சூரிய மின் தகடு அமைப்பானது பொருத்தமான பாதுகாப்பு சாதனங்களைக் கொண்டு பாதுகாக்கப்படுவதை உறுதிசெய்யுங்கள்.

சரியான பாதுகாப்பு சாதனங்களைக் கொண்டு சூரிய மின் தகடு அமைப்புகள் பாதுகாக்கப்படுவதை உறுதி செய்தல்

மின்சாரச் செலவுகளைக் குறைத்தல், ஆற்றல் சுதந்திரத்தை அதிகரித்தல் மற்றும் மாசு உமிழ்வுக் குறைப்பு இலக்குகளை ஆதரித்தல் போன்ற திறன்களின் காரணமாக, சூரிய மின் தகடு அமைப்புகள் (PLTS) பெருகிய முறையில் பிரபலமடைந்து வருகின்றன. இருப்பினும், பலரும் அமைப்பை இயக்கியவுடன் அது தானாகவே பாதுகாப்பானது என்று கருதி, மாட்யூல் மற்றும் இன்வெர்ட்டரின் திறனில் கவனம் செலுத்துகின்றனர். ஆனால், சூரிய மின் அமைப்புகள்—அவை மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்பட்டவையாகவோ, கலப்பின அமைப்புகளாகவோ அல்லது மின் கட்டமைப்பு சாராதவையாகவோ இருந்தாலும்—அபாயகரமான மின்னோட்டங்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களுடன் இயங்குகின்றன, மேலும் வெப்பம், மழை, மின்னல் மற்றும் ஈரப்பதம் போன்ற வெளிப்புறச் சூழல்களுக்கு உள்ளாகின்றன. முறையான பாதுகாப்பு உபகரணங்கள் இல்லாமல், உபகரணச் சேதம், செயல்திறன் குறைதல் மற்றும் தீ விபத்துகள் கூட ஏற்படும் அபாயம் அதிகரிக்கக்கூடும்.

சூரிய மின் தகடு அமைப்புகளின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பைப் பேணுவதற்கு அவசியமான முக்கியப் பாதுகாப்புச் சாதனங்கள், அவற்றை எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பது மற்றும் சரியான நிறுவல் முறைகள் ஆகியவற்றை இந்தக் கட்டுரை விவாதிக்கிறது.

சூரிய சக்தி அமைப்பின் பாதுகாப்பு ஏன் முக்கியமானது?

ஒரு சூரிய மின் தகடு அமைப்பானது பல கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது: PV தொகுதிகள், DC கேபிள்கள், ஒரு இணைப்பான் பெட்டி, ஒரு இன்வெர்ட்டர், மின்கலங்கள் (பொருந்தினால்), ஒரு AC விநியோகப் பலகை மற்றும் மின்சாரக் கட்டமைப்புடனான இணைப்பு. ஒவ்வொரு கூறுக்கும் குறிப்பிட்ட அபாயங்கள் உள்ளன. மின்னல் அல்லது நிலைமாற்றத்தால் ஏற்படும் மின்னழுத்த ஏற்றங்கள், குறுக்குச் சுற்றுகளால் ஏற்படும் மிகை மின்னோட்டங்கள், கசிவு மின்னோட்டங்கள், அதிக வெப்பத்தை உண்டாக்கும் தளர்வான இணைப்புகள் மற்றும் மின்சாரக் கட்டமைப்பில் ஏற்படும் இடையூறுகள் ஆகிய அனைத்தும் கூறுகளுக்கு அதிக செலவை ஏற்படுத்தும் சேதத்தை உண்டாக்கலாம்.

உபகரணப் பாதுகாப்பைத் தாண்டி, பாதுகாப்பு என்பது பயனர்கள் மற்றும் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களின் பாதுகாப்பையும் நேரடியாகப் பாதிக்கிறது. பேனல் மின்சுற்றுகளிலிருந்து வரும் நேர் மின்னழுத்தங்கள் (DC voltages) மிகவும் அதிகமாகவும் ஆபத்தானதாகவும் இருக்கக்கூடும், ஏனெனில் மாறு மின்னோட்டத்தை (AC) விட நேர் மின்னோட்டத்தைத் (DC current) துண்டிப்பது மிகவும் கடினம். எனவே, பாதுகாப்பு ஏற்பாடுகள் தொடக்கத்திலிருந்தே வடிவமைக்கப்பட வேண்டும், பின்னர் சேர்க்கப்படக்கூடாது.

