ফেজ সিকোয়েন্স রিলে শিল্প সরঞ্জামগুলিকে কীভাবে সুরক্ষা দেয়?

ফেজ সিকোয়েন্স রিলে এবং তাদের কাজের নীতি সম্পর্কে বোঝা

ফেজ সিকোয়েন্স রিলের সংজ্ঞা এবং মৌলিক ধারণা

ফেজ ক্রম রিলেগুলি তিন-ফেজ বৈদ্যুতিক সেটআপের জন্য গুরুত্বপূর্ণ সুরক্ষা সরঞ্জাম হিসাবে কাজ করে। এই ডিভাইসগুলি নিশ্চিত করে যে ভোল্টেজ ফেজগুলি (L1, L2, L3) সঠিক ক্রমে আসছে, যাতে যন্ত্রপাতি ক্ষতিগ্রস্ত না হয়। এগুলি ছাড়া, মোটর এবং বিভিন্ন লোড কেবল তখনই সঠিকভাবে চলবে যখন ফেজ ক্রম প্রস্তুতকারকদের দ্বারা নির্দিষ্ট অনুযায়ী হবে। আজকের বাজারে পাওয়া নতুন মডেলগুলি প্রায় 100 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে ফেজ সমস্যা শনাক্ত করে, যা এইচভিএসি সিস্টেমে মোটরের উল্টো দিকে ঘোরা বা কম্প্রেসার নষ্ট হওয়ার মতো সমস্যা থেকে রক্ষা করে। এই দ্রুত প্রতিক্রিয়ার সময় ভবিষ্যতে মেরামতের খরচ অনেকটা বাঁচায়।

থ্রি-ফেজ পাওয়ার সিস্টেমে কাজের নীতি

ফ্যাজ সিকোয়েন্স রিলেগুলো মাইক্রোপ্রসেসর লজিকের সাহায্যে ভোল্টেজ ফ্যাজ কোণগুলো পরীক্ষা করে কাজ করে, নিশ্চিত করে যে সঠিক তিন-ফেজ অপারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় 120 ডিগ্রি ফাঁক আছে। দেখুন কি হয় যখন ৪৮০ ভোল্টের স্টার্টার মোটর এই রিলেগুলোর একটিতে সংযুক্ত হয়। যদি কিছু ভুল হয়ে যায় এবং চৌম্বক ক্ষেত্রটি ঘড়ির কাঁটার ধাপের পরিবর্তে ভুল দিকে ঘুরতে শুরু করে, রিলে দ্রুত বিদ্যুৎ বন্ধ করে দেয়। এই দ্রুত প্রতিক্রিয়া পিছনের টর্চ দ্বারা সৃষ্ট যান্ত্রিক সমস্যার সব ধরনের বন্ধ করে দেয়। গত বছরের কিছু গবেষণায় দেখা গেছে যে, এই ধরনের সুরক্ষা শিল্পের পরিবেশের প্রায় এক চতুর্থাংশ প্রারম্ভিক মোটর ব্যর্থতা প্রতিরোধের জন্য দায়ী হতে পারে।

মটরকে ফেজ বিপরীত এবং যান্ত্রিক ক্ষতি থেকে রক্ষা করা

মোটর অপারেশনে ভুল ফেজ সিকোয়েন্সের পরিণতি

যখন ফেজগুলি মিশ্রিত হয়, তখন থ্রি-ফেজ মোটরগুলি সামনের দিকে না ঘুরে পিছনের দিকে ঘুরতে শুরু করে, যা যান্ত্রিক অংশগুলির উপর খুব বড় চাপ সৃষ্টি করে। গত বছর ম্যাক্রোম্যাটিকের গবেষণা অনুসারে, এই ঘটনা ঘটলে বিয়ারিং, যুক্ত অংশগুলি যাদের কাপলিং বলা হয় এবং বিভিন্ন ধরনের ড্রাইভ উপাদানগুলি স্বাভাবিকের তুলনায় প্রায় তিন গুণ বেশি চাপ সহ্য করে। আরও খারাপ হচ্ছে এই কারণে যে ভুল দিকে ঘোরার ফলে মোটরের কুণ্ডলীর ভিতরে তাপের সমস্যা তৈরি হয়। জাতীয় পর্যায়ে কারখানা ও কার্যালয়গুলিতে প্রায় প্রতি দশটি আগেভাগে মোটর ব্যর্থতার মধ্যে প্রায় চারটির জন্য এই অতিরিক্ত তাপই দায়ী। 2023 সালে পনেমন ইনস্টিটিউটের প্রতিবেদন অনুসারে, এই ধরনের সমস্যা সমাধানের জন্য প্রতিবার প্রায় আট হাজার পাঁচ শ' ডলার খরচ হয়।

