Pre-charge
एक उच्च वोल्टेज डी. सी. अनुप्रयोग में पावरलाइन वोल्टेज का पूर्व-चार्ज एक प्रारंभिक मोड है जो पावर अप प्रक्रिया के दौरान इन्रश करंट को सीमित करता है। एक बड़े कैपेसिटिव लोड के साथ एक उच्च-वोल्टेज प्रणाली प्रारंभिक टर्न-ऑन के दौरान उच्च विद्युत प्रवाह के संपर्क में आ सकती है। यह धारा, यदि सीमित नहीं है, तो सिस्टम घटकों को काफी तनाव या क्षति पहुंचा सकती है। कुछ अनुप्रयोगों में, प्रणाली को सक्रिय करने का अवसर एक दुर्लभ घटना है, जैसे कि वाणिज्यिक उपयोगिता बिजली वितरण में। अन्य प्रणालियों जैसे कि वाहन अनुप्रयोगों में, प्रणाली के प्रत्येक उपयोग के साथ पूर्व-शुल्क प्रतिदिन कई बार होगा। इलेक्ट्रॉनिक घटकों के जीवनकाल को बढ़ाने और उच्च वोल्टेज प्रणाली की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए प्रीचार्जिंग को लागू किया जाता है। पृष्ठभूमिः संधारित्रों में प्रवाहित धारा संधारित्र घटकों में प्रवाहित धाराएं घटकों के लिए शक्ति-अप तनाव में एक प्रमुख चिंता का विषय हैं। जब एक कैपेसिटिव लोड पर डी. सी. इनपुट शक्ति लागू की जाती है, तो वोल्टेज इनपुट की चरण प्रतिक्रिया इनपुट कैपेसिटर को चार्ज करने का कारण बनेगी। कैपेसिटर चार्जिंग एक इन्रश करंट के साथ शुरू होती है और स्थिर स्थिति की स्थिति में एक घातीय क्षय के साथ समाप्त होती है। जब इन्रश शिखर का परिमाण घटकों की अधिकतम रेटिंग की तुलना में बहुत बड़ा होता है, तो घटक तनाव की उम्मीद की जानी चाहिए। संधारित्र में प्रवाह इस प्रकार जाना जाता हैः अधिकतम प्रवेश प्रवाह संधारित्र सी और वोल्टेज के परिवर्तन की दर (डी. वी./डी. टी.) पर निर्भर करेगा। कैपेसिटेंस वैल्यू बढ़ने पर इन्रश करंट बढ़ेगा और बिजली स्रोत के वोल्टेज बढ़ने पर इन्रश करंट बढ़ेगा। यह दूसरा पैरामीटर उच्च वोल्टेज बिजली वितरण प्रणालियों में प्राथमिक चिंता का विषय है। अपनी प्रकृति से, उच्च वोल्टेज बिजली स्रोत वितरण प्रणाली में उच्च वोल्टेज प्रदान करेंगे। कैपेसिटिव लोड तब पावर-अप पर उच्च इन्रश धाराओं के अधीन होंगे। घटकों पर पड़ने वाले दबाव को समझना और कम करना चाहिए। एक प्री-चार्ज फ़ंक्शन का उद्देश्य पावर-अप के दौरान कैपेसिटिव लोड में इन्रश करंट के परिमाण को सीमित करना है। सिस्टम के आधार पर इसमें कई सेकंड लग सकते हैं। आम तौर पर, उच्च वोल्टेज प्रणाली बिजली-अप के दौरान लंबे समय तक पूर्व-चार्ज समय से लाभान्वित होती है। एक उदाहरण पर विचार करें जहां एक उच्च वोल्टेज स्रोत एक विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक्स नियंत्रण इकाई को शक्ति प्रदान करता है जिसमें 11000 माइक्रोनफ़ाइटर इनपुट कैपेसिटेंस के साथ आंतरिक बिजली की आपूर्ति होती है। 28 वी स्रोत से संचालित होने पर, इलेक्ट्रॉनिक्स इकाई में प्रवेश धारा 10 मिलीसेकंड में 31 एम्पीयर तक पहुंच जाएगी। यदि वही परिपथ 610 वी स्रोत द्वारा सक्रिय किया जाता है, तो प्रवेश धारा 10 मिलीसेकंड में 670 ए तक पहुंच जाएगी। यह बुद्धिमानी है कि उच्च वोल्टेज बिजली वितरण प्रणाली सक्रियण से कैपेसिटिव भार में असीमित प्रवेश धाराओं की अनुमति न दी जाएः इसके बजाय घटकों को बिजली-अप तनाव से बचने के लिए प्रवेश धारा को नियंत्रित किया जाना चाहिए। एक प्री-चार्ज फ़ंक्शन की परिभाषा उच्च वोल्टेज प्री-चार्ज सर्किट की कार्यात्मक आवश्यकता इनपुट पावर वोल्टेज के डी. वी./डी. टी. को धीमा करके बिजली स्रोत से बाहर निकलने वाले पीक करंट को कम करना है ताकि एक नया "प्री-चार्ज मोड" बनाया जा सके। बेशक वितरण प्रणाली पर प्रेरक भार को प्रीचार्ज मोड के दौरान बंद किया जाना चाहिए। प्री-चार्जिंग के दौरान, सिस्टम वोल्टेज धीरे-धीरे और नियंत्रित रूप से बढ़ेगा और पावर-अप करंट कभी भी अधिकतम अनुमत से अधिक नहीं होगा। जैसे-जैसे परिपथ वोल्टेज स्थिर अवस्था के करीब पहुंचता है, तो पूर्व-चार्ज कार्य पूरा हो जाता है। प्री-चार्ज सर्किट का सामान्य संचालन प्री-चार्ज मोड को समाप्त करना है जब सर्किट वोल्टेज ऑपरेटिंग वोल्टेज