1) மிகை மின்னோட்டப் பாதுகாப்பு: உருகி மற்றும் MCB/MCCB

மிகைமின்னோட்டப் பாதுகாப்பின் முதன்மைச் செயல்பாடு, மின்னோட்டம் அவற்றின் மின்சுமைத் திறனை (ampacity) மீறுவதால் கேபிள்கள் மற்றும் உபகரணங்கள் அதிக வெப்பமடைவதைத் தடுப்பதாகும். சூரிய ஒளி மின் அமைப்புகளில் (PV systems), இந்தப் பாதுகாப்பு பொதுவாக நேர் மின்னோட்டம் (DC) மற்றும் மாறு மின்னோட்டம் (AC) ஆகிய இரண்டு பக்கங்களிலும் அமைக்கப்படுகிறது.

அ) பேனல் ஸ்டிரிங்கிற்கான DC ஃபியூஸ்
உருகிகள் முதன்மையாக பல இணைச் சரங்களைக் கொண்ட அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு சரத்தில் கோளாறு ஏற்பட்டால், மற்ற சரங்களிலிருந்து மின்னோட்டம் பின்னோக்கிப் பாய்ந்து, கோளாறுள்ள சரத்தைச் சேதப்படுத்தக்கூடும். ஒரு சர உருகி இந்தப் பின்னோட்டத்தைத் தடுக்கிறது. DC-யின் மின்வில் அணைக்கும் திறன்கள் AC-யிலிருந்து வேறுபடுவதால், DC PV-க்காக பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு உருகியைப் பயன்படுத்தவும்.

b) DC MCB/MCCB
பராமரிப்பின் போது பாதுகாப்பு மற்றும்/அல்லது மின்சுற்றுத் தடைக்காக ஒரு DC MCB தேவைப்படுகிறது. சில வடிவமைப்புகளில், தேவைக்கேற்ப ஃபியூஸ்களும் MCB-களும் ஒன்றாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. DC MCB/MCCB ஆனது, மொத்த PV ஸ்டிரிங் மின்னழுத்தத்திற்குப் போதுமான DC மின்னழுத்த மதிப்பீட்டைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

c) AC MCB/MCCB
இன்வெர்ட்டரின் வெளியீட்டுப் பக்கத்தில் (AC), MCB-கள் மின் இணைப்பை மிகை மின்னோட்டம் மற்றும் குறுக்குச் சுற்றுகளிலிருந்து பாதுகாக்கின்றன. துண்டிப்பு வளைவின் (எ.கா., B/C/D) மற்றும் துண்டிப்புத் திறனின் தேர்வு, சுமையின் பண்புகள் மற்றும் ஏற்படக்கூடிய பழுது மின்னோட்டத்திற்கு ஏற்ப சரிசெய்யப்பட வேண்டும்.

முக்கிய குறிப்பு: DC மின் இணைப்பில் AC MCB-ஐப் பயன்படுத்த வேண்டாம். அவை பார்ப்பதற்கு ஒரே மாதிரியாகத் தோன்றினாலும், AC சாதனங்கள் DC மின் வில்லைத் துண்டிக்கத் தவறக்கூடும், எனவே அவை ஆபத்தானவை.

2) சுமை முறிப்பான்/தனிமைப்படுத்தி: டிசி சுவிட்ச் துண்டிப்பான்

ஒரு நல்ல சூரிய மின் அமைப்பில், ஆய்வுகள், அவசரநிலைகள் அல்லது திட்டமிடப்பட்ட மின்வெட்டுகளின் போது பேனல்களை இன்வெர்ட்டரிலிருந்து துண்டிக்க அனுமதிக்கும் ஒரு DC ஐசோலேட்டர் இருக்க வேண்டும். DC ஐசோலேட்டர், MCB-யிலிருந்து வேறுபடுகிறது, ஏனெனில் அது உயர் DC மின்னழுத்தங்களில் சுமை மின்னோட்டத்தைப் பாதுகாப்பாகத் துண்டிப்பதில் கவனம் செலுத்துகிறது.

ஐசோலேட்டர்கள் பொதுவாக நிறுவப்படுகின்றன:
– இன்வெர்ட்டருக்கு அருகில் (இதனால் தொழில்நுட்ப வல்லுநர் பழுதுபார்க்கும் முன் DC இணைப்பைத் துண்டிக்க முடியும்),
அல்லது வடிவமைப்பைப் பொறுத்து ஒரு இணைப்புப் பெட்டியில்.

