স্মার্ট মিটার আধুনিক ইউটিলিটি অবকাঠামোর মেরুদণ্ড হয়ে উঠেছে, যা দূরবর্তী পর্যবেক্ষণ, লোড নিয়ন্ত্রণ এবং বিদ্যুৎ পরিষেবার স্বয়ংক্রিয় সংযোগ বিচ্ছিন্ন বা পুনঃসংযোগ সক্ষম করে। এই সুইচিং ফাংশনের কেন্দ্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান রয়েছে যা হিসাবে পরিচিত ম্যাগনেটিক ল্যাচিং রিলে . প্রচলিত ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল রিলেগুলির বিপরীতে যেগুলির একটি স্যুইচিং অবস্থা বজায় রাখার জন্য অবিচ্ছিন্ন শক্তির প্রয়োজন হয়, এই ধরনের রিলে শুধুমাত্র স্যুইচিংয়ের মুহুর্তে শক্তি খরচ করে, এটি ব্যাটারি-চালিত বা শক্তি-সচেতন মিটারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যতিক্রমীভাবে উপযুক্ত করে তোলে।
যেহেতু ইউটিলিটি কোম্পানিগুলি স্মার্ট গ্রিড এবং রিমোট-নিয়ন্ত্রিত অবকাঠামোর দিকে ঠেলেছে, দীর্ঘমেয়াদী যান্ত্রিক নির্ভরযোগ্যতার সাথে কম বিদ্যুতের ব্যবহারকে একত্রিত করে এমন উপাদানগুলির চাহিদা যথেষ্ট বৃদ্ধি পেয়েছে। এই নিবন্ধটি কেন স্মার্ট মিটার ডিজাইনে এই রিলে টাইপটি আদর্শ পছন্দ হয়ে উঠেছে, তার কাজের নীতি, সার্কিট আচরণ, অন্যান্য রিলে প্রকারের সাথে তুলনা, এবং মিটারিং সিস্টেমের জন্য উপাদান নির্বাচন করা প্রকৌশলীদের জন্য ব্যবহারিক বিবেচনাগুলিকে কভার করে তার পিছনে প্রযুক্তিগত যুক্তি অনুসন্ধান করে৷
A latching রিলে স্ট্যান্ডার্ড রিলেগুলির তুলনায় একটি মৌলিকভাবে ভিন্ন নীতিতে কাজ করে। পরিচিতিগুলিকে জায়গায় রাখার জন্য অবিচ্ছিন্ন কুণ্ডলী শক্তির উপর নির্ভর করার পরিবর্তে, এটি একটি স্থায়ী চুম্বক বা একটি যান্ত্রিক ল্যাচ ব্যবহার করে যাতে শক্তি সরানোর পরেও শেষ সুইচ করা অবস্থান বজায় থাকে। এর অর্থ হল রিলে তার "চালু" বা "বন্ধ" অবস্থায় অনির্দিষ্টকালের জন্য থাকে যতক্ষণ না একটি নতুন পালস সংকেত এটিকে পরিবর্তন করতে নির্দেশ দেয়।
মূল কাজের ক্রমটি স্বতন্ত্র পর্যায়ে বিভক্ত করা যেতে পারে:
এই পালস-এন্ড-হোল্ড মেকানিজমই এটিকে অনুমতি দেয় ল্যাচ রিলে স্যুইচিংয়ের সময় শুধুমাত্র মিলিসেকেন্ডের জন্য পাওয়ার আঁকতে, ক্রমাগত না করে, যা সরাসরি বৃহৎ-স্কেল মিটার স্থাপনায় উল্লেখযোগ্য শক্তি সঞ্চয় করে।
স্মার্ট মিটার ডিজাইনাররা কেন এই উপাদানটিকে পছন্দ করেন তা বোঝার জন্য, এটি একটি স্ট্যান্ডার্ড রিলেগুলির সাথে এর আচরণকে সরাসরি তুলনা করতে সাহায্য করে যা ক্রমাগত ধারণকারী কারেন্টের উপর নির্ভর করে।
| চারিত্রিক | ম্যাগনেটিক ল্যাচing Relay | প্রচলিত রিলে |
|---|---|---|
| রাষ্ট্র বজায় রাখার ক্ষমতা | প্রয়োজন নেই | ক্রমাগত হোল্ডিং বর্তমান প্রয়োজন |
| সময়ের সাথে সাথে শক্তি খরচ | খুব কম, পালস-শুধু | উচ্চতর, ধ্রুবক ড্র |
