अवलोकन
अप्रत्यक्ष बिजली के हमले विनाशकारी हैं।बिजली की गतिविधि के बारे में उपाख्यानात्मक अवलोकन आमतौर पर पीवी सरणियों में बिजली से प्रेरित ओवरवॉल्टेज के स्तर का एक खराब संकेतक है।अप्रत्यक्ष बिजली के झटके पीवी उपकरण के भीतर संवेदनशील घटकों को आसानी से नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिसमें क्षतिग्रस्त घटकों की मरम्मत या बदलने के लिए अक्सर उच्च लागत होती है, और पीवी सिस्टम की विश्वसनीयता को प्रभावित करती है।ओवरवॉल्टेज प्रत्येक पीवी सिस्टम और वायरिंग की सेटअप स्थितियों पर निर्भर करता है।
पीवी सिस्टम बड़े खुले स्थानों में, आमतौर पर खेतों में या इमारतों के शीर्ष पर उजागर होते हैं।ऐसे खुले मैदानों पर जमा होने वाले आवेशित वर्षा बादलों में बिजली के रूप में आवेश को छोड़ने की प्रवृत्ति होती है।ऐसा होने पर वोल्टेज सर्ज होने की संभावना रहती है।क्षेत्र जितना अधिक विस्तृत होगा, विनाश होने की संभावना उतनी ही अधिक होगी।
जब एक पीवी सिस्टम एक औद्योगिक साइट पर स्थित होता है, तो व्यवसाय संचालन और उपकरण भी खतरे में पड़ जाते हैं।इनवर्टर महंगे हैं, लेकिन औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, एक और अधिक महंगी विफलता डाउनटाइम की लागत है।
जब बिजली सौर पीवी प्रणाली से टकराती है, तो यह सौर पीवी सिस्टम वायर लूप के भीतर एक प्रेरित क्षणिक धारा और वोल्टेज का कारण बनती है।ये क्षणिक धाराएं और वोल्टेज उपकरण टर्मिनलों पर दिखाई देंगे और संभावित रूप से सौर पीवी विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक्स घटकों जैसे पीवी पैनल, इन्वर्टर, नियंत्रण और संचार उपकरण, साथ ही भवन स्थापना में उपकरणों के भीतर इन्सुलेशन और ढांकता हुआ विफलताओं का कारण बनेंगे।एरे बॉक्स, इन्वर्टर और एमपीपीटी (अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकर) डिवाइस में विफलता के उच्चतम बिंदु हैं।
उच्च ऊर्जा को इलेक्ट्रॉनिक्स से गुजरने से रोकने के लिए और पीवी सिस्टम को उच्च वोल्टेज क्षति होने से रोकने के लिए, वोल्टेज सर्ज के पास जमीन का रास्ता होना चाहिए।ऐसा करने के लिए, सभी प्रवाहकीय सतहों को सीधे ग्राउंड किया जाना चाहिए और सिस्टम में प्रवेश करने और बाहर निकलने वाली सभी तारों (जैसे ईथरनेट केबल्स और एसी मेन) को एसपीडी के माध्यम से जमीन से जोड़ा जाना चाहिए।
सरणी बॉक्स, पुनः संयोजक बॉक्स, साथ ही डीसी डिस्कनेक्ट के भीतर स्ट्रिंग्स के प्रत्येक समूह के लिए एक वृद्धि सुरक्षा उपकरण की आवश्यकता होती है।
पीवी सिस्टम के लिए सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस चयन और स्थापना
पीवी सिस्टम में अनूठी विशेषताएं होती हैं, इसलिए विशेष रूप से पीवी सिस्टम के लिए डिज़ाइन किए गए एसपीडी के उपयोग की आवश्यकता होती है।
पीवी सिस्टम में 1500 वोल्ट तक के उच्च डीसी सिस्टम वोल्टेज होते हैं।उनका अधिकतम पावर प्वाइंट सिस्टम के शॉर्ट सर्किट करंट के नीचे केवल कुछ पर्सेंटाइल पर काम करता है।
पीवी सिस्टम और इसकी स्थापना के लिए उचित एसपीडी मॉड्यूल निर्धारित करने के लिए, आपको पता होना चाहिए:
मैं बिजली गोल फ्लैश घनत्व;
मैं सिस्टम का ऑपरेटिंग तापमान;
मैं सिस्टम का वोल्टेज;
मैं सिस्टम की शॉर्ट सर्किट करंट रेटिंग;
मैं तरंग का स्तर जिसे (अप्रत्यक्ष या प्रत्यक्ष बिजली) से संरक्षित किया जाना है;
मैं नाममात्र निर्वहन वर्तमान।
एक बाहरी बिजली संरक्षण प्रणाली (एलपीएस) द्वारा संरक्षित एक संस्थापन के लिए एसपीडी आवश्यकताएं एलपीएस के चयनित वर्ग पर निर्भर करती हैं और एलपीएस और पीवी स्थापना के बीच अलगाव दूरी पृथक या गैर-पृथक है या नहीं।आईईसी 62305-3 बाहरी एलपीएस के लिए पृथक्करण दूरी आवश्यकताओं का विवरण देता है।
एक सुरक्षात्मक प्रभाव के लिए, एक एसपीडी का वोल्टेज संरक्षण स्तर (ऊपर) सिस्टम के टर्मिनल उपकरण की ढांकता हुआ ताकत से 20% कम होना चाहिए।
एसपीडी से जुड़े सौर सरणी स्ट्रिंग के शॉर्ट सर्किट करंट से अधिक करंट का सामना करने वाले शॉर्ट सर्किट के साथ एसपीडी का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।डीसी आउटपुट पर प्रदान की जाने वाली एसपीडी में पैनल के अधिकतम फोटोवोल्टिक सिस्टम वोल्टेज के बराबर या उससे अधिक डीसी एमसीओवी होना चाहिए।