பொருத்தமான மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட மதிப்பீடுகள், தொடர்புடைய தரநிலைகள் மற்றும் சான்றிதழ்கள், மற்றும் நிறுவும் இடத்திற்கு (உள்ளரங்கம்/வெளியரங்கம்) ஏற்ற உறை ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு ஐசோலேட்டரைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

3) மின்னழுத்த எழுச்சி பாதுகாப்பு சாதனம் (SPD)

குறிப்பாக மின்னல் பாதிப்புக்குள்ளாகும் பகுதிகளில் அல்லது நிலையற்ற மின் கட்டமைப்பு உள்ள இடங்களில், SPD-கள் மிக முக்கியமான கூறுகளாகும். மின்னழுத்த ஏற்றங்கள் இரண்டு திசைகளிலிருந்து வரலாம்:
– DC பக்கத்திலிருந்து (பேனல்/மாட்யூல் கேபிளில் ஏற்படும் மின்னல் தூண்டல்),
– ஏசி பக்கத்திலிருந்து (மின் வலையமைப்பில் ஏற்படும் மின்னழுத்த ஏற்றம் அல்லது பெரிய மின்சுமைகளை மாற்றுவதால்).

SPD-யின் பொதுவான வகைகள்:
– DC SPD (PV SPD): பேனலில் இருந்து இன்வெர்ட்டர்/கம்பைனர் பாக்ஸ் வரையிலான பாதைக்கானது.
– SPD AC: ஏசி விநியோகப் பலகை/இன்வெர்ட்டர் வெளியீட்டிற்கானது.

நடைமுறையில், SPD-கள் பெரும்பாலும் நிறுவப்படுவது:
– DC கம்பைனர் பெட்டியில்,
– இன்வெர்ட்டருக்கு அருகில்,
– பிரதான ஏசி பேனலில்.

ஒரு SPD உகந்த முறையில் செயல்பட, ஒரு நல்ல புவி இணைப்பு அமைப்பு இன்றியமையாதது. மின் தடையைக் குறைப்பதற்காக, SPD-யின் புவி இணைப்பு வடமும் முடிந்தவரை குட்டையாகவும் நேராகவும் இருக்க வேண்டும்.

4) கசிவு மின்னோட்டப் பாதுகாப்பு: RCD/RCBO மற்றும் மின்காப்பு கண்காணிப்பு

AC பக்கத்தில், பூமிக்கு மின்னோட்டம் கசிவதால் ஏற்படும் மின் அதிர்ச்சியிலிருந்து மக்களைப் பாதுகாக்க, RCD (எஞ்சிய மின்னோட்டக் கருவி) அல்லது RCBO (MCB மற்றும் RCD ஆகியவற்றின் கலவை) பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது குடியிருப்பு மற்றும் வணிகரீதியான நிறுவல்களுக்கு இன்றியமையாதது.

இருப்பினும், சில இன்வெர்ட்டர்களைக் கொண்ட அமைப்புகளில், கசிவு மின்னோட்டத்தில் ஒரு DC கூறு இருக்கக்கூடும் என்பதால், RCD வகையைச் சரியாகத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும் (எ.கா., வகை A அல்லது வகை B). நவீன இன்வெர்ட்டர்கள் பெரும்பாலும் குறிப்பிட்ட பரிந்துரைகளைக் கொண்டுள்ளன; உற்பத்தியாளரின் கையேட்டைப் பின்பற்றுவது கட்டாயமாகும்.

சில அமைப்புகளில், குறிப்பாகப் பெரிய அளவிலான அல்லது மின்சார இணைப்பு இல்லாத அமைப்புகளில், DC பக்கத்தில் உள்ள மின்காப்பு மின்தடையைக் கண்காணிக்க, ஒரு மின்காப்பு கண்காணிப்புக் கருவியையும் பயன்படுத்தலாம்.

5) மின்கலப் பாதுகாப்பு (கலப்பின/மின்சார இணைப்பு இல்லாத அமைப்புகளுக்கு)

இந்த அமைப்பு லித்தியம் அல்லது ஈய-அமில பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்தினால், சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் அதிகமாக இருப்பதாலும், வெப்ப அபாயம் அதிகமாக இருப்பதாலும், பாதுகாப்பு மிகவும் கண்டிப்பானதாக இருக்க வேண்டும்.

