மின்சுற்று முறிப்பான்கள்: சூரிய மின் தகடு அமைப்புகளில் முக்கியத்துவம்

சூரிய மின் தகடு அமைப்புகளில் மின்சுற்று முறிப்பான்களின் முக்கியத்துவம்

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், வீடுகள், வணிக நிறுவனங்கள் மற்றும் தொழிற்சாலை அளவிலான நிறுவல்களில் சூரிய மின் தகடுகளின் (PLTS) பயன்பாடு பெருகி வருகிறது. இதற்கான காரணங்கள் தெளிவாக உள்ளன: சூரிய ஆற்றல் தூய்மையானது, ஏராளமாகக் கிடைப்பது, மற்றும் நீண்ட கால மின்சாரச் செலவுகளைக் குறைக்கக் கூடியது. இருப்பினும், "உங்கள் சொந்த மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும்" வசதிக்குப் பின்னால், சாதாரண பயனர்களால் பெரும்பாலும் கவனிக்கப்படாத ஒரு அம்சம் உள்ளது: அது மின் அமைப்பின் பாதுகாப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை. இதில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கும் ஒரு கூறு மின்சுற்று முறிப்பான் (CB) ஆகும்.

சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் வெறும் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களை விட மேலானவை. சோலார் பேனல் அமைப்புகளில், அவை தானியங்கி பாதுகாப்பு சாதனங்களாகச் செயல்பட்டு, அதிகப்படியான மின்னோட்டம், ஷார்ட் சர்க்யூட்கள் மற்றும் அசாதாரண சூழ்நிலைகளால் ஏற்படும் சேதங்களிலிருந்து கேபிள்கள், இன்வெர்ட்டர்கள், பேட்டரிகள் (இருந்தால்) மற்றும் பிற மின் சாதனங்களைப் பாதுகாக்கின்றன. முறையான பாதுகாப்பு இல்லாமல், சோலார் PV அமைப்புகள் அதிக வெப்பமடைதல், பாகங்கள் சேதமடைதல் மற்றும் தீ விபத்து போன்ற அபாயங்களுக்கு உள்ளாகின்றன. இந்தக் கட்டுரை, சோலார் பேனல் நிறுவல்களுக்கு சர்க்யூட் பிரேக்கர்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது அவற்றின் செயல்பாடு, வகைகள், பொருத்தும் இடம் மற்றும் கவனிக்க வேண்டிய முக்கிய விஷயங்கள் குறித்து விவாதிக்கிறது.

மின்சுற்றுத் துண்டிப்பான் (Circuit Breaker) என்பது என்ன?

சர்க்யூட் பிரேக்கர் என்பது, அதிகப்படியான மின்சுமை அல்லது குறுக்குச் சுற்று போன்ற கோளாறு ஏற்படும்போது, ​​மின்சார ஓட்டத்தைத் தானாகவே துண்டிக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு பாதுகாப்புச் சாதனம் ஆகும். உருகியவுடன் மாற்றப்பட வேண்டிய ஃபியூஸைப் போலல்லாமல், கோளாறு சரிசெய்யப்பட்ட பிறகு ஒரு சர்க்யூட் பிரேக்கரை பொதுவாக மீட்டமைக்க முடியும்.

ஒரு சூரிய சக்தி அமைப்பில், மின்சாரம் பல மூலங்களிலிருந்தும் பாதைகளிலிருந்தும் பாயலாம்: சூரியத் தகடுகளிலிருந்து இன்வெர்ட்டருக்கு (DC), மின்கலத்திலிருந்து இன்வெர்ட்டருக்கு (DC), மற்றும் இன்வெர்ட்டரிலிருந்து வீட்டு மின்சுமை அல்லது மின்கட்டமைப்புக்கு (AC). இந்தப் பாதைகள் ஒவ்வொன்றும் அதற்கே உரிய தனித்தன்மைகளையும் அபாயங்களையும் கொண்டுள்ளன, எனவே அவற்றுக்குப் பொருத்தமான மின்சுற்று முறிப்பான்கள் தேவைப்படுகின்றன.

சூரிய மின் தகடு அமைப்பில் மின்சுற்றுத் துண்டிப்பான் ஏன் மிகவும் முக்கியமானது?

1. அதிக மின்னோட்டம் மற்றும் மின்சுற்றுக் குறுக்கீட்டிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.
சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் பாகங்களான பிவி கேபிள்கள், இணைப்பிகள், கம்பைனர் பெட்டிகள் மற்றும் இன்வெர்ட்டர்கள் போன்றவற்றுக்கு பாதுகாப்பான மின்னோட்ட வரம்புகள் உள்ளன. மின்னோட்டம் இந்த வரம்புகளை மீறினால், கேபிளின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும், அதன் மின்காப்பு சேதமடையக்கூடும், மேலும் இணைப்புப் புள்ளிகள் சூடாகலாம். இந்த நிலைமைகள் கடுமையான சேதமாக மாறுவதற்கு முன்பே, ஒரு சர்க்யூட் பிரேக்கர் மின்சுற்றைத் துண்டித்துவிடும்.