| বিদ্যুৎ বিভ্রাটের সময় আচরণ | শেষ স্যুইচিং অবস্থা ধরে রাখে | ডিফল্ট অবস্থানে প্রত্যাবর্তন করে |
| তাপ প্রজন্ম | ন্যূনতম, কোন স্থায়ী স্রোত নেই | দীর্ঘ ধরে রাখার সময় লক্ষণীয় |
| ব্যাটারি ব্যাকআপ সিস্টেমের জন্য উপযুক্ততা | উচ্চ | লিমিটেড |
এই সারণীটি একটি মূল অপারেশনাল সুবিধা তুলে ধরে: এমন পরিস্থিতিতে যেখানে গ্রিড পাওয়ার ব্যাহত হয়, একটি স্ট্যান্ডার্ড রিলে ব্যবহার করে একটি স্মার্ট মিটার তার স্যুইচিং অবস্থা হারাবে এবং একটি পূর্বনির্ধারিত অবস্থায় ডিফল্ট হবে। একটি মিটার সজ্জিত একটি latching রিলে তার সঠিক যোগাযোগের অবস্থান ধরে রাখে, যা সঠিক বিলিং ধারাবাহিকতা বজায় রাখার জন্য এবং অনাকাঙ্ক্ষিত পরিষেবা বাধা এড়ানোর জন্য অপরিহার্য।
স্যুইচিং প্রয়োজনীয়তার জটিলতার উপর নির্ভর করে দুটি সাধারণ কাঠামোগত রূপ ব্যবহার করা হয়: একক কয়েল ডিজাইন এবং ডাবল-পোল ডাবল-থ্রো কনফিগারেশন।
A একক কুণ্ডলী latching রিলে বিপরীত পালস পোলারিটির মাধ্যমে সেট এবং রিসেট ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণ করতে একটি কয়েল উইন্ডিং ব্যবহার করে। এই নকশাটি কমপ্যাক্ট এবং খরচ-দক্ষ, এটি আবাসিক স্মার্ট মিটারের মৌলিক অন/অফ সংযোগ বিচ্ছিন্ন ফাংশনগুলির জন্য একটি সাধারণ পছন্দ যেখানে শুধুমাত্র একটি সাধারণ লোড সুইচ প্রয়োজন।
A latching রিলে dpdt কনফিগারেশন একই সাথে নিয়ন্ত্রিত পরিচিতি স্যুইচ করার দুটি স্বাধীন সেট অফার করে। এটি মিটারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বিশেষভাবে উপযোগী যেগুলির জন্য একাধিক সার্কিট একবারে স্যুইচ করার প্রয়োজন হয়, যেমন একটি সিগন্যালিং বা মনিটরিং সার্কিট থেকে লোড সার্কিটকে আলাদা করা, বা নিরাপত্তা-গুরুত্বপূর্ণ ইনস্টলেশনের জন্য অপ্রয়োজনীয় সুইচিং পাথ সমর্থন করা।
মাল্টি-ফেজ বা ডুয়াল-সার্কিট মিটারিং সেটআপগুলিতে, DPDT কনফিগারেশনগুলি একটি একক নিয়ন্ত্রণ পালসকে দুটি পৃথক বর্তমান পাথের সুইচিং সিঙ্ক্রোনাইজ করার অনুমতি দেয়, সার্কিটের মধ্যে সময়ের বৈপরীত্য হ্রাস করে।
একটি কার্যকরী নির্মাণ latching রিলে circuit স্মার্ট মিটার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শুধুমাত্র রিলে নিজেই নির্বাচন করার বাইরে বিভিন্ন ডিজাইনের বিষয়গুলিতে মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন।
A 12v ল্যাচিং রিলে মিটারিং এবং কন্ট্রোল প্যানেল অ্যাপ্লিকেশানগুলিতে ব্যবহৃত একটি সাধারণ ভোল্টেজ ক্লাস কারণ এটি অনেক স্মার্ট মিটার ডিজাইনে ইতিমধ্যে উপস্থিত মানক লো-ভোল্টেজ কন্ট্রোল পাওয়ার সাপ্লাইগুলির সাথে ভালভাবে সারিবদ্ধ। এই ভোল্টেজ স্তর কয়েল সংবেদনশীলতা এবং শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতার মধ্যে একটি ব্যবহারিক ভারসাম্য প্রদান করে, যা নিয়ন্ত্রণ লাইনে বৈদ্যুতিক হস্তক্ষেপ থেকে অনিচ্ছাকৃত সুইচিংয়ের ঝুঁকি হ্রাস করে।
