3-पिन प्लग कैसे काम करता है?

उत्तरी अमेरिका में, एक उपकरण प्लग जिसमें तीन पिन होते हैं, यह दर्शाता है कि उपकरण को ग्राउंडेड होने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ग्राउंडिंग संक्षेप में 3-पिन प्लग कनेक्शन का कार्य है, लेकिन वास्तव में इसका क्या अर्थ है?

आपने शायद सुना है कि यह आवासीय सर्किटरी में निर्मित एक सुरक्षा सुविधा है, लेकिन अगर सुरक्षा के लिए ग्राउंडिंग इतना महत्वपूर्ण है, तो कुछ नए उपकरण 3-पिन वाले के बजाय 2-पिन प्लग के साथ क्यों आते हैं? स्पॉयलर अलर्ट: तथ्य यह है कि पिन अलग-अलग आकार के होते हैं, इस प्रश्न के उत्तर के लिए एक सुराग प्रदान करते हैं।

1903 में हार्वे हबल द्वारा पहला अलग करने योग्य आउटलेट पेश किए जाने के बाद से रिसेप्टेकल्स में काफी बदलाव आया है। इससे पहले, विद्युत परिपथ से दीपक या उपकरण को अस्थायी रूप से जोड़ने और डिस्कनेक्ट करने का कोई व्यावहारिक तरीका नहीं था। हबल का आउटलेट धीरे-धीरे NEMA 5-15 आउटलेट में बदल गया, जो आज 120-वोल्ट सर्किट के लिए मानक 3-पिन प्लग और आउटलेट संयोजन है।

आउटलेट, स्विच, लैंप बेस और अन्य सामान्य उपकरण एसी सर्किट के लिए डिज़ाइन किए गए हैं क्योंकि सभी आवासीय और उत्तरी अमेरिका में वाणिज्यिक शक्ति - साथ ही साथ दुनिया के हर दूसरे हिस्से में - प्रेरण से आती है जनरेटर एसी पावर में डीसी पावर की तुलना में अलग-अलग विशेषताएं होती हैं, और यह उस दिन से प्रबल हो गया है जब से प्रकाश बल्ब सिद्ध हुआ था।

प्रकाश बल्ब का विकास १८०६ में शुरू हुआ और १९वीं शताब्दी तक जारी रहा जब तक कि १८७९ में थॉमस एडिसन और उनके सहयोगियों द्वारा इसे कमोबेश सिद्ध नहीं किया गया।

गरमागरम बल्बों की मांग ने उनके लिए बिजली पैदा करने की किसी की क्षमता को तुरंत पीछे छोड़ दिया, और बिजली पैदा करने वाले स्टेशनों की आवश्यकता स्पष्ट हो गई। इस प्रकार डायरेक्ट करंट (DC) जनरेटिंग स्टेशनों और अल्टरनेटिंग करंट (AC) स्टेशनों के समर्थकों के बीच रस्साकशी शुरू हुई - इतिहास का एक छोटा सा टुकड़ा जिसे वार ऑफ द करंट्स के रूप में जाना जाता है।

एडिसन और उनके समर्थक स्पष्ट रूप से डीसी बिजली उत्पादन के पक्ष में थे, और विपरीत दिशा में एक सर्बियाई इंजीनियर निकोला टेस्ला थे, जो एडिसन के कर्मचारी थे। टेस्ला के शिविर ने दिन जीता, और पहला एसी जनरेटर 1892 में नियाग्रा फॉल्स में ऑनलाइन आया। एसी बिजली उत्पादन के लिए कम खर्चीली और डीसी बिजली की तुलना में परिवहन के लिए अधिक किफायती साबित हुई थी।

एसी बिजली का उत्पादन एक प्रेरण जनरेटर पर निर्भर करता है, जिसमें अनिवार्य रूप से एक चुंबकीय क्षेत्र में कताई का तार होता है। कंडक्टर के माध्यम से चलने वाली धारा हर घुमाव के साथ खुद को उलट देती है।

इसका मतलब यह है कि कॉइल टर्मिनलों और उनके बीच के सभी प्रकाश बल्बों के बीच प्रवाहित होने वाली बिजली सीधे एक टर्मिनल से टर्मिनल तक नहीं जाती है। अन्य जैसा कि डीसी करंट करता है, लेकिन इसके बजाय लगातार खुद को उलट देता है, एक आधे चक्र के दौरान एक टर्मिनल की ओर और दूसरे आधे चक्र के दौरान दूसरे की ओर बहता है चक्र।

सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों के बजाय, एक एसी सर्किट में गर्म और तटस्थ वाले होते हैं। एसी सर्किट में किसी भी विद्युत उपकरण के लिए, गर्म टर्मिनल वह होता है जो बिजली जनरेटर से जुड़ा होता है, और तटस्थ टर्मिनल वह होता है जो जनरेटर को बिजली वापस करता है।

यदि आप सर्किट को तोड़ते हैं, तो हॉट टर्मिनल लाइव रहता है, लेकिन न्यूट्रल टर्मिनल मृत हो जाता है। अगर आप हॉट टर्मिनल को छूते हैं, तो आपको झटका लगेगा, लेकिन अगर आप न्यूट्रल टर्मिनल को छूते हैं तो आपको कुछ भी महसूस नहीं होगा।

जैसे ही पावर स्टेशन ऑनलाइन आए, पूरे उत्तरी अमेरिका में घरों में विद्युतीकरण हो गया, और बिजली की वाशिंग मशीन, वैक्यूम क्लीनर और इलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेटर जल्दी उपलब्ध हो गए। हालांकि झटके आना आम बात थी। तारों, स्विचों और आउटलेट्स को विद्युत रूप से अछूता किया गया था, लेकिन इन्सुलेशन अक्सर छिल जाता है, टूट जाता है या खराब हो जाता है, जिससे उजागर गर्म तार उपकरणों के उन हिस्सों के संपर्क में आ जाते हैं जिन्हें लोग छूते हैं। घिसे-पिटे इंसुलेशन और ढीले कनेक्शन के कारण अक्सर आग लगती थी।

मान लीजिए कि एक व्यक्ति को एक गर्म तार, या एक गर्म तार के संपर्क में स्विच को छूना था। यदि वह व्यक्ति किसी तरह हवा में तैर रहा हो या, समान रूप से, विद्युत इन्सुलेटेड जूते पहने हुए हो, तो कुछ भी नहीं होगा। यदि व्यक्ति नंगे पैर जमीन पर खड़ा होता, हालांकि, बिजली व्यक्ति के शरीर के माध्यम से पृथ्वी पर प्रवाहित होती, जो उपलब्ध सबसे बड़ा विद्युत सिंक है।

किसी व्यक्ति के दिल को रोकने के लिए वर्तमान (100 एमए) के amp का केवल दसवां हिस्सा लगता है, इसलिए मुठभेड़ बहुत घातक हो सकती है।

अब विचार करें कि क्या बिजली के पास पहले से ही एक संवाहक तार के माध्यम से वह रास्ता उपलब्ध है। तार मानव शरीर की तुलना में जमीन पर कम-प्रतिबाधा पथ प्रदान करता है। (मुक़ाबला एसी सर्किट के लिए क्या है प्रतिरोध डीसी सर्किट के लिए है)।

बिजली हमेशा कम से कम प्रतिरोध (प्रतिबाधा) का रास्ता चुनती है, इसलिए गर्म तार को छूने वाले व्यक्ति को झटका नहीं लगेगा - या कम से कम, इतना बड़ा झटका नहीं। ग्राउंडिंग के पीछे यही मूल विचार है।

ग्राउंडिंग बिजली के उपकरणों के लिए भी अच्छा है। यदि खराब इन्सुलेशन, ढीले कनेक्शन या टूटे हुए उपकरण के कारण शॉर्ट सर्किट होता है, तो जमीन तार बिजली के लिए एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करता है इसलिए यह सर्किट को जला नहीं देता है और शुरू करता है a आग। फिर से, यह काम करता है क्योंकि ग्राउंड पथ की बाधा सर्किट के माध्यम से कम है।

यदि आपके पास इसे कनेक्ट करने का कोई तरीका नहीं है, तो सर्किटरी में एक ग्राउंड पथ बहुत अच्छा नहीं है, और यही 3-पिन प्लग पर तीसरा पिन है। प्लग एक पावर कॉर्ड से जुड़ता है जो बदले में उपयोग में आने वाले विद्युत उपकरण से जुड़ता है, चाहे वह वैक्यूम, ब्लेंडर, पावर आरा या वर्क लैंप हो। उपकरण में सर्किटरी को तार दिया जाता है ताकि सब कुछ इसके ग्राउंड टर्मिनल से जुड़ा हो।

