प्रत्येक सौर संस्थापन में सोलर सर्ज अरेस्टर क्यों शामिल होना चाहिए?

सौर फोटोवोल्टिक (पीवी) प्रणालियाँ विद्युत तरंगों के संपर्क में आती हैं जिससे महंगी क्षति हो सकती है और बिजली आपूर्ति बाधित हो सकती है। यह आलेख बताता है कि प्रत्येक सौर स्थापना को सोलर सर्ज अरेस्टर की आवश्यकता क्यों है - एक उपकरण जो महत्वपूर्ण उपकरणों को क्षणिक ओवरवॉल्टेज से बचाता है।

1. ए क्या है?सोलर सर्ज अरेस्टर?

सर्ज अरेस्टर, जिसे सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस (एसपीडी) के रूप में भी जाना जाता है, एक विद्युत घटक है जो सिस्टम को ओवरवॉल्टेज से बचाता है। सर्ज अरेस्टर बिजली के कारण होने वाले उछाल को रोकते या अवशोषित नहीं करते हैं। इसके बजाय, वे किसी संपत्ति के अंदर बिजली के उपकरणों को होने वाले नुकसान को सीमित करने के लिए सर्ज को बायपास या डिस्चार्ज करते हैं। ये उपकरण उच्च-वोल्टेज धाराओं को जमीन की ओर निर्देशित करके उनके निरंतर प्रवाह को रोकते हैं।

जब कोई उछाल किसी कंडक्टर से होकर गुजरता है, तो अवरोधक उसके इन्सुलेशन को बाधित कर देता है ताकि उछाल जमीन तक जा सके। एक बार जब वोल्टेज स्तर सामान्य हो जाता है, तो कंडक्टर और जमीन के बीच इन्सुलेशन बहाल हो जाता है। फिर जमीन की ओर धारा का प्रवाह रुक जाता है।

सोलर सर्ज अरेस्टर एक एसपीडी है जिसे विशेष रूप से फोटोवोल्टिक इंस्टॉलेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सौर प्रणालियों को कंडक्टर में खराबी या ट्रांसफार्मर में विफलता के कारण होने वाले क्षणिक ओवरवॉल्टेज और स्थायी ओवरवॉल्टेज से बचाता है।

क्षणिक ओवरवॉल्टेज कई चक्रों के लिए वितरण नेटवर्क के नाममात्र मूल्य से 10 प्रतिशत से अधिक वोल्टेज में अस्थायी स्पाइक्स हैं। स्थायी ओवरवॉल्टेज में, वोल्टेज स्तर स्थायी रूप से उच्च रहता है।

एक पूर्ण बिजली संरक्षण प्रणाली में एयर टर्मिनल (बिजली की छड़ें), डाउन कंडक्टर, सर्ज प्रोटेक्टर, इक्विपोटेंशियल बॉन्डिंग और एक अर्थिंग सिस्टम शामिल होते हैं। यह सीधी बिजली गिरने से बचाव की पहली पंक्ति है।

2. सौर प्रणालियों को सर्ज रक्षक की आवश्यकता क्यों है?

सौर प्रणालियाँ विद्युत उछाल के प्रति संवेदनशील होती हैं, जिससे उपकरणों को महँगी क्षति हो सकती है और परिणामस्वरूप अस्थायी बिजली आपूर्ति बाधित हो सकती है। विद्युत उछाल बाहरी कारकों जैसे बिजली का गिरना, आंतरिक खराबी, या विद्युत ग्रिड में उतार-चढ़ाव के कारण हो सकता है।

भौतिक एक्सपोज़र सौर मंडल को कमजोर बनाता है

सौर सरणियाँ आमतौर पर खुले क्षेत्रों में, छतों पर, या बड़े क्षेत्रों में स्थापित की जाती हैं जहाँ वे पर्यावरणीय परिस्थितियों के संपर्क में आ सकते हैं। बड़े सतह क्षेत्र और खुले स्थान, जैसे कि छतों पर या खुले स्थानों में जमीन पर, सौर पैनलों को बिजली गिरने का खतरा होता है जो उनके जीवनकाल को छोटा कर सकता है।

