Inrush current
انراش کرنٹ، ان پٹ سرج کرنٹ، یا سوئچ آن سرج برقی ڈیوائس کے ذریعے کھینچا جانے والا زیادہ سے زیادہ فوری ان پٹ کرنٹ ہے جب اسے پہلی بار آن کیا جاتا ہے۔ متبادل موجودہ برقی موٹروں اور ٹرانسفارمرز ان پٹ لہر کی شکل کے چند چکروں کے لیے، جب پہلے متحرک ہوتے ہیں تو اپنے معمول کے مکمل بوجھ والے کرنٹ سے کئی گنا زیادہ کھینچ سکتے ہیں۔ پاور کنورٹرز میں اکثر ان پٹ کیپسیٹنس کے چارجنگ کرنٹ کی وجہ سے ان کے اسٹیڈی اسٹیٹ کرنٹس سے بہت زیادہ انراش کرنٹ بھی ہوتے ہیں۔ زیادہ موجودہ حفاظتی آلات جیسے فیوز اور سرکٹ بریکرز کا انتخاب اس وقت زیادہ پیچیدہ ہو جاتا ہے جب زیادہ اندر آنے والے دھاروں کو برداشت کرنا ضروری ہو۔ اوور کرنٹ پروٹیکشن کو اوور لوڈ یا شارٹ سرکٹ کی غلطیوں پر تیزی سے رد عمل ظاہر کرنا چاہیے لیکن جب (عام طور پر بے ضرر) انراش کرنٹ بہتا ہے تو اسے سرکٹ میں خلل نہیں ڈالنا چاہیے۔ کیپیسیٹرز ایک خارج شدہ یا جزوی طور پر چارج شدہ کیپیسیٹر اس وقت ماخذ کے شارٹ سرکٹ کے طور پر ظاہر ہوتا ہے جب ماخذ وولٹیج کیپیسیٹر کی صلاحیت سے زیادہ ہوتا ہے۔ ایک مکمل طور پر خارج شدہ کیپسیٹر کو مکمل طور پر چارج ہونے میں تقریبا 5 آر سی ٹائم سائیکل لگیں گے۔ سائیکل کے چارجنگ حصے کے دوران، فوری کرنٹ لوڈ کرنٹ سے کافی زیادہ ہو سکتا ہے۔ جیسے جیسے کیپسیٹر مکمل چارج تک پہنچتا ہے فوری کرنٹ لوڈ کرنٹ میں کمی آتی ہے۔ اوپن سرکٹ کے معاملے میں، کیپسیٹر کو چوٹی AC وولٹیج پر چارج کیا جائے گا (کوئی بھی اصل میں AC لائن پاور کے ساتھ کیپسیٹر کو چارج نہیں کر سکتا-اس سے مراد ریکٹیفائر سے یک طرفہ متبادل وولٹیج آؤٹ پٹ ہے)۔ لکیری ڈی سی وولٹیج سے کیپسیٹر کو چارج کرنے کی صورت میں، جیسے بیٹری سے، کیپسیٹر پھر بھی شارٹ سرکٹ کے طور پر نظر آئے گا۔ یہ صرف ماخذ کی اندرونی مزاحمت اور کیپسیٹر کے ای ایس آر کے ذریعہ محدود ماخذ سے کرنٹ کھینچ لے گا۔ اس صورت میں، چارجنگ کرنٹ مسلسل رہے گا اور لوڈ کرنٹ میں تیزی سے کم ہو جائے گا۔ اوپن سرکٹ کے لیے، کیپسیٹر کو ڈی سی وولٹیج پر چارج کیا جائے گا۔ فلٹر کیپسیٹر کے چارجنگ پیریڈ کے ابتدائی کرنٹ انراش فلو کے خلاف حفاظت ڈیوائس کی کارکردگی کے لیے اہم ہے۔ عارضی طور پر ان پٹ پاور اور ریکٹیفائر کے درمیان اعلی مزاحمت متعارف کرانے سے پاور اپ کی مزاحمت میں اضافہ ہو سکتا ہے، جس سے انراش کرنٹ کو کم کیا جا سکتا ہے۔ اس مقصد کے لیے انراش کرنٹ لمیٹر کا استعمال کرنے سے مدد ملتی ہے، کیونکہ یہ مطلوبہ ابتدائی مزاحمت فراہم کر سکتا ہے۔ ٹرانسفارمر جب کسی ٹرانسفارمر کو پہلی بار توانائی دی جاتی ہے، تو درجہ بند ٹرانسفارمر کرنٹ سے 10 سے 15 گنا بڑا عارضی کرنٹ کئی چکروں تک بہہ سکتا ہے۔ ٹورائڈل ٹرانسفارمرز، جو ایک ہی پاور ہینڈلنگ کے لیے کم تانبے کا استعمال کرتے ہیں، کرنٹ چلانے کے لیے 60 گنا تک داخل ہو سکتے ہیں۔ بدترین صورت میں انراش اس وقت ہوتا ہے جب پرائمری وائڈنگ کو پرائمری وولٹیج کے صفر کراسنگ کے ارد گرد ایک لمحے میں جوڑا جاتا ہے (جو کہ خالص انڈکشن کے لیے AC سائیکل میں زیادہ سے زیادہ کرنٹ ہوگا) اور اگر وولٹیج کے نصف سائیکل کی قطعیت وہی قطعیت رکھتی ہے جو لوہے کے کور میں ریمیننس میں ہوتی ہے (مقناطیسی ریمیننس کو پچھلے نصف سائیکل سے اونچا چھوڑ دیا گیا تھا)۔ جب تک کہ وائڈنگز اور کور کا سائز عام طور پر سیچوریشن کے 50 فیصد سے زیادہ نہ ہو (اور ایک موثر ٹرانسفارمر میں وہ کبھی نہیں ہوتے ہیں، اس طرح کی تعمیر حد سے زیادہ بھاری اور غیر موثر ہوگی)، تب اس طرح کے اسٹارٹ اپ کے دوران کور سیچوریٹڈ ہو جائے گا۔ اس کا اظہار اس لیے بھی کیا جا سکتا ہے کہ عام عمل میں بقیہ مقناطیسیت تقریبا اتنی ہی زیادہ ہوتی ہے جتنی کہ ہسٹیریسیس لوپ کے "گھٹنے" پر سنترپتی مقناطیسیت ہوتی ہے۔ ایک بار جب کور سیچوریٹ ہوجاتا ہے، تاہم، گھومنے والی انڈکشن بہت کم دکھائی دیتی ہے، اور صرف پرائمری سائیڈ وائنڈنگ کی مزاحمت اور پاور لائن کی رکاوٹ کرنٹ کو محدود کر رہی ہے۔ چونکہ سنترپتی صرف جزوی نصف چکروں کے لیے ہوتی ہے، ہارمونک سے بھرپور لہر کی شکلیں پیدا کی جا سکتی ہیں اور دوسرے آلات کے لیے مسائل کا باعث بن سکتی ہیں۔ کم گھومنے کی مزاحمت اور اعلی انڈکشن والے بڑے ٹرانسفارمرز کے لیے، یہ انراش کرنٹ کئی سیکنڈ تک چل سکتے ہیں جب تک کہ عارضی ختم نہ ہو جائے (ڈیک ٹائم ایکس ایل/آر کے متناسب) اور باقاعدہ اے سی توازن قائم نہ ہو جائے۔ مقناطیسی دراندازی سے بچنے کے لیے، صرف کور میں ہوا کے فرق والے ٹرانسفارمرز کے لیے، انڈکٹو لوڈ کو سپلائی وولٹیج چوٹی کے قریب مطابقت پذیر طور پر منسلک کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اس کے برعکس صفر وولٹیج سوئچنگ، جو تیز دھار والے کرنٹ ٹرانزینٹس کو کم کرنے کے لیے مطلوب ہے۔ لیکن ٹورائڈل ٹرانسفارمرز کے لیے صرف ایک پری میگنیٹائزنگ طریقہ کار آن کرنے سے پہلے ان ٹرانسفارمرز کو بغیر کسی انراش-کرنٹ چوٹی کے شروع کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ انراش کرنٹ کو تین زمروں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: ٹرانسفارمر کی دوبارہ توانائی کا نتیجہ۔ اس صورت میں بقایا بہاؤ صفر ہو سکتا ہے یا توانائی کے وقت پر منحصر ہو سکتا ہے۔ ریکوری انراش کرنٹ کا بہاؤ جب نظام کی خلل سے کم ہونے کے بعد ٹرانسفارمر وولٹیج کو بحال کیا جاتا ہے۔ جب ایک سے زیادہ ٹرانسفارمر ایک ہی لائن میں جڑے ہوتے ہیں اور ان میں سے ایک توانائی بخش ہوتا ہے تو ہمدرد انراش کرنٹ کا بہاؤ ہوتا ہے۔ موٹرز جب برقی موٹر، اے سی یا ڈی سی، کو پہلے متحرک کیا جاتا ہے، تو روٹر حرکت نہیں کر رہا ہوتا ہے، اور رکے ہوئے کرنٹ کے مساوی کرنٹ بہہ جائے گا، جس سے موٹر کی رفتار کم ہوتی جائے گی اور سپلائی کی مخالفت کے لیے بیک ای ایم ایف تیار ہوتا ہے۔ اے سی انڈکشن موٹرز ایک مختصر ثانوی کے ساتھ ٹرانسفارمر کے طور پر برتاؤ کرتے ہیں جب تک کہ روٹر حرکت کرنا شروع نہ کرے، جبکہ برش شدہ موٹرز بنیادی طور پر گھومنے کی مزاحمت پیش کرتے ہیں۔ اگر موٹر پر مکینیکل بوجھ کو اس وقت تک کم کیا جائے جب تک کہ اس کی رفتار نہ بڑھ جائے تو ابتدائی عارضی کی مدت کم ہوتی ہے۔ ہائی پاور موٹروں کے لیے، ونڈنگ کنفیگریشن کو اسٹارٹ اپ کے دوران تبدیل کیا جا سکتا ہے (شروع میں وائی اور پھر ڈیلٹا) تاکہ موجودہ ڈرا کو کم کیا جا سکے۔ ہیٹر اور فلامینٹ لیمپ دھاتوں میں مزاحمت کا مثبت درجہ حرارت گتانک ہوتا ہے۔ سرد ہونے پر ان میں مزاحمت کم ہوتی ہے۔ کوئی بھی برقی بوجھ جس میں دھاتی مزاحم حرارتی عناصر کا کافی جزو ہوتا ہے، جیسے کہ برقی بھٹا یا ٹونگسٹن فلیمنٹ تاپدیپت بلب کا ایک بینک، اس وقت تک زیادہ کرنٹ کھینچتا ہے جب تک کہ دھاتی عنصر آپریٹنگ درجہ حرارت تک نہ پہنچ جائے۔ مثال کے طور پر، تاپدیپت لیمپوں کو کنٹرول کرنے کے لیے وال سوئچز کی "ٹی" ریٹنگ ہوگی، جو اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ وہ تاپدیپت لیمپوں کے بڑے اندر آنے والے دھاروں کے ساتھ سرکٹس کو محفوظ طریقے سے کنٹرول کر سکتے ہیں۔ انراش مستحکم حالت کے کرنٹ سے 14 گنا زیادہ ہو سکتا ہے اور چھوٹے لیمپوں کے لیے چند ملی سیکنڈ تک برقرار رہ سکتا ہے اور 500 واٹ یا اس سے زیادہ کے لیمپوں کے لیے کئی سیکنڈ تک برقرار رہ سکتا ہے۔ (غیر گرافائٹ شدہ) کاربن فلیمنٹ لیمپ، جو اب شاذ و نادر ہی استعمال ہوتے ہیں، منفی درجہ حرارت کا گتانک رکھتے ہیں اور گرم ہوتے ہی زیادہ کرنٹ کھینچتے ہیں ؛ ان اقسام کے ساتھ "انراش" کرنٹ نہیں ملتا ہے۔ تحفظ لائن کے ساتھ سیریز میں ایک مزاحم موجودہ چارجنگ ان پٹ کیپسیٹرز کو محدود کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، یہ نقطہ نظر بہت موثر نہیں ہے، خاص طور پر اعلی طاقت والے آلات میں، کیونکہ مزاحم میں وولٹیج ڈراپ ہوگا اور کچھ طاقت ختم ہو جائے گی۔ انراش کرنٹ کو انراش کرنٹ لیمٹر کے ذریعے بھی کم کیا جا سکتا ہے۔ منفی-درجہ حرارت-گتانک (این ٹی سی) تھرمسٹروں کا استعمال عام طور پر بجلی کی فراہمی، موٹر ڈرائیوز اور آڈیو آلات کو تبدیل کرنے میں کیا جاتا ہے تاکہ انراش کرنٹ سے ہونے والے نقصان کو روکا جا سکے۔ تھرمسٹر ایک تھرمل حساس مزاحم ہے جس میں مزاحمت ہوتی ہے جو درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے نتیجے میں نمایاں اور متوقع طور پر تبدیل ہوتی ہے۔ این ٹی سی تھرمسٹر کی مزاحمت اس کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ کم ہوتی جاتی ہے۔ جیسے ہی انراش کرنٹ لمیٹر خود گرم ہوتا ہے، کرنٹ اس کے ذریعے بہنا شروع ہو جاتا ہے اور اسے گرم کرتا ہے۔ اس کی مزاحمت کم ہونا شروع ہو جاتی ہے، اور نسبتا چھوٹا کرنٹ فلو ان پٹ کیپسیٹرز کو چارج کرتا ہے۔ بجلی کی فراہمی میں کیپسیٹرز کے چارج ہونے کے بعد، سیلف ہیٹڈ انراش کرنٹ لمیٹر سرکٹ میں بہت کم مزاحمت پیش کرتا ہے، جس میں سرکٹ کے کل وولٹیج ڈراپ کے حوالے سے کم وولٹیج ڈراپ ہوتا ہے۔ ایک نقصان یہ ہے کہ آلہ بند ہونے کے فورا بعد، این ٹی سی مزاحم ابھی بھی گرم ہے اور اس کی مزاحمت کم ہے۔ یہ انراش کرنٹ کو محدود نہیں کر سکتا جب تک کہ یہ زیادہ مزاحمت حاصل کرنے کے لیے 1 منٹ سے زیادہ ٹھنڈا نہ ہو جائے۔ ایک اور نقصان یہ ہے کہ این ٹی سی تھرمسٹر شارٹ سرکٹ پروف نہیں ہے۔ ٹرانسفارمر انراش کرنٹ سے بچنے کا ایک اور طریقہ "ٹرانسفارمر سوئچنگ ریلے" ہے۔ اسے ٹھنڈا ہونے کے لیے وقت کی ضرورت نہیں ہے۔ یہ پاور لائن ہاف ویو وولٹیج ڈپس سے بھی نمٹ سکتا ہے اور شارٹ سرکٹ پروف ہے۔ یہ تکنیک آئی ای سی 61000-4-11 ٹیسٹوں کے لیے اہم ہے۔ ایک اور آپشن، خاص طور پر ہائی وولٹیج سرکٹس کے لیے، پری چارج سرکٹ کا استعمال کرنا ہے۔ سرکٹ کیپسیٹرز کو چارج کرنے کے دوران موجودہ محدود پری چارج موڈ کو سپورٹ کرے گا اور پھر جب لوڈ پر وولٹیج مکمل چارج کا 90 فیصد ہو تو نارمل آپریشن کے لیے لامحدود موڈ میں تبدیل ہو جائے گا۔ جب ٹرانسفارمر، برقی موٹر، برقی مقناطیسی، یا دیگر انڈکٹو لوڈ کو بند کیا جاتا ہے، تو انڈکٹر سوئچ یا بریکر کے پار وولٹیج میں اضافہ کرتا ہے اور توسیع شدہ آرسنگ کا سبب بنتا ہے۔ جب ٹرانسفارمر کو اس کی بنیادی طرف بند کر دیا جاتا ہے، تو انڈکٹو کک سیکنڈری پر وولٹیج اسپائیک پیدا کرتی ہے جو موصلیت اور منسلک بوجھ کو نقصان پہنچا سکتی ہے۔ بین الاقوامی برقی تکنیکی کمیشن، 2003 کے ذریعہ شائع کردہ ریپل (برقی) حوالہ جات بیرونی روابط IEC 61000-4-30، برقی مقناطیسی مطابقت (EMC)-جانچ اور پیمائش کی تکنیک-طاقت کے معیار کی پیمائش کے طریقے بھی دیکھیں۔ برقی پیرامیٹرز