தரமற்ற இணைப்பான், நைந்துபோன கேபிள்கள், தவறான நிறுவல் அல்லது கொறித்துண்ணிகள் போன்றவற்றாலும் மின்சுற்று குறுக்கீடுகள் ஏற்படலாம். மின்சுற்று குறுக்கீடு மின்னோட்டங்கள் மிகவும் அதிகமாகவும் ஆபத்தானதாகவும் இருக்கக்கூடும், எனவே விரைவான பாதுகாப்பு அவசியம்.

2. பராமரிப்பின் போது அதிகரித்த பாதுகாப்பு
சூரியத் தகடுகள் என்பவை, ஒளியின் தாக்கத்தின் போதும் தொடர்ந்து மின்னழுத்தத்தை உருவாக்கக்கூடிய மின் அமைப்புகளாகும். இதன் பொருள், வீட்டின் மின்சாரம் நிறுத்தப்பட்டாலும் கூட, சூரியத் தகடுகளின் நேர் மின்னோட்டப் பகுதி (DC) பகல் நேரத்தில் தொடர்ந்து இயங்க முடியும். இன்வெர்ட்டரை ஆய்வு செய்யும்போதும், கேபிள்களை மாற்றும்போதும், அல்லது மின்கலத்தைப் பழுதுபார்க்கும்போதும், மின்சுற்றைப் பாதுகாப்பாகத் துண்டிக்க சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களுக்கு உதவுகின்றன.

3. அமைப்பின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் ஆயுட்காலத்தை அதிகரித்தல்
கவனிக்கப்படாத சிறிய இடையூறுகள் கூட—உதாரணமாக, வெப்பத்தை உருவாக்கும் ஒரு தளர்வான இணைப்பு—கூறுகளின் சிதைவை விரைவுபடுத்தக்கூடும். சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் இடையூறுகளின் தாக்கத்தைக் குறைக்க உதவுகின்றன, இதன் விளைவாக அமைப்புகள் மேலும் நிலையானதாகவும், சாதனத்தின் ஆயுள் நீண்டதாகவும் அமைகிறது. இந்த நம்பகத்தன்மை, குறிப்பாக குடியிருப்பு அளவிலான சூரிய மின் நிலையங்களுக்கு மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் அவை குறைந்தபட்ச இடையூறுகளுடன் பல ஆண்டுகள் இயங்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன.

4. பாதுகாப்புத் தரநிலைகள் மற்றும் விதிமுறைகளைப் பூர்த்தி செய்தல்
பல மின் நிறுவல் தரநிலைகள், குறிப்பிட்ட இடங்களில் மிகை மின்னோட்டப் பாதுகாப்பு மற்றும் துண்டிக்கும் சாதனங்களைக் கட்டாயமாக்குகின்றன. ஒரு நல்ல சூரிய மின்தகடு நிறுவலில், அந்த நிறுவல் பாதுகாப்பானது மற்றும் ஆய்வுக்கு உகந்தது என்பதை உறுதி செய்வதற்காக, மின்சுற்றுத் துண்டிப்பான்கள் மற்றும் பிற பாதுகாப்புச் சாதனங்கள் (SPD-கள் போன்றவை) ஒரு வழக்கமான நடைமுறையின் பகுதியாக உள்ளன.

சூரிய சக்தி அமைப்புகளில் உள்ள சர்க்யூட் பிரேக்கர்களின் வகைகள்

1. எம்.சி.பி (மினியேச்சர் சர்க்யூட் பிரேக்கர்)
MCB-கள் பொதுவாக சிறிய மற்றும் நடுத்தர மின்சுமைகளில், குறிப்பாக AC பக்கத்தில் (இன்வெர்ட்டர் வெளியீட்டிலிருந்து வீட்டு மின் விநியோகப் பலகத்திற்குச் செல்லும் மின் இணைப்பு) மிகை மின்னோட்டப் பாதுகாப்பிற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின்னோட்டம் திடீரென அதிகரிக்கும்போது அவை எவ்வளவு விரைவாகத் துண்டிக்கப்படும் என்பதைத் தீர்மானிக்கும் துண்டிப்பு வளைவுகளை (எ.கா., B, C, D வகைகள்) MCB-கள் கொண்டுள்ளன.

