Earthed Neutral और Insulated Neutral सिस्टम दोनों में अंतर क्या है

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Diffrance Between Earthed Neutral (-ve) and Insulated Neutral (-ve) System | Earthed Neutral (-ve) और Insulated Neutral (-ve) सिस्टम दोनों में अंतर क्या है

इस पोस्ट का विषय AC Supply के बारे में है हम आपको बताएंगे कि Earthed Neutral (-ve) और Insulated Neutral (-ve) सिस्टम क्या होता है, Earthed Neutral (-ve) और Insulated Neutral (-ve) में अंतर क्या है और Insulated Neutral (-ve) का उपयोग कहाँ होता है।
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ऊपर चित्र में साधारण AC Supply दिखाई गयी है यह AC Supply यहां पर Power Station से आ रही है सब स्टेशन में Neutral (-ve) को Earth से जोड़ा जाता है, साथ ही इसमें लोड भी लगाया गया है घरों में हमको Phase (+), Neutral (-ve) और Earth मिलता है और क्योंकि सब स्टेशन में Neutral (-ve) को Earth से जोड़ा जाता है इसलिए इसको Earthed Neutral (-ve) सिस्टम कहा जाता है।
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ऊपर दिए चित्र में Insulated Neutral (-ve) दिखाया गया है तो आपको Earthed Neutral (-ve) और Insulated Neutral (-ve) दोनों में अंतर क्या है वो दिख रहा होगा। Earthed Neutral (-ve) सिस्टम में Substation पे Neutral को Earth के साथ जोड़ा गया था, लेकिन Insulated Neutral (-ve) सिस्टम में Neutral को Earth के साथ नही जोड़ा गया, ये Insulated  है इसलिए इसको Insulated Neutral (-ve) सिस्टम कहते हैं। Insulated Neutral (-ve) में भी Phase (+), Neutral (-ve) और Earth मिलता है लेकिन Neutral (-ve) को यहां Earth से नही जोड़ा जाता।
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यहां पर दोनों में Protection के लिए MCB लगाया हुआ है अब मान लेते हैं कि Earthed Neutral (-ve) सिस्टम में Phase (+) और Earth के बीच में Fault आ जाता है जैसेकि Short Circuit, इनके कारण Circuit में बहुत ज्यादा Current बहने लगेगा जिसके कारण Circuit में लगा MCB ट्रिप हो जाएगा।
 
अब देखते हैं जब Insulated Neutral (-ve) सिस्टम में जब फाल्ट होता है तो क्या होता है। जैसे ही Insulated Neutral (-ve) सिस्टम में Phase (+ve) Earth के साथ शार्ट होता है तो इस मामले में MCB ट्रिप नही होगी क्योंकि यहांपे Neutral (-ve) को Earth के साथ नही जोड़ा गया है, ऐसे में Phase (+ve) Earth के साथ शार्ट होने पे भी Circuit में ज्यादा करंट फ्लो नही होगा। ऐसे में लोड  को भी Power मिलती रहेगी। मतलब Insulated Neutral (-ve) सिस्टम में अगर Phase (+ve) और Earth का फाल्ट हो जाए तो भी MCB ट्रिप नहीं होता और लोड काम करता रहता है क्योंकि MCB ट्रिप ना होने के कारण AC सप्लाई मिलती रहती है

तो यहां से हमे 2 बातें पता लगती हैं।

  1. Earthed Neutral (-ve) सिस्टम में अगर Phase (+ve) और Earth के बीच Short Circuit होता है तो MCB ट्रिप हो जाती है और लोड काम करना बंद कर देता है।
  2. Insulated Neutral (-ve) सिस्टम में अगर Phase (+ve) और Earth के बीच Short Circuit होता है तो MCB ट्रिप नही होती और लोड काम करता रहता है।
कही कही ऐसा होता है के लोड का काम करते रहना बहुत जरूरी होता है, तो ऐसी जगह पे Insulated Neutral (-ve) सिस्टम का इस्तेमाल करते है।
इंडस्ट्री में क्या होता है कि यह लाइन और वायर लंबे लंबे होते हैं जिनका इंसुलेशन खराब हो जाता है या चूहे कुतर जाते हैं तो इस कारण फाल्ट बार बार और ज्यादा आता है तो ऐसे फाल्ट में Insulated Neutral (-ve) सिस्टम से मदद मिलती और सब सिस्टम काम करता रहता है इस फाल्ट को बोलते हैं 1st फाल्ट और अगर दूसरा फाल्ट आ जाए एक और इसको बोलते हैं 2nd फाल्ट।
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ऊपर चित्र में अब दोनों यानी 1st और 2nd दोनों फाल्ट दिखाए गए हैं। जिसमे Phase और Neutral दोनों ही Earth के साथ Short हो जाते हैं, अब इस केस में Circuit में बहुत ज्यादा Current फ्लो होने लगेगा जिसके कारण MCB ट्रिप हो जाएगी और लोड काम करना बंद कर देगा।
यानी Insulated Neutral (-ve) सिस्टम एक फाल्ट आने पर MCB ट्रिप नहीं होता और लोड काम करता रहता है लेकिन 1st फाल्ट के साथ 2nd फाल्ट एक साथ आने से यानी Neutral और Earth आपस मे शार्ट हो जाने से MCB में ज्यादा Current फ्लो करता है जिस से MCB ट्रिप हो जाती है। मान लीजिए पहला फॉल्ट Phase और Earth के बीच ना आके Neutral (-ve) और Earth के बीच आता है तो भी MCB ट्रिप नही होगी।