यहां तक ​​​​कि जब सौर सरणी सीधे बिजली से नहीं टकराती है, तो पास की बिजली गतिविधि खतरनाक वोल्टेज उत्पन्न कर सकती है जो महत्वपूर्ण घटकों को नुकसान पहुंचा सकती है। जब बिजली आस-पास की संरचनाओं, उपयोगिता लाइनों या जमीन पर गिरती है, तो परिणामी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र सौर प्रणाली तारों में क्षणिक वोल्टेज उत्पन्न कर सकते हैं। ये प्रेरित तरंगें पूरे इंस्टॉलेशन में फैल सकती हैं और मूल स्ट्राइक स्थान से दूर उपकरण को नुकसान पहुंचा सकती हैं।

व्यापक केबलिंग वृद्धि के लिए मार्ग बनाती है

क्योंकि फोटोवोल्टिक प्रणालियों में अक्सर व्यापक डीसी केबलिंग और इंटरकनेक्टेड विद्युत उपकरण शामिल होते हैं, वे सर्ज धाराओं के प्रसार के लिए कई रास्ते प्रदान करते हैं। उनके व्यापक वायरिंग नेटवर्क कंडक्टर के रूप में कार्य कर सकते हैं, सिस्टम में क्षणिक वोल्टेज ला सकते हैं।

डीसी और एसी दोनों पक्षों को सुरक्षा की आवश्यकता है

फोटोवोल्टिक प्रणालियों की एक अनूठी विशेषता यह है कि वे डीसी और एसी दोनों विद्युत सर्किटों पर काम करते हैं। उछाल प्रणाली के दोनों ओर से प्रवेश कर सकता है। प्रभावी सौर वृद्धि सुरक्षा रणनीतियाँ व्यापक कवरेज प्रदान करने के लिए डीसी और एसी सर्किट दोनों को संबोधित करती हैं।

डीसी पक्ष में शामिल हैं: सौर मॉड्यूल, स्ट्रिंग वायरिंग, कॉम्बिनर बॉक्स, डीसी डिस्कनेक्ट और इन्वर्टर इनपुट। एसी पक्ष में शामिल हैं: इन्वर्टर आउटपुट, वितरण उपकरण, ट्रांसफार्मर, उपयोगिता इंटरकनेक्शन और सुविधा विद्युत प्रणाली।

सिस्टम के केवल एक हिस्से की सुरक्षा करने से अन्य महत्वपूर्ण उपकरण क्षति की चपेट में आ सकते हैं।

सर्ज प्रोटेक्शन को अक्सर नजरअंदाज कर दिया जाता है

कई सौर प्रणाली मालिक पैनल दक्षता, इन्वर्टर चयन और ऊर्जा उत्पादन पूर्वानुमान पर ध्यान केंद्रित करते हैं। विद्युत सुरक्षा को अक्सर तब तक नजरअंदाज कर दिया जाता है जब तक कोई महँगी विफलता न हो जाए। उछाल की घटनाएँ अप्रत्याशित रूप से घटित हो सकती हैं और सौर उपकरणों को व्यापक क्षति पहुँचा सकती हैं, जिससे डाउनटाइम, मरम्मत लागत और ऊर्जा उत्पादन में कमी आ सकती है।

वृद्धि की घटना के परिणामस्वरूप उपकरण प्रतिस्थापन लागत, श्रम व्यय, सिस्टम डाउनटाइम, कम ऊर्जा उत्पादन, छूटे राजस्व अवसर, रखरखाव आवश्यकताओं में वृद्धि और बीमा दावे हो सकते हैं।

कुछ डेवलपर्स किसी प्रोजेक्ट की प्रारंभिक लागत को कम रखने के लिए सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस को शामिल न करने का विकल्प चुन सकते हैं। हालाँकि, यदि उपकरण किसी उछाल के कारण क्षतिग्रस्त हो जाता है और मरम्मत या बदलने की आवश्यकता होती है, तो इसके परिणामस्वरूप रखरखाव की लागत अधिक हो सकती है।

सर्ज संरक्षण के लिए वित्तीय मामला

सौर ऊर्जा संरक्षण में निवेश अक्सर कुल परियोजना लागत का एक छोटा सा हिस्सा होता है। फिर भी यह उन नुकसानों को रोकने में मदद कर सकता है जो सुरक्षा उपकरणों की लागत से कहीं अधिक हैं। वाणिज्यिक और उपयोगिता-पैमाने के प्रतिष्ठानों के लिए, डाउनटाइम जल्दी से पर्याप्त राजस्व घाटे में तब्दील हो सकता है। यहां तक ​​कि परिचालन में थोड़ी सी रुकावट भी उत्पादन लक्ष्य और वित्तीय प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती है।

3. क्या होता है जब बिजली सौर पीवी सिस्टम पर गिरती है?