2. MCCB (வார்ப்பு உறை மின்சுற்று முறிப்பான்)
MCCB-கள் அதிக மின்னோட்டங்களுக்கும் அதிக துண்டிப்புத் திறனுக்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பெரிய அளவிலான சூரிய மின்சக்தி அமைப்புகளில்—உதாரணமாக, உயர்-திறன் இன்வெர்ட்டர்கள் அல்லது வணிகரீதியான நிறுவல்களில்—முக்கிய AC பக்கத்திற்கோ அல்லது அதிக மதிப்பீடுகள் தேவைப்படும் குறிப்பிட்ட மின் இணைப்புகளுக்கோ MCCB-கள் பெரும்பாலும் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.

3. DC சர்க்யூட் பிரேக்கர்
இது மிகவும் தவறாகப் புரிந்துகொள்ளப்படும் ஒரு கூறு ஆகும். DC சர்க்யூட் பிரேக்கர்களும் AC சர்க்யூட் பிரேக்கர்களும் ஒன்றல்ல. DC மின்னோட்டத்தைத் துண்டிப்பது மிகவும் கடினம், ஏனெனில் அதன் மின்வில் (arc) மிகவும் நிலையானது மற்றும் AC-ஐப் போல பூஜ்ஜியப் புள்ளியைக் கடப்பதில்லை. எனவே, DC சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் ஒரு வேறுபட்ட மின்வில் அணைக்கும் பொறிமுறையுடன் பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

DC பிரேக்கர்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுவது:
– சோலார் பேனல் பாதை (PV ஸ்டிரிங்) முதல் கம்பைனர் பாக்ஸ் வரை
– கம்பைனர் பாக்ஸ் லைன் இன்வெர்ட்டருக்கு
– பேட்டரியிலிருந்து இன்வெர்ட்டர்/சார்ஜருக்கான பாதை (கலப்பின/மின்சார இணைப்பு இல்லாத அமைப்புகளில்)

4. ஐசோலேட்டர்/துண்டிப்பு சுவிட்ச்
எப்போதும் மிகைமின்னோட்டப் பாதுகாப்பைக் கொண்டிருக்கும் சர்க்யூட் பிரேக்கர் அல்ல என்றாலும், பராமரிப்பின் போது மின்சுற்று முழுமையாகத் துண்டிக்கப்படுவதை உறுதிசெய்ய, ஐசோலேட்டர்கள் கைமுறையாக இணைப்பைத் துண்டிக்கும் கருவிகளாக அவசியமானவை. பல நிறுவல்களில் பிரேக்கர் மற்றும் ஐசோலேட்டர் ஆகியவற்றின் செயல்பாடுகள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, ஆனாலும் அவற்றின் விவரக்குறிப்புகள் உங்கள் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கின்றனவா என்பதை உறுதி செய்வது முக்கியம்.

சூரிய மின் தகடு அமைப்புகளில் சர்க்யூட் பிரேக்கர் பொருத்தும் இடங்கள்

திறம்படச் செயல்பட, சர்க்யூட் பிரேக்கர்களை ஒழுங்கற்ற முறையில் நிறுவக்கூடாது. பொதுவாக, சில முக்கியமான இடங்கள்:

1. PV மற்றும் இன்வெர்ட்டருக்கு இடையேயான DC பக்கம்
– DC கேபிள்கள் மற்றும் இன்வெர்ட்டர் உள்ளீட்டை அதிக மின்னோட்டம் அல்லது குறுக்குச் சுற்றுகளிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.
2. இணைப்பான் பெட்டி (பல சரங்கள் இருந்தால்)
குறிப்பாக இணை கட்டமைப்பு மற்ற சரங்களிலிருந்து எதிர் மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும் எனும்போது, ​​ஒவ்வொரு சரத்திற்கும் பெரும்பாலும் தனியான பாதுகாப்பு அளிக்கப்படுகிறது.
3. மின்கலப் பக்கம் (சேமிப்பக வசதி கொண்ட அமைப்புகளுக்கு)
மின்கலங்களால் மிக அதிக மின்னோட்டத்தை வழங்க முடியும். கடுமையான அபாயங்களைத் தடுக்க, மின்கல இணைப்புகளுக்குப் போதுமான பாதுகாப்பு அவசியம்.
4. இன்வெர்ட்டர் வெளியீட்டின் AC பக்கம்
– இது வீட்டு மின்சுமை மற்றும் நிறுவல் கேபிள்களைப் பாதுகாக்கிறது, மேலும் ஏசி பக்கத்தில் இடையூறு ஏற்படும்போது ஒரு துண்டிப்புப் புள்ளியாகச் செயல்படுகிறது.