বিপরীত ঘূর্ণন এবং সংশ্লিষ্ট যান্ত্রিক চাপ প্রতিরোধ

আধুনিক ফেজ সিকোয়েন্স রিলেগুলি নিরন্তরভাবে ভোল্টেজ ফেজ কোণগুলি পর্যবেক্ষণ করে। যদি আদর্শ 120° ব্যবধান থেকে বিচ্যুতি ±10° অতিক্রম করে, তবে রিলেটি 2–3 সাইকেলের মধ্যে মোটর স্টার্টার নিষ্ক্রিয় করে দেয়। ট্যাঙ্কটেম্প টেকনিক্যাল রিপোর্টে উল্লিখিত হিসাবে, এই হস্তক্ষেপটি শিল্প সুবিধাগুলিতে একটি আদর্শ হয়ে উঠেছে, নথিভুক্ত বাস্তবায়নে ফেজ-সংক্রান্ত মোটর ব্যর্থতা 92% হ্রাস করেছে।

কেস স্টাডি: অনাবৃত ফেজ রিভার্সালের কারণে মোটর ব্যর্থতা

একটি খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ কারখানায়, রক্ষণাবেক্ষণের একটি ত্রুটির কারণে 150HP কম্প্রেসার মোটরে ফেজ রিভার্সাল ঘটে। অনাবৃত বিপরীত ঘূর্ণন 47 মিনিটের মধ্যে থ্রাস্ট বিয়ারিংগুলি ধ্বংস করে দেয়, 8,000 গ্যালন পণ্য দূষিত করে এবং $220,000 ক্ষতির কারণ হয়। ঘটনার পরবর্তী বিশ্লেষণে নিশ্চিত হয়েছিল যে $450-এর একটি ফেজ সিকোয়েন্স রিলে 98% ক্ষতি প্রতিরোধ করতে পারত।

ফেজ লস শনাক্ত করা এবং সিস্টেম স্থিতিশীলতা বজায় রাখা

তিন-পর্যায় বৈদ্যুতিক সিস্টেমগুলি ঠিকভাবে কাজ করার জন্য ভারসাম্যপূর্ণ শক্তির প্রয়োজন হয়, এবং একটি পর্যায় অনুপস্থিত হওয়ার সময় তা চিহ্নিত করার জন্য পর্যায় ক্রম রিলেগুলি বেশ গুরুত্বপূর্ণ। এই রিলেগুলি প্রতিটি পর্যায় লাইনের ভোল্টেজ পরীক্ষা করে এবং প্রায় 15% এর মতো ছোটখাটো অসামঞ্জস্যও ধরতে পারে, যা সাধারণত সংযোগের সমস্যা বা সম্ভবত একটি পরিবাহী ব্যর্থ হওয়ার দিকে ইঙ্গিত করে—গত বছরের ইলেকট্রিক্যাল সেফটি ফাউন্ডেশনের প্রতিবেদন অনুযায়ী। যখন মোটরগুলি তিন পর্যায়ের পরিবর্তে কেবল দুটি পর্যায়ে চলে, তখন তাদের দক্ষতা প্রায় 40% হারায় এবং তাদের ওয়াইন্ডিং স্বাভাবিকের চেয়ে প্রায় তিন গুণ বেশি দ্রুত উত্তপ্ত হয়। শিল্প স্বচালনা খাতের বিশেষজ্ঞরা এটি যথেষ্ট বার দেখেছেন এবং জানেন যে এটি কেবল তত্ত্ব নয়, বরং অনিয়ন্ত্রিত রাখলে আসন্ন সরঞ্জাম ক্ষতির ঘটনা ঘটবেই।

