3-Phase System માં Neutral (ન્યુટ્રલ)
ઉદ્દેશ્યો (Objectives): આ પાઠના અંતે તમે સમજી શકશો:
- 3-ફેઝ સ્ટાર કનેક્શનમાં ન્યુટ્રલમાં કરંટ સમજાવવો.
- ન્યુટ્રલના અર્થિંગ (earthing) વિશે જણાવવું.
Neutral (ન્યુટ્રલ):
થ્રી-ફેઝ સ્ટાર કનેક્શનમાં, સ્ટાર પોઈન્ટને ન્યુટ્રલ પોઈન્ટ (neutral point) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અને ન્યુટ્રલ પોઈન્ટ સાથે જોડાયેલા કંડક્ટરને ન્યુટ્રલ કંડક્ટર (neutral conductor) કહેવામાં આવે છે (આકૃતિ 1). 🔌
ન્યુટ્રલ કંડક્ટરમાં કરંટ (Current in the neutral conductor):
સ્ટાર-કનેક્ટેડ, ફોર-વાયર સિસ્ટમ (four-wire system) માં, ન્યુટ્રલ કંડક્ટર N એ કરંટ $I_U, I_V$ અને $I_W$ નો સરવાળો વહન કરતો હોવો જોઈએ. કોઈને એવી છાપ પડી શકે છે કે કંડક્ટર પાસે ખાસ કરીને ઉચ્ચ કરંટ વહન કરવા માટે પૂરતો વિસ્તાર (area) હોવો જોઈએ. જો કે, આ કિસ્સો નથી, કારણ કે આ કંડક્ટરે માત્ર ત્રણ કરંટનો ફેઝર સરવાળો (phasor sum) વહન કરવાનો હોય છે. 📉
$I_N = I_U, I_V$ અને $I_W$ નો ફેઝર સરવાળો.
જ્યારે લોડ બેલેન્સ્ડ (balanced) હોય અને કરંટ સમાન હોય, ત્યારે ન્યુટ્રલ લાઇનમાં કરંટ $I_N$ શૂન્ય (zero) હોય છે. તેથી, બેલેન્સ્ડ લોડ માટે ન્યુટ્રલ કંડક્ટર કોઈ કરંટ વહન કરતું નથી.
ન્યુટ્રલ કંડક્ટરનું અર્થિંગ (Earthing of neutral conductor):
વ્યાપારી (commercial) અને ઘરેલું ગ્રાહકોને વીજ ઊર્જાનો પુરવઠો પૂરો પાડવો એ થ્રી-ફેઝ વીજળીનો એક મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગ છે. ‘લો વોલ્ટેજ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન’ (low voltage distribution) માટે – સાદા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઇમારતોમાં લાઈટ અને પાવરનો સપ્લાય – બે જરૂરિયાતો છે:
- ખર્ચાળ કંડક્ટર સામગ્રી બચાવવા માટે શક્ય તેટલા ઊંચા વોલ્ટેજ પર પરંતુ ઓછા કરંટ સાથે કામ કરતા કંડક્ટરનો ઉપયોગ કરવો ઇચ્છનીય છે. 💰
- સુરક્ષાના કારણોસર (safety reasons), કંડક્ટર અને પૃથ્વી (earth) વચ્ચેનો વોલ્ટેજ 250V થી વધુ ન હોવો જોઈએ. 🛡️
વોલ્ટેજ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન સિસ્ટમ (Voltage Distribution System):
Criterion 2 મુજબ વોલ્ટેજ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન સિસ્ટમ (voltage distribution system) ફક્ત ત્યારે જ શક્ય છે જ્યારે લો લાઇન વોલ્ટેજ (low line voltage) 250 V થી નીચે હોય. જોકે, આ Criterion 1 ની વિરુદ્ધ છે. બીજી બાજુ, જ્યારે આપણે સ્ટાર કનેક્શન (star connection) નો ઉપયોગ કરીએ છીએ, ત્યારે 415V નો લાઇન વોલ્ટેજ (line voltage) ઉપલબ્ધ થાય છે. આ કિસ્સામાં, સપ્લાય લાઇન (supply line) અને ન્યુટ્રલ કન્ડક્ટર (neutral conductor) વચ્ચે માત્ર 240V વોલ્ટેજ હોય છે. આ રીતે Criterion 1 સંતોષાય છે અને Criterion 2 નું પાલન કરવા માટે, ન્યુટ્રલ કન્ડક્ટરને અર્થ (earthed) કરવામાં આવે છે. 🌍
આકૃતિ ૨ (Fig 2) ની સમજૂતી: બેલેન્સ્ડ લોડ કન્ડિશન 📉
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ, એક બેલેન્સ્ડ લોડ (balanced load) માટે $I_W$ અને $I_U$ નું રિઝલ્ટન્ટ (resultant), $I_V$ ના મેગ્નિટ્યુડ (magnitude) જેટલું જ હોય છે, પરંતુ તેની દિશા તેની તદ્દન વિરુદ્ધ (opposite) હોય છે. આ ફેઝર ડાયાગ્રામ (phasor diagram) બેલેન્સ્ડ સિસ્ટમમાં કરંટના સંતુલનને સમજાવે છે.