சரியான சர்க்யூட் பிரேக்கரைத் தேர்ந்தெடுப்பது எப்படி

சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையத்திற்கான சர்க்யூட் பிரேக்கரைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது பல முக்கிய காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:

1. மின்னழுத்த மதிப்பீடு
– DC பிரேக்கர், PV ஸ்டிரிங் மின்னழுத்தத்திற்குப் போதுமான DC மின்னழுத்த மதிப்பீட்டைக் கொண்டிருப்பதை உறுதிசெய்யவும் (எ.கா. 600V DC, 1000V DC, அல்லது வடிவமைக்கப்பட்டபடி).
2. தற்போதைய மதிப்பீடு
– பாதுகாப்பு காரணிகள் மற்றும் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையைக் கருத்தில் கொண்டு, மின்சுற்றின் அதிகபட்ச மின்னோட்டத்தின் அடிப்படையில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
3. முறிவுத் திறன் (பழுதடைந்த மின்னோட்டத்தை முறிக்கும் ஆற்றல்)
ஏற்படக்கூடிய எந்தவொரு மின்சுற்றுக் குறுக்கு மின்னோட்டத்தையும் தாங்கி, துண்டிக்கும் அளவுக்குப் போதுமானதாக இருக்க வேண்டும்.
4. பயண வளைவு மற்றும் சுமை பண்புகள்
– AC பக்கத்தைப் பொறுத்தவரை, வளைவுகளின் (B/C/D) தேர்வு, சுமையின் வகை மற்றும் ஏற்படக்கூடிய மின்னோட்ட ஏற்ற இறக்கங்களுக்கு ஏற்ப சரிசெய்யப்படுகிறது.
5. தரநிலைகள் மற்றும் சான்றிதழ்
தொடர்புடைய தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் தயாரிப்புகளைப் பயன்படுத்துங்கள், அப்போதுதான் அவற்றின் பாதுகாப்புச் செயல்திறனை நம்ப முடியும்.
6. DC-க்கான தரம் மற்றும் பொருத்தம்
உயர் மின்னழுத்த DC மின் இணைப்புகளுக்கு சாதாரண AC MCB-ஐப் பயன்படுத்த வேண்டாம், ஏனெனில் அது துண்டிக்கப்படாமல் ஆபத்தான மின் வில்லையை (electric arc) ஏற்படுத்தும் அபாயம் உள்ளது.

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

களத்தில் நிகழும் சில பொதுவான தவறுகள் பின்வருமாறு:
– குறிப்பாக அதிக PV மின்னழுத்தங்களில், DC பக்கத்திற்கு AC பிரேக்கர்களைப் பயன்படுத்துதல்.
மின்னோட்டத் திறன் மிக அதிகமாக இருப்பதால், அதிபாரம் ஏற்படும்போது பிரேக்கர் ட்ரிப் ஆவதில்லை.
– முறையற்ற பொருத்துதல், உதாரணமாக பேட்டரி லைனில் பிரேக்கர் இல்லாதது.
– தளர்வான இணைப்பு நிறுவல், இது அதிக வெப்பமடைவதற்கும் செயலிழப்பு ஏற்படுவதற்கும் காரணமாகிறது.
– SPD போன்ற கூடுதல் பாதுகாப்புகளைப் புறக்கணித்தல், மோசமான புவி இணைப்பு, அல்லது கைமுறை ஐசோலேட்டர் இல்லாதிருத்தல்.

மூடுகிறது

சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள், சூரிய மின் தகடு அமைப்புகளுக்கு அமைதியான, ஆனால் மிக முக்கியமான பாதுகாப்பு சாதனங்களாகும். அவை அதிகப்படியான மின்னோட்டம், குறுக்குச் சுற்றுகள் மற்றும் தீ அபாயங்களிலிருந்து அமைப்புகளைப் பாதுகாப்பதோடு, பராமரிப்பை எளிதாக்கி, நீண்ட கால நம்பகத்தன்மையையும் மேம்படுத்துகின்றன. நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையத்தில், சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் அவற்றின் மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தப் பண்புகளின் (குறிப்பாக நேர் மின்னோட்டப் பக்கத்தில்) அடிப்படையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு, பொருத்தமான இடங்களில் வைக்கப்பட்டு, சரியான தரநிலைகளுக்கு ஏற்ப நிறுவப்படுகின்றன.

நீங்கள் ஒரு சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையத்தை நிறுவத் திட்டமிடுகிறீர்கள் என்றால், பேனல் திறன் அல்லது இன்வெர்ட்டர் பிராண்டில் மட்டும் கவனம் செலுத்தாதீர்கள். மேலும், சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் உட்பட பாதுகாப்பு சாதனங்கள் கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதையும் உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள். இறுதியில், ஒரு திறமையான சூரிய பேனல் அமைப்பானது ஒரு பாதுகாப்பான அமைப்புடன் கைகோர்த்துச் செல்ல வேண்டும்.