পর্যায় ক্ষতির প্রতি রিলেগুলি 100 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে সাড়া দেয়, যা এড়ায়:

• অসামঞ্জস্যপূর্ণ চৌম্বকীয় বলের কারণে বিয়ারিং ব্যর্থতা
• উত্তাপনের কারণে নিরোধকের ক্ষতি
• পরবর্তী সরঞ্জামের ক্ষতি

অ্যাডভান্সড মডেলগুলি PLC-এর সাথে ইন্টারফেস করে ভবিষ্যদ্বাণীমূলক অ্যালার্ট প্রদান করে যখন পুনরাবৃত্ত অসামঞ্জস্যগুলি খারাপ হওয়া সংযোগগুলি নির্দেশ করে। শিল্প রক্ষণাবেক্ষণ প্রতিবেদন অনুসারে, এমন সমন্বিত সিস্টেম ব্যবহার করে প্রতিষ্ঠানগুলি বছরে 72% কম অপ্রত্যাশিত মোটর প্রতিস্থাপন করে।

শিল্প অ্যাপ্লিকেশন এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার সাথে একীভূতকরণ

মোটর, পাম্প, HVAC এবং লিফটগুলিতে ফেজ সিকোয়েন্স রিলেগুলির ব্যবহার

ফেজ সিকোয়েন্স রিলে বিভিন্ন শিল্পের মাধ্যমে গুরুত্বপূর্ণ সরঞ্জামগুলি রক্ষা করার ক্ষেত্রে একটি অপরিহার্য উপাদান। যখন মোটর এবং পাম্পগুলিতে এই ডিভাইসগুলি স্থাপন করা হয়, তখন এগুলি ক্ষতিকারক বিপরীত ঘূর্ণন বন্ধ করে দেয় যা সময়ের সাথে সাথে গুরুতর ক্ষতির কারণ হতে পারে, যেমন অতিরিক্ত বিয়ারিং ক্ষয় এবং অবশেষে শ্যাফটের সমন্বয়হীনতা। এইচভিএসি ইনস্টালেশনের ক্ষেত্রে, কম্প্রেসারের ঘূর্ণন দিক ঠিক রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ভুল হওয়ার ক্ষেত্রে রেফ্রিজারেন্ট সিস্টেমের মধ্য দিয়ে উল্টো দিকে প্রবাহিত হতে পারে বা চলাকালীন কয়েল জমে যেতে পারে। লিফট প্রযুক্তিবিদদের এটি ভালোভাবেই জানা আছে, কারণ তাদের নিয়ন্ত্রণ প্যানেলগুলিতে ফেজ সিকোয়েন্স সুরক্ষা অন্তর্ভুক্ত থাকে যাতে সেই বিশাল উত্তোলন ব্যবস্থাগুলি নিরাপদে চলতে থাকে এবং দরজার অ্যাকচুয়েটর ব্যর্থতা রোধ করা যায় যা যাত্রীদের মাঝের তলাগুলিতে আটকে রাখতে পারে। গত বছর প্রকাশিত একটি শিল্প নিরাপত্তা গবেষণার সদ্য প্রাপ্ত তথ্য অনুসারে, তরল পরিচালনার ক্রিয়াকলাপে প্রায় প্রতি পাঁচটি অপ্রত্যাশিত বন্ধের মধ্যে একটি আসলে অনুপযুক্ত ফেজ সিকোয়েন্সিং-এর সাথে সম্পর্কিত সমস্যার কারণে হয়।

