Inrush current
इन्रश करंट, इनपुट सर्ज करंट, या स्विच-ऑन सर्ज एक विद्युत उपकरण द्वारा खींचा गया अधिकतम तात्कालिक इनपुट करंट है जब इसे पहली बार चालू किया जाता है। वैकल्पिक-वर्तमान विद्युत मोटर और ट्रांसफॉर्मर इनपुट तरंग के कुछ चक्रों के लिए पहली बार सक्रिय होने पर अपने सामान्य पूर्ण-भार प्रवाह को कई गुना आकर्षित कर सकते हैं। इनपुट कैपेसिटेंस के चार्जिंग करंट के कारण बिजली परिवर्तकों में अक्सर उनकी स्थिर-स्थिति धाराओं की तुलना में बहुत अधिक इन्रश धाराएं होती हैं। फ्यूज और सर्किट ब्रेकर जैसे अति-वर्तमान-सुरक्षा उपकरणों का चयन अधिक जटिल हो जाता है जब उच्च प्रवेश धाराओं को सहन किया जाना चाहिए। अति-वर्तमान सुरक्षा को अधिभार या शॉर्ट-सर्किट दोषों के लिए जल्दी से प्रतिक्रिया करनी चाहिए, लेकिन जब (आमतौर पर हानिरहित) प्रवेश धारा प्रवाहित होती है तो सर्किट को बाधित नहीं करना चाहिए। एक उत्सर्जित या आंशिक रूप से आवेशित संधारित्र स्रोत के लिए एक शॉर्ट सर्किट के रूप में दिखाई देता है जब स्रोत वोल्टेज संधारित्र की क्षमता से अधिक होता है। एक पूरी तरह से डिस्चार्ज संधारित्र को पूरी तरह से चार्ज होने में लगभग 5 आर. सी. समय चक्र लगेंगे; चक्र के चार्जिंग भाग के दौरान, तात्कालिक धारा एक पर्याप्त गुणक द्वारा लोड धारा से अधिक हो सकती है। जैसे-जैसे संधारित्र पूर्ण आवेश तक पहुँचता है, तत्काल विद्युत धारा प्रवाहित करने के लिए कम हो जाती है। ओपन सर्किट के मामले में, संधारित्र को पीक एसी वोल्टेज पर चार्ज किया जाएगा (कोई भी वास्तव में एसी लाइन पावर के साथ एक संधारित्र को चार्ज नहीं कर सकता है-यह एक रेक्टिफायर से एक दिशात्मक वैकल्पिक वोल्टेज आउटपुट को संदर्भित करता है)। एक संधारित्र को एक रैखिक डी. सी. वोल्टेज से चार्ज करने के मामले में, जैसे कि एक बैटरी से, संधारित्र अभी भी एक शॉर्ट सर्किट के रूप में दिखाई देगा; यह केवल स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध और संधारित्र के ई. एस. आर. द्वारा सीमित स्रोत से धारा खींचेगा। इस मामले में, चार्जिंग करंट निरंतर होगा और लोड करंट में तेजी से गिरावट आएगी। ओपन सर्किट के लिए, संधारित्र को डी. सी. वोल्टेज पर चार्ज किया जाएगा। उपकरण के प्रदर्शन के लिए फ़िल्टर संधारित्र की चार्जिंग अवधि के प्रारंभिक वर्तमान प्रवेश प्रवाह से सुरक्षा करना महत्वपूर्ण है। अस्थायी रूप से इनपुट पावर और रेक्टिफायर के बीच एक उच्च प्रतिरोध शुरू करने से पावरअप का प्रतिरोध बढ़ सकता है, जिससे इन्रश करंट कम हो सकता है। इस उद्देश्य के लिए एक इन्रश करंट लिमिटर का उपयोग करने से मदद मिलती है, क्योंकि यह आवश्यक प्रारंभिक प्रतिरोध प्रदान कर सकता है। ट्रांसफॉर्मर