फोटोवोल्टिक सिस्टम के डीसी साइड के लिए एसपीडी
पीवी स्रोतों में पारंपरिक डीसी स्रोतों की तुलना में बहुत अलग वर्तमान और वोल्टेज विशेषताएं होती हैं: उनके पास एक गैर-रैखिक विशेषता होती है और आग लगने वाले चापों की दीर्घकालिक दृढ़ता का कारण बनती है।इसलिए, पीवी वर्तमान स्रोतों को न केवल बड़े पीवी स्विच और पीवी फ़्यूज़ की आवश्यकता होती है, बल्कि सर्ज सुरक्षात्मक उपकरण के लिए एक डिस्कनेक्टर भी होता है जो इस अनूठी प्रकृति के अनुकूल होता है और पीवी धाराओं से मुकाबला करने में सक्षम होता है।
डीसी साइड पर स्थापित एसपीडी हमेशा विशेष रूप से डीसी अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए जाने चाहिए।गलत एसी या डीसी साइड पर एसपीडी का उपयोग गलती की स्थिति में खतरनाक है।
इंस्टालेशन
एसपीडी को हमेशा उन उपकरणों के ऊपर स्थापित किया जाना चाहिए जिनकी वे रक्षा करने जा रहे हैं।एनएफपीए ७८० १२.४.२.१ का कहना है कि सौर पैनल के डीसी आउटपुट पर सकारात्मक से जमीन और नकारात्मक से जमीन पर, कई सौर पैनलों के लिए संयोजक और पुनः संयोजक बॉक्स पर, और इन्वर्टर के एसी आउटपुट पर वृद्धि संरक्षण प्रदान किया जाएगा।
एसपीडी की उचित स्थापना तीन मूल्यों पर निर्भर करती है, जो हैं:
मैं अधिकतम निरंतर ऑपरेटिंग वोल्टेज: वह वोल्टेज जो एसपीडी सक्रिय करेगा।
मैं वोल्टेज संरक्षण स्तर: उपकरण की ओवरवॉल्टेज श्रेणी एसपीडी के वोल्टेज संरक्षण स्तर से अधिक होनी चाहिए।
मैं नाममात्र निर्वहन वर्तमान: तरंग का चरम मूल्य (टाइप 2 एसपीडी के लिए 8/20 μs) जिसे एसपीडी दोहराए जाने वाले उछाल के बाद समझने में सक्षम है।
एसपीडी को इनवर्टर के साथ कैसे मिलाएं
PV फ़ार्म बहुत संवेदनशील उपकरणों से युक्त होते हैं जिन्हें विस्तृत सुरक्षा की आवश्यकता होती है।क्योंकि PV फ़ार्म डायरेक्ट करंट (dc) पावर बनाते हैं, इनवर्टर (जो इस पावर को dc से ac में बदलने के लिए आवश्यक हैं) उनके विद्युत उत्पादन के लिए एक आवश्यक घटक हैं।दुर्भाग्य से, इनवर्टर न केवल बिजली के हमलों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं बल्कि वे अविश्वसनीय रूप से महंगे होते हैं।
एनएफपीए 780 12.4.2.3 को इन्वर्टर के डीसी इनपुट पर अतिरिक्त एसपीडी की आवश्यकता होती है यदि सिस्टम इन्वर्टर निकटतम कॉम्बिनर या रीकॉम्बिनर बॉक्स से 30 मीटर से अधिक दूर है।
यदि स्ट्रिंग रक्षक (जैसे फ़्यूज़, डीसी ब्रेकर या स्ट्रिंग डायोड) हैं तो फ़्यूज़ और इन्वर्टर के बीच एसपीडी स्थापित करें।
एक एसपीडी को जोड़ने के लिए जब एक एकीकृत फ्यूज बॉक्स के साथ एक इन्वर्टर होता है, तो सुनिश्चित करें कि आंतरिक फ़्यूज़ बायपास हो गए हैं और बाहरी स्ट्रिंग फ़्यूज़ जुड़े हुए हैं।
स्ट्रिंग इनवर्टर को यथासंभव स्ट्रिंग्स के करीब स्थापित किया जाना चाहिए।SPD केबल जो L+/L- नेटवर्क से कनेक्ट होती हैं, और SPD के टर्मिनल ब्लॉक और ग्राउंड बसबार के बीच 2.5 मीटर से कम होनी चाहिए।कनेक्शन केबल्स जितने छोटे होंगे, सुरक्षा उतनी ही अधिक कुशल और लागत प्रभावी होगी।
केवल एक एमपीपी ट्रैकर वाले इनवर्टर के लिए, इन्वर्टर से पहले स्ट्रिंग को मिलाएं और उन्हें इंटरकनेक्शन के बिंदु पर एसपीडी से कनेक्ट करें।
प्रत्येक इनपुट के लिए एसपीडी संयोजनों की योजना बनाई जानी चाहिए जब इन्वर्टर में कई एमपीपी ट्रैकर्स हों।एक स्ट्रिंग डायोड के साथ जुड़े प्रत्येक इनपुट के लिए एक एसपीडी का उपयोग किया जाना चाहिए।
संदर्भ
[१] बिजली संरक्षण गाइड, दीन एन मानक ६२३०५ - ३, २०१४।
[२] सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइसेस के लिए मानक, उल १४४९, २०१४।
[३] लो-वोल्टेज सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइसेस - पार्ट ३२: फोटोवोल्टिक इंस्टॉलेशन के डीसी साइड से जुड़े सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस - चयन और अनुप्रयोग सिद्धांत, आईईसी स्टैंडर्ड ६१६४३-३२, २ ०१७।