आकाशीय बिजली या तो प्रत्यक्ष प्रहार से तुरंत या अप्रत्यक्ष प्रहार से अपक्षयी क्षति के माध्यम से सौर खेतों के पूर्ण या आंशिक विनाश का महत्वपूर्ण जोखिम पैदा करती है।

सीधी बिजली गिरना

सीधी बिजली गिरने से भारी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न हो सकती है जो विनाशकारी क्षति पहुंचाने में सक्षम है। जब बिजली सौर पैनल सरणी से टकराती है, तो यह सिस्टम के तार लूप के भीतर एक प्रेरित क्षणिक धारा का कारण बनती है। इससे इन्सुलेशन, पैनल, इन्वर्टर और संचार उपकरण विफल हो जाते हैं।

अप्रत्यक्ष बिजली प्रभाव

अप्रत्यक्ष बिजली के प्रभाव अक्सर अधिक सामान्य होते हैं और समान रूप से समस्याग्रस्त भी हो सकते हैं। ओवरवॉल्टेज सौर पैनल प्रणाली की स्थापना को कई तरह से प्रभावित कर सकता है:

• सीधे हमलों से लेकर किसी संरचना की बाहरी बिजली संरक्षण प्रणाली तक, इसके पास, और यहां तक ​​कि पीवी इंस्टॉलेशन तक भी

• विद्युत नेटवर्क में वितरित बिजली-प्रेरित धाराओं से

• वायुमंडलीय उत्पत्ति (बिजली) के विद्युत नेटवर्क से या संचालन के कारण प्रसारित ओवरवॉल्टेज से

• बिजली के कारण विद्युत क्षेत्र की विविधता से

• ग्रिड से, यदि बिजली मध्यम या कम वोल्टेज कंडक्टरों से टकराती है

• पृथ्वी से, यदि बिजली पीवी के इन्वर्टर के करीब गिरती है

• डीसी की ओर से, यदि बिजली पीवी मॉड्यूल से टकराती है

प्रमुख घटकों को क्षति

यदि सौर पीवी संयंत्र में उछाल का अनुभव होता है और इसे बिजली या सर्ज अरेस्टर से संरक्षित नहीं किया जाता है, तो यह पैनलों में बिजली जलने से लेकर मॉड्यूल और इनवर्टर, या मॉनिटरिंग उपकरण और ट्रैकर नियंत्रण जैसे माध्यमिक प्रणालियों के क्षरण तक उपकरण क्षति का सामना कर सकता है।

विफलता की उच्चतम संभावना वाले विशिष्ट घटकों में कंबाइनर बॉक्स और एमपीपीटी (अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकर डिवाइस) शामिल हैं। कुछ सौर पीवी सिस्टम अपने पैनलों को भौतिक या सर्किट क्षति का सामना कर सकते हैं। हालाँकि, बिजली गिरने के बाद उनके सर्किट नियंत्रण और ऊर्जा भंडारण उपकरण तुरंत अनुपयोगी हो जाएंगे।

छिपे हुए दीर्घकालिक प्रभाव

भले ही कोई प्रारंभिक बिजली कटौती न हो, फिर भी इंस्टॉलेशन को उपकरण क्षति से द्वितीयक प्रभाव भुगतना पड़ सकता है। ये सिस्टम द्वारा उत्पन्न की जा सकने वाली बिजली की मात्रा को कम कर सकते हैं। इन प्रभावों को कभी-कभी गलती से उपकरण विफलताओं या विनिर्माण दोषों के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है यदि यह तुरंत स्पष्ट नहीं होता है कि वे उछाल के कारण हुए थे।

यदि पीवी मॉड्यूल क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो इसके परिणामस्वरूप स्ट्रिंग से बिजली उत्पादन का नुकसान होता है। इन्वर्टर के क्षतिग्रस्त होने से इंस्टॉलेशन के एक बड़े हिस्से से आउटपुट कट या सीमित हो सकता है।

उचित एसपीडी प्लेसमेंट का महत्व

महत्वपूर्ण सर्किटों की सुरक्षा के लिए सौर ऊर्जा प्रणाली के डीसी और एसी बिजली वितरण नेटवर्क में एक सर्ज प्रोटेक्शन नेटवर्क स्थापित किया जाना चाहिए। सौर पीवी प्रणाली में आवश्यक एसपीडी की कुल संख्या पैनल और इन्वर्टर के बीच की दूरी के आधार पर भिन्न होती है।

