சூரிய சக்தி அமைப்புகளுக்கான பாதுகாப்பு சாதனங்கள்

சூரிய சக்தி அமைப்புகளுக்கான பாதுகாப்பு சாதனங்கள்

சூரிய சக்தி அமைப்புகள் (PLTS) வீடுகள், வணிகக் கட்டிடங்கள், தொழிற்சாலைகள் மற்றும் பொது வசதிகளில் அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு தூய்மையான மற்றும் ஏராளமாகக் கிடைக்கும் ஆற்றல் மூலமாக இருப்பதுடன், PLTS மின் கட்டணங்களைக் குறைத்து, ஆற்றல் பாதுகாப்பையும் அதிகரிக்க முடியும். இருப்பினும், மற்ற மின் அமைப்புகளைப் போலவே, PLTS-ம் மின்னழுத்த ஏற்றங்கள், மிகை மின்னோட்டங்கள், குறுக்குச் சுற்றுகள், மறைமுக மின்னல் தாக்குதல்கள், நிறுவல் பிழைகள், மற்றும் வெப்பம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் காரணமாக பாகங்கள் சிதைவடைதல் போன்ற பல்வேறு அபாயங்களை எதிர்கொள்கின்றன. எனவே, இந்த அமைப்பின் பாதுகாப்பான, நிலையான மற்றும் நீண்டகால செயல்பாட்டிற்குப் பாதுகாப்பு சாதனங்கள் மிகவும் அவசியமானவை.

இந்தக் கட்டுரை, சூரிய சக்தி அமைப்புகளில் உள்ள முக்கியப் பாதுகாப்புச் சாதனங்கள், அவற்றின் செயல்பாடுகள் மற்றும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் இடவமைப்புக் கொள்கைகள் குறித்து விவாதிக்கிறது.

சூரிய சக்தி அமைப்புகளுக்கு ஏன் பாதுகாப்பு தேவைப்படுகிறது?

ஒரு சூரிய மின் நிலையம் (PLTS) பல கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது: சூரிய (PV) தொகுதிகள், DC கேபிள்கள் மற்றும் இணைப்பிகள், ஒரு கம்பைனர் பெட்டி, ஒரு இன்வெர்ட்டர், பேட்டரிகள் (கலப்பின/ஆஃப்-கிரிட் அமைப்பாக இருந்தால்), மற்றும் சுமை அல்லது PLN கிரிட்டுடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு AC விநியோகப் பலகை. ஒவ்வொரு கூறுக்கும் வெவ்வேறு பண்புகளும் அபாயங்களும் உள்ளன. DC பக்கத்தில் அதிக மின்னழுத்தங்களும் பெரிய மின்னோட்டங்களும் இருக்கலாம், அவை ஒளி இருக்கும்போதும் தொடர்ந்து பாயும். எனவே, மின்னோட்டத் தடை மற்றும் பழுது கையாளுதல் ஆகியவை AC பக்கத்திலிருந்து வேறுபடுகின்றன. அதே சமயம், AC பக்கமானது மிகை மின்னோட்டம், மின்காப்புத் தோல்வி மற்றும் மின்னோட்டக் கசிவு போன்ற பொதுவான மின் நிறுவல் அபாயங்களுக்கு உள்ளாகிறது.

முறையான பாதுகாப்பு இல்லாமல், ஒரு சிறிய இடையூறு கூட இன்வெர்ட்டர் சேதம், மின்சுற்றுக் கோளாறு, தீ விபத்து எனப் பெரிதாகி, தொழில்நுட்ப வல்லுநர்கள் மற்றும் கட்டிடத்தில் வசிப்பவர்களின் பாதுகாப்பையே ஆபத்தில் ஆழ்த்தக்கூடும். முறையான பாதுகாப்பு பராமரிப்பையும் எளிதாக்குகிறது: அமைப்பை பகுதி பகுதியாகத் தனிமைப்படுத்தலாம், பழுதைக் கண்டறியலாம், மேலும் பாகங்களைப் பாதுகாப்பாக மாற்றலாம்.