ग्राउंड टर्मिनल प्लग पर ग्राउंड पिन के माध्यम से बिल्डिंग के सर्किटरी में ग्राउंड वायर से जुड़ता है। यदि किसी उपकरण में 3-पिन प्लग है, तो आपको कभी भी तीसरे पिन को काटकर या 3-पिन से 2-पिन एडाप्टर का उपयोग करके बायपास नहीं करना चाहिए। यदि आप ऐसा करते हैं, तो आप जिस डिवाइस का उपयोग कर रहे हैं वह ग्राउंडेड नहीं है और खतरनाक हो सकता है।

3-पिन प्लग वायर रंग दुनिया भर में समान नहीं हैं, लेकिन वे कनाडा, संयुक्त राज्य अमेरिका और मैक्सिको सहित पूरे उत्तरी अमेरिका में मानकीकृत हैं। नेशनल इलेक्ट्रिकल कोड (एनईसी) सफेद को तटस्थ तार के रंग के रूप में निर्दिष्ट करता है, लेकिन यह गर्म तार या जमीन के तार के रंगों के लिए कोई आवश्यकता स्थापित नहीं करता है। फिर भी, गर्म तार के लिए लाल या काले और ग्राउंड वायर के लिए हरे रंग का उपयोग करने के लिए एक बारीकी से पालन किया जाने वाला सम्मेलन है। जमीन के तार भी आमतौर पर नंगे छोड़े जाते हैं।

NEC ने 1947 में लॉन्ड्री रूम में ग्राउंडेड सर्किट्री की आवश्यकता शुरू की और 1956 में अधिकांश अन्य स्थानों पर आवश्यकता को बढ़ा दिया। शिफ्ट ने 2-पिन प्लग और आउटलेट को अप्रचलित कर दिया। जब आप 2-पिन आउटलेट स्थापित कर सकते थे, तब ही आप किसी मौजूदा आउटलेट को बदल रहे थे। सभी नए आउटलेट 3-पिन वाले होने चाहिए।

फिर भी आज, केवल दो स्लॉट वाले नए आउटलेट और नए उपकरणों पर केवल दो प्रोंग वाले पावर कॉर्ड देखना आम बात है। हालाँकि, यदि आप इन्हें करीब से देखते हैं, तो आप उन अंतरों को देखेंगे जो उन्हें अप्रचलित, 1947 से पहले, 2-पिन प्लग और आउटलेट से अलग करते हैं। प्रांगों में से एक दूसरे से बड़ा है, जिसका अर्थ है कि प्लग केवल एक ही तरह से सॉकेट में फिट हो सकता है। ये प्लग और आउटलेट हैं ध्रुवीकरण. चूंकि आप सॉकेट में प्लग के उन्मुखीकरण को उलट नहीं सकते हैं, आप ध्रुवीयता को उलट नहीं सकते हैं।

एक ध्रुवीकृत लैंप या उपकरण में, गर्म तार स्विच के एक टर्मिनल से जुड़ता है, और आंतरिक सर्किटरी दूसरे टर्मिनल से जुड़ता है, जो बदले में तटस्थ तार से जुड़ता है। स्विच बाकी सर्किटरी से अछूता रहता है, इसलिए जब यह खुला होता है, तो गर्म तार के संपर्क में कुछ भी नहीं आ सकता है।

यदि प्लग में अलग-अलग आकार के प्रोंग नहीं होते, तो आप इसे उल्टा करके ध्रुवता को उलटने में सक्षम होंगे। गर्म तार सर्किटरी के संपर्क में होगा, और डिवाइस संभावित रूप से आपको झटका दे सकता है। क्योंकि आप प्लग या ध्रुवता को उलट नहीं सकते हैं, ग्राउंडिंग एक महत्वपूर्ण सुरक्षा विशेषता नहीं है, और प्लग को ग्राउंड पिन की आवश्यकता नहीं है।

अब तक चर्चा के तहत 3-प्रोंग प्लग 120-वोल्ट सर्किट के लिए डिज़ाइन किया गया है और वर्तमान में 15 एएमपीएस तक संभाल सकता है। यह NEMA 5-15 प्लग एंड आउटलेट है, जहां NEMA नेशनल इलेक्ट्रिकल मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन है। इस आउटलेट में तीन पिन के लिए स्लॉट हैं, लेकिन हॉट और न्यूट्रल पिन स्लॉट अलग-अलग आकार के होते हैं, इसलिए इसका उपयोग ध्रुवीकृत प्लग के साथ किया जा सकता है।