सामान्य स्थापना दिशानिर्देशों में शामिल हैं:

• एसी लाइनों में, जमीन पर प्रत्येक पावर कंडक्टर पर सर्ज प्रोटेक्शन तैनात किया जाना चाहिए।

• यदि सौर पैनलों के बीच केबल की लंबाई 10 मीटर से कम है, तो एक एसपीडी को इन्वर्टर, कंबाइनर बॉक्स या सौर पैनलों के करीब स्थापित किया जाना चाहिए।

• 10 मीटर से अधिक डीसी केबलिंग वाले इंस्टॉलेशन में, केबल के इन्वर्टर और सोलर मॉड्यूल दोनों छोर पर अधिक सर्ज प्रोटेक्टर की आवश्यकता होगी।

• माइक्रोइनवर्टर के साथ एक आवासीय सौर ऊर्जा प्रणाली में जिसमें छोटी डीसी केबल होती है लेकिन लंबी एसी केबल होती है, घर को क्षणिक उछाल से बचाने के लिए कॉम्बिनर बॉक्स में एसपीडी स्थापित किया जाना चाहिए।

सकारात्मक और नकारात्मक दोनों डीसी लाइनों पर ग्राउंडिंग के साथ, डीसी इनपुट और एसी आउटपुट की सुरक्षा के लिए इनवर्टर पर एसपीडी स्थापित किया जाना चाहिए। बिजली के प्रवाह में हस्तक्षेप और डेटा की हानि को रोकने के लिए कंबाइनर और नियंत्रण सर्किट, साथ ही निगरानी और ट्रैकिंग सिस्टम को संरक्षित किया जाना चाहिए।

4. सारांश

प्रत्येक सौर स्थापना में एक सोलर सर्ज अरेस्टर शामिल होना चाहिए। बिजली गिरने, ग्रिड में उतार-चढ़ाव और आंतरिक खराबी के कारण सौर प्रणालियाँ विद्युत तरंगों के संपर्क में आती हैं।

एक उछाल घटना इनवर्टर, पैनल, कंबाइनर बॉक्स, निगरानी उपकरण और ऊर्जा भंडारण उपकरणों को नुकसान पहुंचा सकती है। क्षति के परिणामस्वरूप उपकरण प्रतिस्थापन लागत, सिस्टम डाउनटाइम, ऊर्जा उत्पादन में कमी और राजस्व की हानि हो सकती है।

भले ही कोई तत्काल क्षति दिखाई न दे, लेकिन उछाल छिपी हुई गिरावट का कारण बन सकता है जो समय के साथ बिजली उत्पादन को कम कर देता है। इन प्रभावों को अक्सर विनिर्माण दोष समझ लिया जाता है।

सौर ऊर्जा संरक्षण एक विकल्प नहीं है - यह एक आवश्यकता है। उचित ग्राउंडिंग के साथ सिस्टम के डीसी और एसी दोनों किनारों पर एसपीडी स्थापित करने से महत्वपूर्ण उपकरणों की सुरक्षा और विश्वसनीय ऊर्जा उत्पादन बनाए रखने में मदद मिलती है।

किसी भी विद्युत संस्थापन में सर्ज संरक्षण एक आवश्यक घटक है, लेकिन यह उचित बिजली संरक्षण समाधान को प्रतिस्थापित नहीं करता है। एक संपूर्ण बिजली संरक्षण प्रणाली जिसमें एयर टर्मिनल, डाउन कंडक्टर, सर्ज प्रोटेक्टर, इक्विपोटेंशियल बॉन्डिंग और एक अर्थिंग सिस्टम शामिल है, सीधी बिजली गिरने से बचाव की पहली पंक्ति है।

वाईआरओ फोटोवोल्टिक प्रतिष्ठानों के लिए विश्वसनीय सर्ज सुरक्षा उपकरण प्रदान करने के लिए प्रतिबद्ध है। इष्टतम सुरक्षा के लिए, हमेशा स्थानीय नियमों से परामर्श लें, निर्माता विनिर्देशों का संदर्भ लें और प्रमाणित घटकों के साथ काम करें।

सही सर्ज प्रोटेक्शन चुनना आपके सौर निवेश को सुरक्षित रखता है। यह महंगी क्षति को रोकता है और विश्वसनीय, दीर्घकालिक ऊर्जा उत्पादन सुनिश्चित करता है।