1) DC மற்றும் AC உருகிகள்

ஃபியூஸ்கள் மிகவும் எளிமையான மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் பாதுகாப்பு சாதனங்கள் ஆகும். அதிகப்படியான மின்னோட்டம் அல்லது குறுக்குச் சுற்று ஏற்படும்போது, ​​மின்னோட்டத்தைத் துண்டிப்பதே அவற்றின் பணியாகும். சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் (PLTS), கம்பைனர் பெட்டி அல்லது இன்வெர்ட்டருக்குள் நுழைவதற்கு முன்பு, ஒவ்வொரு பேனல் ஸ்ட்ரிங்கிலும் (தொகுதிகளின் வரிசை) DC ஃபியூஸ்கள் பெரும்பாலும் பொருத்தப்படுகின்றன. இது முக்கியமானது, ஏனெனில் ஒரு ஸ்ட்ரிங்கில் கோளாறு ஏற்பட்டால், மற்ற ஸ்ட்ரிங்குகளில் இருந்து வரும் எதிர் மின்னோட்டம், சேதமடைந்த ஸ்ட்ரிங்கிற்குள் பாய்ந்து, கேபிள்கள் அல்லது இணைப்பான்களைச் சூடாக்கிவிடும்.

ஏசி மின்சுற்றை மிகை மின்னோட்டத்திலிருந்து பாதுகாக்க, இன்வெர்ட்டரின் வெளியீட்டுப் பக்கத்தில் ஒரு ஏசி ஃபியூஸ் பொருத்தப்படுகிறது. ஃபியூஸைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​அதன் மின்னோட்டத் திறன், துண்டிக்கும் திறன் மற்றும் அது டிசி அல்லது ஏசி-க்கு ஏற்றதா என்பதைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். டிசி ஃபியூஸ்களை ஏசி ஃபியூஸ்களால் எளிதாக மாற்றிவிட முடியாது, ஏனெனில் டிசி மின்வில் அணைப்பது மிகவும் கடினம்.

2) MCB மற்றும் MCCB (மின்சுற்று முறிப்பான்)

MCB-கள் (மினியேச்சர் சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள்) மற்றும் MCCB-கள் (மோல்டட் கேஸ் சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள்) ஆகியவை மிகை மின்னோட்டம் மற்றும் குறுக்குச் சுற்றுப் பாதுகாப்பாகச் செயல்படுகின்றன, மேலும் இவற்றை கைமுறை பிரேக்கர்களாகவும் பயன்படுத்தலாம். AC பக்கத்தில், MCB-கள் பொதுவாக சுமைச் சுற்றுகள் மற்றும் விநியோகக் கோடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. DC பக்கத்தில், DC மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் வில்லின் பண்புகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட சிறப்பு DC MCB-கள் உள்ளன.

ஃபியூஸ்களைக் காட்டிலும் சர்க்யூட் பிரேக்கர்களின் நன்மை என்னவென்றால், கோளாறு ஏற்பட்ட பிறகு அவற்றை மீண்டும் சரிசெய்ய முடியும் (கோளாறின் காரணம் சரிசெய்யப்பட்டிருக்கும் பட்சத்தில்). இருப்பினும், வடிவமைப்புத் தேவைகள், மின்னோட்ட மதிப்பீடுகள் மற்றும் ஸ்ட்ரிங் கட்டமைப்பு ஆகியவற்றைப் பொறுத்து, சோலார் PV அமைப்புகளில் பெரும்பாலும் ஃபியூஸ்களும் சர்க்யூட் பிரேக்கர்களும் இணைத்துப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

3) SPD (மின்னழுத்த எழுச்சி பாதுகாப்பு சாதனம்) அல்லது மின்னழுத்த எழுச்சி தடுப்பான்

மறைமுக மின்னல், பெரிய சுமை நிலைமாற்றம் அல்லது மின்கட்டமைப்பு இடையூறுகளால் ஏற்படும் தற்காலிக மின்னழுத்த ஏற்றங்களிலிருந்து SPD-கள் உபகரணங்களைப் பாதுகாக்கின்றன. மின்னழுத்த ஏற்றங்கள் இன்வெர்ட்டர்கள், MPPT-கள், கண்காணிப்பு அமைப்புகள் மற்றும் தகவல் தொடர்பு சாதனங்களைச் சேதப்படுத்தக்கூடும். சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் (PLTS), SPD-கள் பொதுவாகப் பின்வருவனவற்றில் நிறுவப்படுகின்றன:

– DC பக்கம்: கம்பைனர் பாக்ஸ் அல்லது இன்வெர்ட்டர் உள்ளீட்டிற்கு அருகில் (SPD DC).
– AC பக்கம்: இன்வெர்ட்டர் வெளியீட்டு விநியோகப் பலகத்தில் (SPD AC).
– தகவல் தொடர்பு வழி: பாதிப்புக்குள்ளாகக்கூடிய கண்காணிப்பு உபகரணங்கள் இருந்தால் ஈதர்நெட்/RS485.