பொதுவான பாதுகாப்பு சாதனங்கள்:
– பேட்டரிக்கு அருகில் DC ஃபியூஸ்/MCB (கேபிளைப் பாதுகாக்கிறது மற்றும் பெரிய பழுது மின்னோட்டங்களைத் தடுக்கிறது).
– எளிதான பராமரிப்பிற்கான பேட்டரி துண்டிப்பு சுவிட்ச்.
– குறிப்பாக லித்தியம் பேட்டரிகளுக்கான BMS (பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு): இது சமநிலைப்படுத்துதலை ஒழுங்குபடுத்துகிறது, வெப்பநிலை, செல் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் ஆகியவற்றைக் கண்காணிக்கிறது, மேலும் நிலைமைகள் பாதுகாப்பற்றதாக இருக்கும்போது துண்டித்துவிடுகிறது.
– வெப்பநிலை பாதுகாப்பு மற்றும் காற்றோட்டம்: பேட்டரி அறைக்கு, குறிப்பாக சில வகைகளுக்கு, போதுமான காற்று சுழற்சி தேவைப்படுகிறது.

பாதுகாப்பற்ற கேபிளின் நீளத்தைக் குறைப்பதற்காக, இயந்திரப் பாதுகாப்பையும் கருத்தில் கொண்டு, ஃபியூஸை பேட்டரி முனைகளுக்கு முடிந்தவரை அருகில் பொருத்துவது சிறந்தது.

6) புவி இணைப்பு, பிணைப்பு மற்றும் வெளிப்புற மின்னல் பாதுகாப்பு

தரை இணைப்பு என்பது பாதுகாப்பின் அடித்தளம். இதில் இரண்டு முக்கிய அம்சங்கள் உள்ளன:
– மின்சார புவி இணைப்பு: பழுது மின்னோட்டங்கள் தரையை அடைய ஒரு பாதுகாப்பான பாதையை உறுதி செய்தல்.
– பிணைத்தல்: உலோகப் பாகங்களை (பேனல் சட்டகம், பொருத்துதல், உறை) ஒரே மின்னழுத்த வரம்பைக் கொண்டிருக்குமாறு ஒன்றிணைப்பது, அதிர்ச்சி அபாயத்தைக் குறைத்து, SPD-யின் செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது.

மேலும், மின்னல் தாக்க அதிக வாய்ப்புள்ள இடங்களில் (உயரமான கட்டிடங்கள், பெரிய திறந்தவெளிப் பகுதிகள்), தரநிலைகளுக்கு ஏற்ப வடிவமைக்கப்பட்ட மின்னல் கடத்திகள் மற்றும் கீழ்நோக்கிய கடத்திகள் போன்ற வெளிப்புற மின்னல் பாதுகாப்பு அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவதைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள். வெளிப்புற மின்னல் பாதுகாப்பு என்பது SPD-களிலிருந்து வேறுபட்டது; இரண்டும் ஒன்றுக்கொன்று துணைபுரிகின்றன.

7) உறைகள் மற்றும் இணைப்பான்கள்: பாதுகாப்பைத் தீர்மானிக்கும் சிறிய விவரங்கள்

"முக்கிய" சாதனங்களைத் தவிர, பெரும்பாலும் குறைத்து மதிப்பிடப்படும் துணைக்கூறுகளும் உள்ளன:
– இடத்திற்கு ஏற்ற IP தரமதிப்பீடு கொண்ட கம்பைனர் பெட்டி (எ.கா. வெளிப்புற பயன்பாட்டிற்கு IP65).
– வெப்பத்தை ஏற்படுத்தும் தளர்வான இணைப்பைத் தடுக்க, PV தரநிலை DC இணைப்பியைப் பயன்படுத்தவும் (எ.கா. இணைப்பி வகை இணக்கத்தன்மை).
– விலங்குகளால் கேபிள்கள் உரிக்கப்படுவதையோ அல்லது கடிக்கப்படுவதையோ தடுப்பதற்கான கேபிள் கிளாண்டுகள், குழாய்கள் மற்றும் கேபிள் மேலாண்மை.
– குறியிடுதல் மற்றும் அடையாளப் பலகைகள்: “DC ஆபத்து” குறியீடுகள், ஐசோலேட்டர் வழிமுறைகள் மற்றும் ஒற்றை வரி வரைபடங்கள் ஆகியவை ஆய்வுகள் மற்றும் அவசரகாலங்களின்போது உதவுகின்றன.

தளர்வான இணைப்புகள் வெப்பப் புள்ளிகளுக்கும் தீ விபத்துகளுக்கும் ஒரு பொதுவான காரணமாகும். எனவே, இணைப்பானின் தரம், இறுக்கும் நுட்பம் மற்றும் இறுக்கும் முறுக்கு விசை ஆகியவை குறிப்பிடப்பட்ட விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்.