| ডিজাইন এলিমেন্ট | সাধারণ অনুশীলন | কারণ |
|---|---|---|
| পালস প্রস্থ | সংক্ষিপ্ত, নিয়ন্ত্রিত সময়কাল | অতিরিক্ত শক্তি ব্যবহার ছাড়া সম্পূর্ণ ল্যাচ নিশ্চিত করে |
| ড্রাইভার সার্কিট | এইচ-ব্রিজ বা ডুয়াল ট্রানজিস্টর পর্যায় | সেট এবং রিসেটের জন্য দ্বিমুখী পালস অনুমতি দেয় |
| সুরক্ষা ডায়োড | কয়েল টার্মিনাল জুড়ে স্থাপন করা হয়েছে | ইন্ডাকটিভ কিকব্যাক দমন করে |
| ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করুন | রিলে কয়েল রেটিং এর সাথে মিলে গেছে | কয়েলের নিচে বা বেশি ড্রাইভিং প্রতিরোধ করে |
ইউটিলিটি-গ্রেড মিটারিং সরঞ্জামগুলি কঠোর দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা প্রত্যাশার অধীনে কাজ করে, প্রায়শই এক দশকেরও বেশি সময় ধরে রক্ষণাবেক্ষণ ছাড়াই কাজ করতে হয়। বেশ কিছু ব্যবহারিক কারণ ব্যাখ্যা করে যে কেন এই রিলে বিভাগটি এই পরিবেশে পছন্দের সুইচিং প্রক্রিয়া হয়ে উঠেছে।
লক্ষ লক্ষ নিয়োজিত মিটার জুড়ে, এমনকি ডিভাইস প্রতি স্ট্যান্ডবাই পাওয়ার ড্র-তে সামান্য হ্রাস গ্রিড স্তরে অর্থপূর্ণ শক্তি সঞ্চয় করে, যেহেতু হোল্ডিং-কারেন্ট রিলেগুলি অন্যথায় বছরের পর বছর ধরে ক্রমাগত শক্তি ব্যবহার করবে।
যেহেতু স্যুইচিং অবস্থান যান্ত্রিকভাবে এবং চৌম্বকীয়ভাবে রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়, তাই একটি মিটার বিদ্যুতের বাধার মাধ্যমে সংযোগ বা সংযোগ বিচ্ছিন্ন অবস্থা বজায় রাখে, অনিচ্ছাকৃত পুনঃসংযোগ বা সংযোগ বিচ্ছিন্ন ঘটনা এড়িয়ে যায়।
কয়েলের মধ্য দিয়ে ক্রমাগত কারেন্ট প্রবাহ হ্রাস করলে অভ্যন্তরীণ তাপ তৈরি হয়, যার ফলে নিরোধক পদার্থের অবক্ষয় কমে যায় এবং সুইচিং মেকানিজমের কর্মক্ষম আয়ুষ্কাল প্রসারিত হয়।
পালস-ভিত্তিক নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতিটি স্মার্ট গ্রিড সিস্টেমে ব্যবহৃত ডিজিটাল কমিউনিকেশন প্রোটোকলের সাথে স্বাভাবিকভাবেই একীভূত হয়, যা ইউটিলিটি অপারেটরদের ন্যূনতম সংকেত জটিলতার সাথে দূরবর্তীভাবে সংযোগ এবং সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার নির্দেশ দেয়।
একটি মিটারিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক রিলে নির্বাচন করা বেশ কয়েকটি প্রযুক্তিগত পরামিতির উপর নির্ভর করে যা বিচ্ছিন্নতার পরিবর্তে একসাথে মূল্যায়ন করা উচিত।
| প্যারামিটার | কেন এটা ব্যাপার |
|---|---|
| রেট সুইচিং বর্তমান | পর্যাপ্ত মার্জিন সহ সর্বাধিক প্রত্যাশিত লোড কারেন্ট অতিক্রম করতে হবে |
| কয়েল ভোল্টেজ ক্লাস | লো-ভোল্টেজ কন্ট্রোল সিস্টেমের জন্য 12v ল্যাচিং রিলে যেমন উপলব্ধ নিয়ন্ত্রণ শক্তির সাথে মেলে |