SPD தேர்வானது அதன் வகை (வகை 1/வகை 2), அமைப்பு மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னழுத்தப் பாய்ச்சல் திறன் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்கிறது. அதிக மின்னல் அபாயம் உள்ள இடங்கள் அல்லது மின்னல் பாதுகாப்பு அமைப்புகளைக் கொண்ட கட்டிடங்களுக்கு, SPD-க்கும் புவி இணைப்பு அமைப்புக்கும் இடையேயான ஒருங்கிணைப்பு மிகவும் இன்றியமையாதது.

4) RCD/ELCB/RCCB (மின்னோட்டக் கசிவுப் பாதுகாப்பு)

ஒரு RCD (எஞ்சிய மின்னோட்ட சாதனம்) அல்லது ELCB/RCCB ஆனது, மின் அதிர்ச்சி அல்லது தீயை ஏற்படுத்தக்கூடிய, பூமிக்கு ஏற்படும் மின்னோட்டக் கசிவைக் கண்டறிகிறது. AC அமைப்புகளில், மனிதர்களை மறைமுகத் தொடர்பிலிருந்து பாதுகாக்க RCD-கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையங்களில், அவற்றின் பயன்பாட்டிற்கு இன்வெர்ட்டர் வகை (மின்மாற்றி இல்லாதது) மற்றும் RCD-யின் செயல்திறனைப் பாதிக்கக்கூடிய DC கசிவு கூறுகளின் சாத்தியக்கூறுகள் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

சில அமைப்புகளில், இன்வெர்ட்டர் உற்பத்தியாளரின் பரிந்துரைகள் மற்றும் நிறுவல் தரநிலைகளின்படி ஒரு குறிப்பிட்ட வகை RCD (எடுத்துக்காட்டாக, வகை A அல்லது வகை B) பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது, அபாயகரமான மின்னோட்டக் கசிவு ஏற்படும்போது RCD தவறாகத் துண்டிக்கப்படாமல், திறம்படச் செயல்படுவதை உறுதி செய்கிறது.

5) DC ஐசோலேட்டர் (DC துண்டிப்பு சுவிட்ச்)

டிசி ஐசோலேட்டர் என்பது சோலார் பேனல்களுக்கும் இன்வெர்ட்டருக்கும் இடையிலான இணைப்பை தொழில்நுட்ப வல்லுநர்கள் பாதுகாப்பாகத் துண்டிக்க அனுமதிக்கும் ஒரு சுவிட்ச் ஆகும். இன்வெர்ட்டர் பராமரிப்பு, பாகங்கள் மாற்றுதல் அல்லது ஆய்வுகளின் போது இது மிகவும் முக்கியமானது. ஒளி படும்போது சோலார் பேனல் பகுதி தொடர்ந்து மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் என்பதால், பாதுகாப்பான மற்றும் தெளிவாகக் குறிக்கப்பட்ட இந்தத் துண்டிப்பு, மின் அதிர்ச்சி மற்றும் டிசி ஆர்க்கிங் ஏற்படும் அபாயத்தைத் தடுக்கிறது.

மின்வில்லை அணைப்பதற்காக, DC ஐசோலேட்டர்கள் பொருத்தமான மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட மதிப்பீடுகளைக் கொண்டிருப்பதோடு, DC-க்காக பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்டிருக்க வேண்டும். அவை பொதுவாக இன்வெர்ட்டருக்கு அருகில் அமைந்திருக்கும், மேலும் சில வடிவமைப்புகளில், அவை கம்பைனர் பாக்ஸிலும் அமைந்திருக்கும்.