जब एक ट्रांसफॉर्मर को पहली बार सक्रिय किया जाता है, तो रेटेड ट्रांसफॉर्मर करंट से 10 से 15 गुना बड़ा एक क्षणिक करंट कई चक्रों के लिए प्रवाहित हो सकता है। समान बिजली संभालने के लिए कम तांबे का उपयोग करने वाले टोरॉइडल ट्रांसफॉर्मर में चालू धारा के लिए 60 गुना तक प्रवेश हो सकता है। सबसे खराब स्थिति तब होती है जब प्राथमिक वाइंडिंग को प्राथमिक वोल्टेज के शून्य क्रॉसिंग के आसपास एक पल में जोड़ा जाता है (जो एक शुद्ध प्रेरण के लिए एसी चक्र में अधिकतम धारा होगी) और यदि वोल्टेज अर्ध-चक्र की ध्रुवीयता में लोहे के कोर में पुनर्स्थापन के समान ध्रुवीयता होती है (चुंबकीय पुनर्स्थापन को पिछले अर्ध चक्र से उच्च छोड़ दिया गया था)। जब तक वाइंडिंग और कोर का आकार सामान्य रूप से संतृप्ति के 50 प्रतिशत से अधिक नहीं होता है (और एक कुशल ट्रांसफॉर्मर में वे कभी नहीं होते हैं, इस तरह का निर्माण अत्यधिक भारी और अक्षम होगा), तब तक इस तरह के स्टार्ट-अप के दौरान कोर संतृप्त हो जाएगा। इसे इसलिए भी व्यक्त किया जा सकता है क्योंकि सामान्य संचालन में अवशेष चुंबकत्व हिस्टैरिसीस लूप के "घुटने" पर संतृप्ति चुंबकत्व जितना अधिक होता है। एक बार जब कोर संतृप्त हो जाता है, तो घुमावदार प्रेरण बहुत कम दिखाई देता है, और केवल प्राथमिक-साइड वाइंडिंग का प्रतिरोध और बिजली लाइन की प्रतिबाधा धारा को सीमित कर रही है। चूंकि संतृप्ति केवल आंशिक अर्ध-चक्रों के लिए होती है, इसलिए हार्मोनिक-समृद्ध तरंग रूप उत्पन्न किए जा सकते हैं और अन्य उपकरणों के लिए समस्या पैदा कर सकते हैं। कम घुमावदार प्रतिरोध और उच्च प्रेरण वाले बड़े ट्रांसफॉर्मरों के लिए, ये प्रवेश धाराएँ कई सेकंड तक रह सकती हैं जब तक कि क्षणिक समाप्त नहीं हो जाता (क्षरण समय एक्सएल/आर के समानुपाती) और नियमित एसी संतुलन स्थापित नहीं हो जाता। चुंबकीय प्रवेश से बचने के लिए, केवल कोर में हवा के अंतराल वाले ट्रांसफॉर्मरों के लिए, शून्य-वोल्टेज स्विचिंग के विपरीत, प्रेरक भार को आपूर्ति वोल्टेज शिखर के पास समकालिक रूप से जोड़ा जाना चाहिए, जो उच्च-शक्ति हीटर जैसे प्रतिरोधी भार के साथ तेज धार वाले वर्तमान पारगमन को कम करने के लिए वांछनीय है। लेकिन टोरॉइडल ट्रांसफॉर्मरों के लिए केवल एक प्रीमैग्नेटाइजिंग प्रक्रिया है जो उन ट्रांसफॉर्मरों को बिना किसी इन्रश-करंट शिखर के शुरू करने की अनुमति देती है। इन्रश करंट को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता हैः एनर्जाइजेशन इन्रश करंट ट्रांसफॉर्मर के पुनः एनर्जाइजेशन का परिणाम है। इस मामले में अवशिष्ट प्रवाह शून्य हो सकता है या ऊर्जा के समय पर निर्भर करता है। जब सिस्टम की गड़बड़ी से कम होने के बाद ट्रांसफॉर्मर