NEMA 1-15 इस प्लग का 2-पिन, ध्रुवीकृत संस्करण है। उत्तरी अमेरिका के बाहर 3-पिन प्लग आवश्यक रूप से NEMA मानकों के अनुरूप नहीं होते हैं और आमतौर पर अलग-अलग पिन कॉन्फ़िगरेशन होते हैं।

NEMA 5-15 ग्राउंडेड प्लग की एक दिलचस्प विशेषता यह है कि ग्राउंड पिन अन्य दो की तुलना में लगभग 1/8 इंच लंबा है। इसके पीछे तर्क यह है कि, जब आप किसी चीज को प्लग इन करते हैं, तो ग्राउंड पिन पहले संपर्क बनाता है, इसलिए आपको हमेशा ग्राउंड प्रोटेक्शन मिलता है। बहुत से लोग अन्य दो के नीचे ग्राउंड पिन के साथ NEMA 5-15 आउटलेट स्थापित करते हैं, लेकिन यह उल्टा है। ग्राउंड पिन ऊपर से होना चाहिए ताकि ऊपर से गिरने वाली किसी भी चीज को कंडक्टिंग पिन के संपर्क में आने से रोका जा सके।

NEMA प्लग कॉन्फ़िगरेशन की एक पूरी सूची 120- और 240-वोल्ट अनुप्रयोगों को संभालने के लिए मौजूद है। कुछ 120-वोल्ट सर्किट में दो पिन होते हैं और कुछ में तीन होते हैं। 240-वोल्ट सर्किट के लिए प्लग और रिसेप्टेकल्स में आमतौर पर चार पिन होते हैं, क्योंकि इन सर्किट में दो हॉट वायर, एक न्यूट्रल वायर और एक ग्राउंड होता है।

वैसे, आप अक्सर 125, 115 या 110 वोल्ट लेबल वाले 120-वोल्ट प्लग और उपकरण और 250, 230 और 220 वोल्ट लेबल वाले 240-वोल्ट वाले उपकरण देखते हैं। इन सबका अर्थ मूलतः एक ही बात है। उत्तरी अमेरिका में लाइन वोल्टेज नाममात्र 240 वोल्ट है, जो आवासीय पैनल में दो 120-वोल्ट पैरों में विभाजित है। विभिन्न वैकल्पिक वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों में उतार-चढ़ाव और सर्किट लोड और पैनल से दूरी के कारण वोल्टेज में गिरावट के कारण होते हैं।

उत्तरी अमेरिका में कई घरों को एनईसी द्वारा आवश्यक सर्किट ग्राउंडिंग, और उनके भूमिगत सर्किट और अप्रचलित 2-पिन. से पहले बनाया गया था आउटलेट "दादाजी" हैं। यह वास्तव में एक असुविधा है, क्योंकि अधिकांश आधुनिक उपकरणों में या तो 3-पिन प्लग होते हैं या ध्रुवीकृत होते हैं वाले। जबकि 2-पिन प्लग को 3-पिन सॉकेट में प्लग करना सुरक्षित है, रिवर्स सही नहीं है, और यह डिवाइस को बिना ग्राउंड प्रोटेक्शन के छोड़ देता है।

घर के उन क्षेत्रों में ग्राउंड-फ़ॉल्ट सर्किट इंटरप्टर (GFCI) आउटलेट स्थापित करना सबसे आसान उपाय है, जिन्हें ग्राउंडेड आउटलेट की आवश्यकता होती है। GFCI में एक आंतरिक ब्रेकर होता है जो जब भी आउटलेट को करंट में असामान्य परिवर्तन का पता चलता है, जैसे कि किसी के द्वारा पानी में खड़े होने के दौरान किसी जीवित संपर्क को छूने के कारण होता है। एक GFCI इलेक्ट्रोक्यूशन को रोक सकता है, लेकिन यह संवेदनशील उपकरणों को वर्तमान उछाल से नहीं बचाता है और यह ग्राउंडिंग का पूर्ण विकल्प नहीं है।

GFCI के पिन मानक NEMA 5-15 कॉन्फ़िगरेशन में होते हैं, जिसका अर्थ है दो लंबवत स्लॉट, प्रत्येक अलग-अलग आकार और एक अर्ध-गोलाकार ग्राउंड स्लॉट। आपको आमतौर पर प्रति सर्किट एक से अधिक GFCI की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि कोई भी GFCI सर्किट में इसके बाद तार वाले उपकरणों की सुरक्षा करेगा। इसलिए आप GFCI के साथ सर्किट में पहला आउटलेट बदलकर पूरे सर्किट की सुरक्षा कर सकते हैं।