समाधान (Solution)

अब Insulated Neutral (-ve) में ऐसे फाल्ट से बचने के लिए Neutral को भी Earth से जोड़ देते हैं, लेकिन Neutral को भी Earth से सीधा जोड़ने की बजाए R और C यानी Resistor और Capacitor मदद से जोड़ा जाता है, यहाँ Resistor और Capacitor की वैल्यू ज्यादा होती है यही टोटल Impedance बहुत ज्यादा होता है। तो इनमें Current बहुत कम फ्लो करता है। तो जब Phase और Earth के बीच फाल्ट होगा तो बहुत कम Current फ्लो होने के कारण MCB ट्रिप नही होगी।
Earthed Neutral (-ve) सिस्टम में Neutral को Earth से Substation में जोड़ा जाता है अब अगर आपको Earthed Neutral (-ve) नही चाहिए तो आप Earthed Neutral (-ve) को कैसे Insulated Neutral (-ve) सिस्टम में बदलेंगे?
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जैसा कि ऊपर चित्र में दिखाया गया है इसके लिए इनपुट पे एक Isolation Transformer लगा देते हैं, और Isolation Transformer के न्यूट्रल को Earth से नही जोड़ते और इसी Transformer से जो आउटपुट मिलता है उसका Neutral Earth से नही जुड़ा होता जिसके कारण ये Earthed Neutral (-ve) सिस्टम से Insulated Neutral (-ve) सिस्टम में बदल जाता है।
मान लेते हैं अब कि सर्किट में Earth फाल्ट आता है तो MCB ट्रिप नही होगी क्योंकि ऐसे में Circuit पूरा नही होगा क्योंकि बीच मे Isolation Transformer लगा है और उसके कारण जो Power ट्रांसफर हो रही है वो EMF के कारण हो रही है, जब लोड जोड़ेंगे और फाल्ट आएगा तो करंट कैसे फ्लो करेगा वो आप नीचे चित्र में देख सकते हैं।
ऐसे में आप देखेंगे बीच मे Isolation Transformer होने के कारण Circuit पूरा नही होता तो MCB ट्रिप नही होती।

Safety

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जैसा कि अब तक आपने पढ़ा Insulated Neutral (-ve) सिस्टम में Neutral को Earth से नही जोड़ा जाता तो आपके दिमाग मे ये सवाल आएगा कि उसमें Safety के लिए क्या करते हैं? इसके लिए जो भी वायर या लोड होता है उसको एक Enclosure में रख के इस Enclosure को Earth से जोड़ दी हैं। जिस से लोड या वायर को कोई छू नही सकता और बचा रहता है।
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तुलना / Comparison

Earthed Neutral (-ve) सिस्टम में जब फाल्ट आता है तो Circuit में ShortCircuit Current फ्लो करेगा और MCB ट्रिप हो जाएगी, और लोड काम करना बंद कर देगा।
Insulated Neutral (-ve) सिस्टम में जब Phase और Earth के बीच फाल्ट आता है तो Circuit में ShortCircuit Current फ्लो नही करता जिससे MCB ट्रिप नही करती और लोड काम करता रहता है।
ऐसे में इसमे जब भी Phase और Earth के बीच फाल्ट आता है तो जितना जल्दी हो सके उसको ठीक करना चाहिए ताकि Neutral और Earth के बीच फाल्ट आने पे सिस्टम ट्रिप ना हो सके। क्योंकि Phase और Earth के बीच का फाल्ट ठीक होने के बाद Neutral और Earth के बीच फाल्ट आ भी जाये तो सिस्टम ट्रिप नही होगा।

Applications

Insulated Neutral (-ve) सिस्टम वहाँ इस्तेमाल होता है जहाँ फंक्शन कंटीन्यूटी ज्यादा जरूरी होती है जैसे कि Ships, Train Engin VFD, Chemical Industry और Telecommunications. लेकिन इनमे हर जगह इस्तेमाल नही करते जिस जगह जरूरी होता है वही इस्तेमाल किया जाता है।

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