वोल्टेज को बहाल किया जाता है तो रिकवरी इन्रश करंट प्रवाह होता है। सहानुभूतिपूर्ण इन्रश धारा प्रवाह तब होता है जब एक ही रेखा में कई ट्रांसफॉर्मर जुड़े होते हैं और उनमें से एक सक्रिय हो जाता है। मोटर जब एक विद्युत मोटर, एसी या डीसी, को पहली बार सक्रिय किया जाता है, तो रोटर आगे नहीं बढ़ रहा होता है, और रुकी हुई धारा के बराबर एक धारा प्रवाहित होगी, जो कम हो जाएगी क्योंकि मोटर गति लेती है और आपूर्ति का विरोध करने के लिए एक बैक ई. एम. एफ. विकसित करती है। एसी प्रेरण मोटर एक लघु द्वितीयक के साथ ट्रांसफॉर्मर के रूप में व्यवहार करती है जब तक कि रोटर चलना शुरू नहीं करता है, जबकि ब्रश किए गए मोटर अनिवार्य रूप से घुमावदार प्रतिरोध प्रस्तुत करते हैं। स्टार्टिंग ट्रांसिएंट की अवधि कम होती है यदि मोटर पर यांत्रिक भार को तब तक कम किया जाता है जब तक कि इसकी गति नहीं बढ़ जाती है। उच्च-शक्ति वाले मोटरों के लिए, शुरू के दौरान घुमावदार विन्यास (शुरू में वाई और फिर डेल्टा) को बदला जा सकता है ताकि वर्तमान को कम किया जा सके। हीटर और फिलामेंट लैंप धातुओं में प्रतिरोध का एक सकारात्मक तापमान गुणांक होता है; ठंड होने पर उनका प्रतिरोध कम होता है। कोई भी विद्युत भार जिसमें धातु प्रतिरोधी ताप तत्वों का एक महत्वपूर्ण घटक होता है, जैसे कि एक विद्युत भट्ठा या टंगस्टन-फिलामेंट गरमागरम बल्बों का एक बैंक, तब तक एक उच्च धारा आकर्षित करेगा जब तक कि धातु तत्व परिचालन तापमान तक नहीं पहुंच जाता। उदाहरण के लिए, गरमागरम लैंप को नियंत्रित करने के उद्देश्य से दीवार के स्विचों में "टी" रेटिंग होगी, जो दर्शाता है कि वे गरमागरम लैंप की बड़ी प्रवेश धाराओं के साथ सर्किट को सुरक्षित रूप से नियंत्रित कर सकते हैं। प्रवेश स्थिर-अवस्था धारा का 14 गुना तक हो सकता है और छोटे लैंपों के लिए कुछ मिलीसेकंड तक 500 वाट या उससे अधिक के लैंपों के लिए कई सेकंड तक बना रह सकता है। (गैर-ग्राफ़िटाइज्ड) कार्बन-फिलामेंट लैंप, जिनका अब शायद ही कभी उपयोग किया जाता है, में एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है और वे गर्म होने पर अधिक धारा खींचते हैं; इन प्रकारों के साथ एक "इन्रश" धारा नहीं पाई जाती है। सुरक्षा लाइन के साथ श्रृंखला में एक प्रतिरोधक का उपयोग वर्तमान चार्जिंग इनपुट कैपेसिटर को सीमित करने के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, यह दृष्टिकोण बहुत कुशल नहीं है, विशेष रूप से उच्च-शक्ति वाले उपकरणों में, क्योंकि प्रतिरोधक में वोल्टेज ड्रॉप होगा और कुछ शक्ति नष्ट हो जाएगी। इन्रश करंट को इन्रश करंट लिमिटर्स द्वारा भी कम किया जा सकता है। नकारात्मक-तापमान-गुणांक (एन. टी. सी.) थर्मिस्टर