6) பேட்டரி பாதுகாப்பு: BMS, ஃபியூஸ்கள் மற்றும் சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள்

மின்கலத்தால் இயங்கும் அமைப்புகளில் (மின்சார இணைப்பு இல்லாத அல்லது கலப்பின), மின்கலப் பாதுகாப்பு மிகவும் இன்றியமையாதது. ஏனெனில், மின்கலங்கள் அதிக அளவு ஆற்றலைச் சேமித்து வைப்பதோடு, மின்சுற்றுக் குறுக்கீடுகளின் போது மிக அதிக மின்னோட்டத்தை வெளியிடவும் கூடும். பொதுவான பாதுகாப்புச் சாதனங்களில் சில:

– BMS (பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு): ஒவ்வொரு செல்லின் மின்னழுத்தம், வெப்பநிலை, மின்னேற்ற/மின்னிறக்க மின்னோட்டம் ஆகியவற்றைக் கண்காணித்து, அளவுருக்கள் பாதுகாப்பான வரம்புகளை மீறினால் இணைப்பைத் துண்டிக்கிறது.
பேட்டரி லைனில் உள்ள ஃபியூஸ் அல்லது டிசி சர்க்யூட் பிரேக்கர்: ஷார்ட் சர்க்யூட் மின்னோட்டங்களிலிருந்து கேபிள்கள் மற்றும் உபகரணங்களைப் பாதுகாக்கிறது.
– காண்டாக்டர் அல்லது ரிலே: அசாதாரண சூழ்நிலைகளில் தானாகவே துண்டிக்க அனுமதிக்கிறது.

இந்தப் பாதுகாப்பு, சில வகை பேட்டரிகளில் ஏற்படும் அதிக வெப்பமாதல், செல் சேதம் மற்றும் வெப்பத் தப்பித்தல் அபாயம் ஆகியவற்றைத் தடுக்க உதவுகிறது.

7) புவி இணைப்பு மற்றும் பிணைப்பு

தரை இணைப்பு என்பது வெறுமனே "ஒரு கேபிளைத் தரையில் செருகுவது" மட்டுமல்ல, மாறாக அது பழுது மற்றும் மின்னழுத்தப் பாய்ச்சல் மின்னோட்டங்களைப் பாதுகாப்பாக வழிநடத்தவும், தொடர்பு மின்னழுத்தங்களைக் குறைக்கவும், SPD-கள் மற்றும் கசிவு மின்னோட்டப் பாதுகாப்பின் செயல்திறனை அதிகரிக்கவும் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு அமைப்பாகும். சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையங்களில், தரை இணைப்பில் பின்வருவன அடங்கும்:

– மாட்யூல் சட்டகம் மற்றும் பொருத்தும் கட்டமைப்பைத் தரைப்படுத்துதல்
– இன்வெர்ட்டர் மற்றும் மின்சாரப் பலகையின் புவி இணைப்பு
– சாத்தியமான வேறுபாடுகளைத் தடுக்க உலோக பாகங்களுக்கு இடையே பிணைப்பு ஏற்படுத்துதல்

புவி இணைப்பு வடிவமைப்பு, அமைப்பின் வகை (கிரிட்-டை, ஹைப்ரிட்), இன்வெர்ட்டர் வகை மற்றும் உள்ளூர் தரநிலைகள் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து அமைகிறது. தரமற்ற புவி இணைப்பு, SPD-ஐ செயலிழக்கச் செய்து, மின்னழுத்த ஏற்றங்களின் போது சேதம் ஏற்படும் அபாயத்தை அதிகரிக்கக்கூடும்.

8) வெப்பப் பாதுகாப்பு மற்றும் கேபிள் மேலாண்மை

மின் சாதனங்களைத் தவிர, இயந்திரவியல் மற்றும் வெப்பக் காரணிகளும் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. சூரிய ஒளியில் வெளிப்படும் DC கேபிள்கள், தளர்வான இணைப்பிகள் அல்லது ஒழுங்கற்ற முறையில் பதிக்கப்பட்ட கேபிள் வழித்தடம் ஆகியவை வெப்பப் புள்ளிகள், மின்காப்புச் சிதைவு மற்றும் தீ விபத்துகளுக்கு வழிவகுக்கும். எனவே, சில முக்கியமான பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் பின்வருமாறு:

– புற ஊதா மற்றும் உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு காப்புடன் கூடிய PV கேபிள்களைத் தேர்ந்தெடுத்தல்
– பாதிப்புக்குள்ளாகக்கூடிய பகுதிகளில் குழாய் அல்லது கேபிள் பாதுகாப்பான்களைப் பயன்படுத்துதல்
கேபிள்கள் ஒன்றுக்கொன்று நசுக்கப்படாமலும், கூர்மையான விளிம்புகளில் ஒட்டிக்கொள்ளாமலும், இழுவிசைத் தணிப்புடனும் இருக்குமாறு அவற்றை அடுக்கவும்.
– MC4 (அல்லது அதுபோன்ற) இணைப்பான் இணக்கமானது என்பதையும், அது சரியான முறுக்குவிசை அளவில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது என்பதையும் சரிபார்க்கவும்.

இது எளிமையாகத் தோன்றினாலும், இந்தப் பழக்கமே பெரும்பாலும் நீண்டகாலப் பாதுகாப்பிற்கான திறவுகோலாக அமைகிறது.

நல்ல பாதுகாப்பு நியமனத்தின் கோட்பாடுகள்

பொதுவாக, பழுதின் சாத்தியமான மூலத்திற்கோ அல்லது ஆற்றல் மூலத்திற்கோ முடிந்தவரை அருகில் பாதுகாப்பு சாதனங்கள் அமைக்கப்படுகின்றன: கம்பைனருக்கு அருகில் ஸ்ட்ரிங் ஃபியூஸ்கள், இன்வெர்ட்டர்/பேனலுக்கு அருகில் SPD-கள், பேட்டரிக்கு அருகில் பேட்டரி பிரேக்கர்கள், மற்றும் அவசர காலத்தில் எளிதில் அணுகக்கூடிய இடங்களில் ஐசோலேட்டர்கள் போன்றவை. மேலும், சாதனங்களுக்கு இடையேயான ஒருங்கிணைப்பு மிகவும் முக்கியமானது: முழு அமைப்பையும் செயலிழக்கச் செய்வதற்குப் பதிலாக, பழுதிற்கு மிக அருகில் உள்ள சாதனம் ட்ரிப் ஆகும் வகையில் MCB, ஃபியூஸ்கள் மற்றும் கேபிள்களின் மதிப்பீடுகள் சீரமைக்கப்பட வேண்டும்.

ஆவணப்படுத்துதலும் பாதுகாப்பின் ஒரு பகுதியாகும்: அடையாளக் குறியீடுகள், ஒற்றை வரி வரைபடங்கள் மற்றும் அவசரகால நிறுத்த நடைமுறைகள் ஆகியவை தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களும் பயனர்களும் விரைவாகவும் பாதுகாப்பாகவும் செயல்பட உதவுகின்றன.

மூடுகிறது

ஒரு சூரிய சக்தி அமைப்புக்கான பாதுகாப்பு உபகரணங்கள் என்பது, அந்த உபகரணத்தின் பாதுகாப்பு, நம்பகத்தன்மை மற்றும் ஆயுட்காலத்தைத் தீர்மானிக்கும் ஒரு முதலீடாகும். ஃபியூஸ்கள், MCB-கள்/MCCB-கள், SPD-கள், RCD-கள், DC ஐசோலேட்டர்கள், BMS வழியாக பேட்டரி பாதுகாப்பு மற்றும் முறையான புவி இணைப்பு ஆகியவை வடிவமைப்பின் தொடக்கத்திலிருந்தே திட்டமிடப்பட வேண்டிய முக்கிய அம்சங்களாகும். முறையான பாதுகாப்பு மற்றும் தரமான நிறுவலுடன், ஒரு சூரிய சக்தி அமைப்பானது தூய்மையான ஆற்றலை உற்பத்தி செய்வது மட்டுமல்லாமல், நீண்ட காலத்திற்கு பாதுகாப்பாகவும் குறைந்தபட்ச இடையூறுடனும் செயல்படும்.

நீங்கள் விரும்பினால், இந்தக் கட்டுரையை நான் பாதுகாப்புத் திட்டங்களின் எடுத்துக்காட்டுகள் மற்றும் பொதுவான மதிப்பீட்டுப் பரிந்துரைகளுடன் கூடிய மேலும் தொழில்நுட்பம் சார்ந்த பதிப்பாகவோ அல்லது பொது வாசகர்களுக்கான எளிய பதிப்பாகவோ மாற்றித் தர முடியும்.