சரியான பாதுகாப்பு உபகரணங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது எப்படி

பாதுகாப்பு என்பது வெறுமனே 'இருப்பது' மட்டுமல்லாமல், பின்வரும் கொள்கைகளுக்கும் கவனம் செலுத்துங்கள்:
1. மதிப்பீடுகளை (மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், முறிவுத் திறன்) தோராயமாக மதிப்பிடாமல், அமைப்பு வடிவமைப்போடு பொருத்தவும்.
2. DC பக்கத்திற்கு ஒரு பிரத்யேக PV/DC சாதனத்தைப் பயன்படுத்தவும்.
3. இன்வெர்ட்டர் உற்பத்தியாளரின் தரநிலைகள் மற்றும் பரிந்துரைகளை, குறிப்பாக RCD/RCBO மற்றும் கிரவுண்டிங் தொடர்பானவற்றைப் பின்பற்றவும்.
4. பாதுகாப்பு ஒருங்கிணைப்பை உறுதிசெய்யுங்கள்: செயலிழப்புப் பகுதியைக் குறைப்பதற்காக, இடையூறின் மூலத்திற்கு அருகிலுள்ள சாதனங்கள் முதலில் செயலிழக்க வேண்டும்.
5. தரம் மற்றும் சான்றிதழில் கவனம் செலுத்துங்கள்: தெளிவான தரநிலைகள் இல்லாத மலிவான சாதனங்கள், மின்னழுத்த ஏற்றம் அல்லது கோளாறு ஏற்படும்போது செயலிழக்கக்கூடும்.

காலமுறை பராமரிப்பு மற்றும் சோதனை

நல்ல பாதுகாப்பிற்கு இன்னமும் வழக்கமான பரிசோதனைகள் தேவைப்படுகின்றன, உதாரணமாக:
– முனையத்தின் இறுக்கத்தை (முறுக்குவிசையை) சரிபார்க்கவும்,
– அதிக வெப்பமடைவதற்கான அறிகுறிகளைக் கண்ணால் பரிசோதித்தல்,
– SPD இன்னும் செயலில் உள்ளதா என்பதை உறுதிப்படுத்தவும் (நிலை காட்டி),
– RCD-ஐ அவ்வப்போது சோதிக்கவும்.
– இன்வெர்ட்டர் மற்றும் BMS பிழைப் பதிவேடுகளைக் கண்காணிக்கவும்.

பராமரிக்கப்படாத அமைப்புகளில் இணைப்புச் சிதைவு, அரிப்பு மற்றும் கண்டறியப்படாத கோளாறுகள் ஏற்படும் அபாயம் உள்ளது.

மூடுகிறது

ஒரு சோலார் பேனல் அமைப்பைப் பாதுகாப்பது என்பது, தரமான பேனல்களையும் ஒரு இன்வெர்ட்டரையும் நிறுவுவதோடு மட்டும் நின்றுவிடுவதில்லை. அது, மிகை மின்னோட்டம், மின்வெட்டு, மின்னழுத்தப் பாய்ச்சல் பாதுகாப்பு, கசிவு மின்னோட்டப் பாதுகாப்பு, பேட்டரி பாதுகாப்பு, மற்றும் முறையான புவி இணைப்பு மற்றும் பிணைப்பு போன்ற விரிவான பாதுகாப்பு அடுக்குகளை உருவாக்குவதையும் உள்ளடக்கியது. சரியான பாதுகாப்பு சாதனங்கள், உங்கள் முதலீட்டை அதிக செலவு பிடிக்கும் சேதங்களிலிருந்து பாதுகாப்பது மட்டுமல்லாமல், குடியிருப்பாளர்கள், தொழில்நுட்ப வல்லுநர்கள் மற்றும் சுற்றியுள்ள சூழலின் பாதுகாப்பையும் மேம்படுத்துகின்றன.

நீங்கள் ஒரு சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையத்தை நிறுவத் திட்டமிட்டால், தொடக்கத்திலிருந்தே பாதுகாப்பு வடிவமைப்பிற்கு முன்னுரிமை கொடுங்கள். மேலும், பொருந்தக்கூடிய மின்சாரத் தரநிலைகளுக்கு இணங்க, தகுதிவாய்ந்த தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களால் நிறுவல் மேற்கொள்ளப்படுவதை உறுதி செய்யுங்கள். இதன் மூலம், உங்கள் சூரிய மின் அமைப்பு வரும் ஆண்டுகளில் நிலையாகவும், பாதுகாப்பாகவும், உகந்த முறையிலும் செயல்பட முடியும்.