का उपयोग आमतौर पर बिजली की आपूर्ति, मोटर ड्राइव और ऑडियो उपकरण को बदलने में किया जाता है ताकि इन्रश करंट से होने वाले नुकसान को रोका जा सके। एक थर्मिस्टर एक प्रतिरोध के साथ एक ऊष्मीय-संवेदनशील प्रतिरोधक है जो तापमान परिवर्तन के परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण और अनुमानित रूप से बदलता है। एन. टी. सी. थर्मिस्टर का प्रतिरोध कम हो जाता है जैसे-जैसे इसका तापमान बढ़ता है। जैसे ही इन्रश करंट लिमिटर स्वयं गर्म होता है, करंट इसके माध्यम से बहने लगता है और इसे गर्म करने लगता है। इसका प्रतिरोध कम होने लगता है, और एक अपेक्षाकृत छोटा धारा प्रवाह इनपुट कैपेसिटर को चार्ज करता है। बिजली आपूर्ति में संधारित्रों के चार्ज होने के बाद, स्व-गर्म इन्रश करंट लिमिटर सर्किट में बहुत कम प्रतिरोध प्रदान करता है, जिसमें सर्किट के कुल वोल्टेज ड्रॉप के संबंध में कम वोल्टेज ड्रॉप होता है। एक नुकसान यह है कि उपकरण के बंद होने के तुरंत बाद, एन. टी. सी. प्रतिरोधक अभी भी गर्म है और इसका प्रतिरोध कम है। यह प्रवेश धारा को सीमित नहीं कर सकता है जब तक कि यह उच्च प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए 1 मिनट से अधिक समय तक ठंडा नहीं हो जाता है। एक अन्य नुकसान यह है कि एन. टी. सी. थर्मिस्टर शॉर्ट-सर्किट-प्रूफ नहीं है। ट्रांसफॉर्मर इन्रश करंट से बचने का एक और तरीका "ट्रांसफॉर्मर स्विचिंग रिले" है। इसे ठंडा होने के लिए समय की आवश्यकता नहीं है। यह पावर-लाइन हाफ-वेव वोल्टेज डिप्स से भी निपट सकता है और शॉर्ट-सर्किट-प्रूफ है। यह तकनीक आई. ई. सी. 61000-4-11 परीक्षणों के लिए महत्वपूर्ण है। एक अन्य विकल्प, विशेष रूप से उच्च-वोल्टेज सर्किट के लिए, एक पूर्व-चार्ज सर्किट का उपयोग करना है। परिपथ संधारित्रों को चार्ज करने के दौरान एक वर्तमान-सीमित पूर्व-चार्ज मोड का समर्थन करेगा और फिर सामान्य संचालन के लिए एक असीमित मोड पर स्विच करेगा जब भार पर वोल्टेज पूर्ण चार्ज का 90 प्रतिशत होगा। जब एक ट्रांसफॉर्मर, विद्युत मोटर, विद्युत चुंबक, या अन्य प्रेरक भार को बंद कर दिया जाता है, तो प्रेरक स्विच या ब्रेकर के पार वोल्टेज को बढ़ाता है और विस्तारित धनुषाकार का कारण बनता है। जब एक ट्रांसफॉर्मर को उसके प्राथमिक पक्ष पर बंद कर दिया जाता है, तो प्रेरक किक माध्यमिक पर एक वोल्टेज स्पाइक पैदा करती है जो इन्सुलेशन और जुड़े भार को नुकसान पहुंचा सकती है। रिपल (विद्युत) संदर्भ बाहरी लिंक आई. ई. सी. 61000-4-30, विद्युत चुम्बकीय संगतता (ई. एम. सी.)-परीक्षण और माप तकनीक-अंतर्राष्ट्रीय विद्युत तकनीकी आयोग, 2003 द्वारा प्रकाशित शक्ति गुणवत्ता माप विधियाँ भी देखें। विद्युत मापदंड