का 90 प्रतिशत या 95 प्रतिशत हो। प्री-चार्जिंग पूरा होने पर, प्री-चार्ज प्रतिरोध को बिजली आपूर्ति परिपथ से बाहर कर दिया जाता है और सामान्य मोड के लिए कम प्रतिबाधा बिजली स्रोत पर वापस आ जाता है। उच्च वोल्टेज भार को फिर क्रमिक रूप से संचालित किया जाता है। कई उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों में उपयोग की जाने वाली सबसे सरल प्रवेश-वर्तमान सीमित करने वाली प्रणाली एक एन. टी. सी. प्रतिरोधक है। जब ठंडा होता है, तो इसका उच्च प्रतिरोध जलाशय संधारित्र को पूर्व-चार्ज करने के लिए एक छोटे से प्रवाह की अनुमति देता है। गर्म होने के बाद, इसका कम प्रतिरोध कार्यशील धारा को अधिक कुशलता से पार कर जाता है। कई सक्रिय शक्ति कारक सुधार प्रणालियों में सॉफ्ट स्टार्ट भी शामिल है। यदि पहले के उदाहरण परिपथ का उपयोग एक पूर्व-चार्ज परिपथ के साथ किया जाता है जो डी. वी./डी. टी. को 600 वोल्ट प्रति सेकंड से कम तक सीमित करता है, तो प्रवेश धारा 670 एम्पीयर से घटकर 7 एम्पीयर हो जाएगी। यह एक उच्च वोल्टेज डीसी बिजली वितरण प्रणाली को सक्रिय करने का एक "दयालु और कोमल" तरीका है। प्री-चार्जिंग के लाभ पावर-अप के दौरान घटक तनाव से बचने का प्राथमिक लाभ विश्वसनीय और लंबे समय तक चलने वाले घटकों के कारण एक लंबे सिस्टम ऑपरेटिंग जीवन का एहसास करना है। अतिरिक्त लाभ हैंः पूर्व-चार्जिंग विद्युत खतरों को कम करती है जो तब हो सकते हैं जब हार्डवेयर क्षति या विफलता के कारण सिस्टम की अखंडता से समझौता किया जाता है। उच्च वोल्टेज डीसी प्रणाली को शॉर्ट सर्किट या ग्राउंड फॉल्ट में या संदेहहीन कर्मियों और उनके उपकरणों में सक्रिय करने से अवांछित प्रभाव पड़ सकते हैं। आर्क फ्लैश को कम किया जाएगा यदि एक पूर्व-चार्ज कार्य उच्च वोल्टेज पावर-अप के सक्रियण समय को धीमा कर देता है। एक धीमा प्री-चार्ज वोल्टेज को एक दोषपूर्ण परिपथ में भी कम कर देगा जो सिस्टम डायग्नोस्टिक्स के ऑनलाइन आने के दौरान बनता है। यह सबसे खराब स्थिति में दोष का पूरी तरह से एहसास होने से पहले एक नैदानिक बंद करने की अनुमति देता है। ऐसे मामलों में जहां असीमित इन्रश करंट स्रोत सर्किट ब्रेकर को ट्रिप करने के लिए पर्याप्त बड़ा है, उपद्रव यात्रा से बचने के लिए धीमी गति से प्रीचार्ज की भी आवश्यकता हो सकती है। प्री-चार्जिंग का उपयोग आमतौर पर बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन अनुप्रयोगों में किया जाता है। मोटर की धारा को एक नियंत्रक द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो अपने इनपुट परिपथ में बड़े संधारित्रों को नियुक्त करता है। इस तरह की प्रणालियों में आम तौर पर संपर्ककर्ता (एक उच्च-वर्तमान रिले) होते हैं जो निष्क्रिय अवधि के दौरान प्रणाली को अक्षम करते हैं और मोटर वर्तमान नियामक के सक्रिय स्थिति में विफल होने पर आपातकालीन डिस्कनेक्ट के रूप में कार्य करते हैं। प्री-चार्ज के बिना संपर्ककों में उच्च वोल्टेज और इन्रश करंट एक संक्षिप्त चाप का कारण बन सकता है जो संपर्कों को पिट करने का कारण बन सकता है। नियंत्रक इनपुट कैपेसिटर (आमतौर पर लागू बैटरी वोल्टेज के 90 से 95 प्रतिशत तक) को पूर्व-चार्ज करने से पिटिंग समस्या समाप्त हो जाती है। चार्ज को बनाए रखने के लिए धारा इतनी कम होती है कि कुछ प्रणालियाँ बैटरी चार्ज करते समय के अलावा हर समय पूर्व-चार्ज लागू करती हैं, जबकि अधिक जटिल प्रणालियाँ प्रारंभिक अनुक्रम के हिस्से के रूप में पूर्व-चार्ज लागू करती हैं और मुख्य संपर्कक बंद करने को तब तक स्थगित कर देती हैं जब तक कि पूर्व-चार्ज वोल्टेज स्तर का पर्याप्त रूप से अधिक पता नहीं चल जाता है। उच्च वोल्टेज शक्ति प्रणालियों में अनुप्रयोग उच्च-वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान बैटरी विद्युत वाहन संकर वाहन भविष्य का युद्ध प्रणाली मोटर चालित साइकिल विद्युत शक्ति-सहायता प्रणाली संदर्भ विद्युत अभियांत्रिकी विद्युत शक्ति संचरण प्रणाली विद्युत शक्ति नियंत्रण