| যোগাযোগ কনফিগারেশন | সাধারণ স্যুইচিংয়ের জন্য একক মেরু, মাল্টি-সার্কিট নিয়ন্ত্রণের জন্য ডিপিডিটি |
| যান্ত্রিক সহনশীলতা রেটিং | পণ্যের জীবনকাল ধরে প্রত্যাশিত সুইচিং চক্র নির্দেশ করে |
| অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা | বহিরঙ্গন বা ঘের তাপমাত্রা চরম মিটমাট করা আবশ্যক |
প্রকৌশলীদের পরিবেশগত সিলিংয়ের বিষয়টিও বিবেচনা করা উচিত, যেহেতু অনেক মিটার বাইরে বা আর্দ্রতা এবং তাপমাত্রার ওঠানামার সংস্পর্শে থাকা ঘেরে স্থাপন করা হয়। উপযুক্ত সিলিং এবং জারা-প্রতিরোধী যোগাযোগের উপকরণ সহ একটি রিলে ঋতু পরিস্থিতি জুড়ে নির্ভরযোগ্য সুইচিং কার্যকারিতা বজায় রাখবে।
মূল পার্থক্যটি কীভাবে সুইচিং অবস্থা বজায় রাখা হয় তার মধ্যে রয়েছে। একটি স্ট্যান্ডার্ড রিলে তার পরিচিতিগুলিকে অবস্থানে ধরে রাখার জন্য অবিচ্ছিন্ন কয়েল কারেন্টের প্রয়োজন, যখন একটি ল্যাচিং ডিজাইন একটি চৌম্বক বা যান্ত্রিক ল্যাচ ব্যবহার করে চলমান শক্তি ছাড়াই অবস্থা ধরে রাখতে, অবস্থান পরিবর্তন করার জন্য শুধুমাত্র একটি সংক্ষিপ্ত স্পন্দন প্রয়োজন।
স্মার্ট মিটারগুলি প্রায়শই প্রচুর পরিমাণে স্থাপন করা হয় এবং সীমিত ব্যাকআপ পাওয়ার উত্সের উপর নির্ভর করতে পারে। স্ট্যান্ডবাই পাওয়ার খরচ কমানো সামগ্রিক সিস্টেমের দক্ষতা উন্নত করে এবং বিভ্রাটের সময় ব্যাটারি ব্যাকআপের সময়কাল প্রসারিত করে।
একটি একক কয়েল ডিজাইন একটি কয়েলে বিপরীত পালস পোলারিটির মাধ্যমে সেট এবং রিসেট ফাংশন নিয়ন্ত্রণ করে, যা সাধারণ স্যুইচিং কাজের জন্য উপযুক্ত। একটি dpdt ডিজাইন একসাথে নিয়ন্ত্রিত দুটি স্বাধীন সুইচিং পাথ প্রদান করে, সিঙ্ক্রোনাইজড মাল্টি-সার্কিট নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য দরকারী।
হ্যাঁ, এটি তার সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি। যেহেতু যোগাযোগের অবস্থান বৈদ্যুতিকভাবে না হয়ে চৌম্বকীয়ভাবে বা যান্ত্রিকভাবে ধরে রাখা হয়, তাই নিয়ন্ত্রণ শক্তি সরানো হলেও রিলে তার শেষ অবস্থা ধরে রাখে।
অনেক মিটারিং এবং কন্ট্রোল প্যানেল ডিজাইন একটি 12v ল্যাচিং রিলে ব্যবহার করে, যেহেতু এই ভোল্টেজ সাধারণ কম-ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সাথে ভালভাবে সারিবদ্ধ হয় এবং সংবেদনশীলতা এবং শব্দ প্রতিরোধের একটি ব্যবহারিক ভারসাম্য অফার করে।
আয়ুষ্কাল নির্ভর করে সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি, লোড কারেন্ট এবং পরিবেশগত অবস্থার উপর, কিন্তু যেহেতু এই রিলেগুলি ক্রমাগত কয়েল গরম করা এড়ায়, তারা সাধারণত ধীরগতির কম্পোনেন্ট অবক্ষয় অনুভব করে যেগুলি রিলেগুলির তুলনায় ধীরগতির কারেন্টের উপর নির্ভর করে৷