মোটর স্টার্টার এবং শিল্প নিয়ন্ত্রণ সার্কিটের সাথে একীভূতকরণ

ফেজ সিকোয়েন্স রিলেগুলি আমরা সবাই যে সহায়ক কনটাক্টগুলি চিনি তার মাধ্যমে মোটর স্টার্টারের সাথে সংযুক্ত হয়, যা ফেজ রিভার্সাল বা সম্পূর্ণ লসের পরিস্থিতিতে স্বয়ংক্রিয় শাটডাউন চালু করে। এই রিলেগুলি তাদের ডিজিটাল ইনপুট পোর্টের মাধ্যমে PLC-এর সাথে যোগাযোগ করে, যা যেকোনো ভালো প্রোটেকশন স্ট্র্যাটেজি সেটআপের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হিসাবে কাজ করে। অধিকাংশ শিল্প প্রতিষ্ঠানই আপনাকে বলবে যে যখন এই সিস্টেমগুলি নিয়ন্ত্রণ প্যানেলে সঠিকভাবে একীভূত করা হয়, তখন তা তাৎক্ষণিক ফল্ট রেকর্ডিংয়ের অনুমতি দেয় এবং SCADA সিস্টেমের সাথে নিরবচ্ছিন্নভাবে কাজ করে। এর অর্থ হল প্ল্যান্ট ম্যানেজাররা সমস্যাগুলি হাতে হাতে খুঁজে বেড়ানোর পরিবর্তে একটি কেন্দ্রীয় স্থান থেকে সবকিছু মনিটর করতে পারেন।

স্মার্ট উৎপাদন এবং ইন্ডাস্ট্রি 4.0 পরিবেশে বৃদ্ধি পাওয়া গ্রহণযোগ্যতা

শিল্প 4.0 এর উত্থানের ফলে মডবাস টিসিপি/আইপি এবং প্রোফিনেট ইত্যাদি যোগাযোগ প্রোটোকল সমন্বিত স্মার্ট রিলে-এর প্রতি আগ্রহ বেড়েছে। এই ধরনের যন্ত্রগুলি শিল্প ইন্টারনেট অফ থিংস প্ল্যাটফর্মগুলিতে ফেজ তথ্য প্রেরণ করে, যা অসামঞ্জস্যতা সময়মতো চিহ্নিত করে সমস্যাগুলি ঘটার আগেই তা অনুমান করতে সাহায্য করে। গত বছরের স্বয়ংক্রিয়করণ খাতের একটি সদ্য গবেষণা অনুসারে, মেঘ-সংযুক্ত ফেজ মনিটরিং ব্যবস্থা গ্রহণের ক্ষেত্রে পূর্ববর্তী বছরগুলির তুলনায় প্রায় 40 শতাংশ বৃদ্ধি হয়েছে। বিভিন্ন সুবিধাগুলিতে মোটরগুলির জন্য শক্তি খরচ কমানো এবং তাদের আয়ু বাড়ানোর ক্ষেত্রে এই ব্যবস্থাগুলি যা করতে পারে তা বিবেচনা করলে এই প্রবণতা যুক্তিযুক্ত। বর্তমানে অধিকাংশ উৎপাদকই সাইবার নিরাপত্তা বৈশিষ্ট্যের জন্য প্রত্যয়িত রিলে বেছে নেয়, কারণ আমাদের বর্তমান সংযুক্ত বিশ্বে স্মার্ট গ্রিড সামঞ্জস্যতার প্রয়োজনীয়তা প্রায় বাধ্যতামূলক হয়ে উঠেছে।

নিরাপত্তা, দক্ষতা এবং ভবিষ্যত-প্রস্তুত সুরক্ষার উন্নতি

প্রধান সুবিধা: বৈদ্যুতিক নিরাপত্তা, পরিচালন দক্ষতা এবং সরঞ্জাম সুরক্ষা

2023 সালের ইলেকট্রিক্যাল সেফটি ফাউন্ডেশনের গবেষণা অনুসারে, ফেজ সিকোয়েন্স রিলেগুলি তিন-ফেজ সিস্টেমে প্রায় 42 শতাংশ সরঞ্জাম ব্যর্থতা কমায়, কারণ এগুলি উল্টানো ফেজ বা বিদ্যুৎ হারানোর মতো সমস্যাগুলি তৎক্ষণাৎ ধরে ফেলে। এই যন্ত্রগুলি মোটর পুড়ে যাওয়া বন্ধ করে, ক্ষতি করতে পারে এমন ভোল্টেজ সমস্যা থেকে সুরক্ষা দেয় এবং বিপজ্জনক আগুন এড়াতেও সাহায্য করে। এছাড়াও, এগুলি পরিচালন মসৃণভাবে চলতে সাহায্য করে কারণ অপ্রত্যাশিত বন্ধ হওয়া অনেক কম ঘটে। এই রিলেগুলির ভিতরের সার্কিট অত্যন্ত দ্রুত কাজ করে, মাত্র 50 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে ত্রুটি খুঁজে পায়। এটি আসলে ম্যানুয়ালি কারও কাজের চেয়ে প্রায় 25 গুণ দ্রুত। তাই এই প্রযুক্তি শুধু মেরামতের খরচ কমায় না, বৈদ্যুতিক সিস্টেমে কিছু ভুল হলে কর্মীদের নিরাপদ রাখে।