ભારતીય ઇલેક્ટ્રિસિટી નિયમો (Indian Electricity Rules – I.E. Rules): 📜⚖️
I.E. Rules આગ્રહ રાખે છે કે ન્યુટ્રલ કન્ડક્ટર (neutral conductor) ને પૃથ્વી (earth) સાથે બે અલગ અને સ્પષ્ટ કનેક્શન (two separate and distinct connections) દ્વારા અર્થિંગ કરવું ફરજિયાત છે.
- Rule No.61(1)(a), Rule No.67(1)(a) અને Rule No.32: આ નિયમો કન્ઝ્યુમરના પ્રિમાઈસીસ (consumer’s premises) પર જ્યાંથી સપ્લાય શરૂ થાય છે, તે પોઈન્ટ પર ન્યુટ્રલની ઓળખ (identification of neutral) કરવા પર ભાર મૂકે છે.
- આ નિયમો ન્યુટ્રલ કન્ડક્ટરમાં કટ આઉટ્સ (cut outs) અથવા લિંક્સ (links) ના ઉપયોગને પણ અટકાવે છે (prevent) જેથી સુરક્ષા જળવાઈ રહે. 🚫
- BIS (Bureau of Indian Standards) ન્યુટ્રલને અર્થિંગ કરવાની ચોક્કસ પદ્ધતિ નક્કી કરે છે. (Code No.17.4 of IS 3043-1966 મુજબ).
ન્યુટ્રલ કન્ડક્ટરનું ક્રોસ-સેક્શનલ એરિયા (Cross-sectional area of neutral conductor): 📏🔌
3-ફેઝ, 4-વાયર સિસ્ટમ (3-phase, 4-wire system) માં ન્યુટ્રલ કન્ડક્ટરનું ક્રોસ-સેક્શન (cross-section) સપ્લાય લાઇનોના ક્રોસ-સેક્શન કરતા નાનું હોવું જોઈએ. સામાન્ય રીતે, તે સપ્લાય લાઇનના ક્રોસ-સેક્શન કરતા અડધું (half) રાખવામાં આવે છે.
WordPress માટે SEO કીવર્ડ્સ (SEO Keywords):
તમારી વેબસાઈટના સર્ચ એન્જિન ઓપ્ટિમાઈઝેશન માટે નીચેના શબ્દો વાપરો:
- Neutral Earthing Rules in Gujarati
- Indian Electricity Rules for Neutral
- 3-phase 4-wire system explanation
- IE Rule 61, 67, and 32 in Gujarati
- Neutral Conductor Cross-section Area
- Electrical Engineering Lessons in Gujarati
- Star Connection and Line Voltage
- IS 3043-1966 Earthing Code
Instructor Note: વિદ્યાર્થીઓને સમજાવવું કે ન્યુટ્રલ અર્થિંગ સુરક્ષા માટે અત્યંત મહત્વનું છે અને IE નિયમોનું પાલન કરવું એ કાયદેસરની જરૂરિયાત છે. 👨🏫💡
Power : Electrician (NSQF Revised – 2022)
🔑 SEO Keywords for WordPress:
- 3-Phase System Gujarati (થ્રી-ફેઝ સિસ્ટમ)
- Delta Connection vs Star Connection in Gujarati
- Line current and Phase current formula
- Neutral conductor in 3-phase system
- Electrical theory for ITI Electrician
- Earthing of neutral conductor
- Star-Delta connection applications
- Electrical Engineering basics in Gujarati
- $\sqrt{3}$ in Delta Connection explanation
- Neutral Current in Balanced Load
