යුතුය. ප්‍රධාන වශයෙන් පහත සඳහන් කරුණු කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න:

• සැබෑ භූගත කිරීමේ අවශ්‍යතාවය: බොහෝ දෙනෙක් නොදන්නා කරුණක් නම්, ආරක්ෂක රැහැනක් නිසි ලෙස ක්‍රියාත්මක වීමට නම් නිවසේ විදුලි පද්ධතියේ භූගත කම්බිය (earth wire) නිවැරදිව ක්‍රියාත්මක විය යුතුය. භූගත නොකළ පද්ධතියකදී MOV උපාංගයට අතිරික්ත ධාරාව පිට කිරීමට මාර්ගයක් නොමැති බැවින් එයින් කිසිදු ආරක්ෂාවක් ලැබෙන්නේ නැත.
• දාම සම්බන්ධතා වළක්වා ගැනීම: කිසිම අවස්ථාවක එක් ආරක්ෂක රැහැනකට තවත් දිගු රැහැනක් සම්බන්ධ නොකරන්න. මෙයින් විදුලි ධාරිතාව ඉක්මවා ගොස් රැහැන් රත් වී ගිනි අනතුරු ඇති විය හැක.
• MOV ක්ෂය වීම සහ ආයු කාලය: එක් එක් වෝල්ටීයතා රැල්ල අවශෝෂණය කිරීමේදී MOV උපාංග ක්‍රමයෙන් දිරාපත් වේ. එම නිසා, වසර 2-3 කට වරක් හෝ විශාල අකුණු සැර වැදීමකින් පසුව මෙම රැහැන් අලුත් කිරීමට වගබලා ගත යුතුය. බොහෝ රැහැන්වල ඇති ආරක්ෂිත දර්ශක ආලෝකය (indicator light) ක්‍රියා විරහිත වී ඇත්නම්, එයින් අදහස් වන්නේ එහි ආරක්ෂණ හැකියාව අවසන් වී ඇති බවයි.

අවසාන නිර්දේශය

නිවසේ ඇති වටිනා ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ ආරක්ෂා කරගැනීම සඳහා හුදෙක් ලාභදායී සාමාන්‍ය දිගු රැහැන් වෙනුවට, නිසි තාක්ෂණික පිරිවිතරයන් සහිත අධිවෝල්ටීයතා ආරක්ෂක රැහැන් භාවිතය අතිශයින්ම වැදගත් වේ. නිසි පරිදි භූගත කරන ලද පද්ධතියක මෙවැනි රැහැන් භාවිත කිරීමෙන් ඔබේ උපකරණවල ආයු කාලය දිගු කරගත හැකිය.