প্রতিরোধমূলক রক্ষণাবেক্ষণ অনুশীলনের সাথে রিলেগুলির উপর নির্ভরতা সামঞ্জস্য করা

রিলেগুলি তাৎক্ষণিক সুরক্ষা প্রদান করে, কিন্তু অনেক অভিজ্ঞ কারিগর আসলে ত্রৈমাসিক ইম্পিড্যান্স টেস্ট এবং অবরক্ত স্ক্যানের মতো নিয়মিত পরীক্ষার সাথে তাদের জুড়ে দেওয়ার পরামর্শ দেন। কেন? এই অতিরিক্ত পদ্ধতিগুলি ধীরে ধীরে সময়ের সাথে সাথে বিকশিত হওয়া সমস্যাগুলি ধরতে পারে, যেমন ক্ষয়প্রাপ্ত ইনসুলেশন বা ধীরে ধীরে ক্ষয় হতে শুরু করা কনটাক্ট—এমন কিছু যা সাধারণ রিলে সম্পূর্ণরূপে মিস করে। গত বছরের শিল্প রক্ষণাবেক্ষণ অনুশীলনের একটি সদ্য পর্যালোচনা দেখায় যে যে সংস্থাগুলি তাদের রিলে সিস্টেমগুলিকে এই সক্রিয় পদ্ধতির সাথে যুক্ত করেছে তাদের জন্য বেশ চিত্তাকর্ষক ফলাফল পাওয়া গেছে। সুবিধাগুলি যখন শুধুমাত্র রিলে-ভিত্তিক সুরক্ষার উপর নির্ভর করার পরিবর্তে এই দ্বৈত পদ্ধতি ব্যবহার করে, তখন মোটরগুলি গড়ে প্রায় 70% বেশি সময় ধরে চলে।

স্মার্ট ফেজ সিকোয়েন্স রিলে এবং IoT-সক্ষম প্রেডিক্টিভ প্রোটেকশন ট্রেন্ড

রিলেগুলির সর্বশেষ প্রজন্মে এখন IoT ক্ষমতা রয়েছে যা ইঞ্জিনিয়ারদের দূর থেকে গ্রিডের স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ করতে দেয়। এই ডিভাইসগুলিতে সিস্টেম জুড়ে হারমোনিক বিকৃতির মাত্রা এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনের মতো বিষয়গুলি লক্ষ্য রাখার জন্য বিভিন্ন সেন্সর অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। ক্ষেত্রের কয়েকটি প্রধান উৎপাদকদের মতে, যখন থেকে 2022-এর দিকে তারা 8 থেকে 12 ঘন্টা আগেই সম্ভাব্য সমস্যাগুলি চিহ্নিত করতে পারে এমন স্মার্ট অ্যালগরিদম ব্যবহার শুরু করেছে, তখন থেকে ফেজ সংক্রান্ত সমস্যাগুলি প্রায় এক-তৃতীয়াংশ কমেছে। রিলের তথ্যগুলি সরাসরি প্রেডিক্টিভ রক্ষণাবেক্ষণ সফটওয়্যারের সাথে সংযুক্ত করে, এই আধুনিক সিস্টেমগুলি শিল্প 4.0 নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে সংস্থাগুলিকে সাহায্য করে এবং প্রকৌশলীদের অপ্রত্যাশিত বিপর্যয়ের মুখোমুখি হওয়ার পরিবর্তে পরিকল্পিত রক্ষণাবেক্ষণের সময়কালের মধ্যে সমস্যাগুলি ঠিক করার সুযোগ দেয়।