सोलर सिस्टम और सोलर सर्ज प्रोटेक्शन के लिए SPD की संपूर्ण गाइड

जब मैं सौर परियोजनाओं को अचानक बिजली के झटके से क्षतिग्रस्त होते देखता हूँ तो मुझे अक्सर तनाव महसूस होता है, इसलिए मैं एक सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस प्रत्येक प्रणाली को स्थिर बनाए रखने के लिए।

ए सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस यह खतरनाक वोल्टेज स्पाइक्स को पैनलों, इनवर्टरों और विद्युत परिपथों से दूर करके सौर ऊर्जा प्रणालियों की सुरक्षा करता है। यह डाउनटाइम को कम करता है, उपकरण की खराबी को रोकता है और सौर इंस्टॉलेशन के एसी और डीसी दोनों पक्षों के लिए दीर्घकालिक सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

इस गाइड में, मैं आपको सोलर सर्ज प्रोटेक्शन के हर पहलू के बारे में विस्तार से बताऊंगा ताकि आप किसी भी पीवी प्रोजेक्ट के लिए आत्मविश्वास से तकनीकी निर्णय ले सकें।

एसपीडी क्या है और सौर पीवी सिस्टम को इसकी आवश्यकता क्यों है?

मैंने पहले अप्रत्याशित ओवरवोल्टेज के कारण सौर ऊर्जा प्रणालियों को विफल होते देखा था, इसलिए अब मैं सही व्यवस्था के बिना कभी भी कोई परियोजना डिजाइन नहीं करता। सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस जगह में।

सोलर एसपीडी संवेदनशील घटकों तक पहुंचने से पहले बिजली के झटके, स्विचिंग ट्रांजिएंट और बिजली आपूर्ति संबंधी गड़बड़ियों को अवशोषित या मोड़कर पीवी सिस्टम की सुरक्षा करता है। यह इन्वर्टर को नुकसान से बचाता है, रखरखाव लागत को कम करता है और सिस्टम के सुचारू संचालन को सुनिश्चित करता है।

सोलर पीवी इंस्टॉलेशन खुले में काम करते हैं, इसलिए बिजली गिरने, ग्रिड फॉल्ट और स्विचिंग जैसी घटनाओं से लगातार बिजली के खतरे बने रहते हैं। पैनल और इनवर्टर सेमीकंडक्टर आधारित होते हैं, इसलिए वे थोड़े से ओवरवोल्टेज के प्रति भी बहुत संवेदनशील होते हैं। विभिन्न फैक्ट्रियों और ईपीसी कंपनियों के साथ काम करते हुए मैंने देखा है कि शुरुआती खराबी लगभग हमेशा सामान्य टूट-फूट के बजाय सर्ज एक्सपोजर के कारण होती है। इसीलिए मैं सर्ज प्रोटेक्शन को एक मूलभूत डिजाइन आवश्यकता मानता हूं, न कि कोई वैकल्पिक सहायक उपकरण।

विद्युत और सौर प्रणालियों में SPD की परिभाषा

एक SPD एक ऐसा उपकरण है जो क्षणिक ओवरवोल्टेज को ग्राउंडिंग सिस्टम की ओर पुनर्निर्देशित करता है। PV सिस्टम में, यह DC स्ट्रिंग्स, इन्वर्टर, कंबाइनर बॉक्स, AC वितरण और संचार लाइनों की सुरक्षा करता है।

पीवी इंस्टॉलेशन में बिजली के अचानक बढ़ने के सामान्य कारण

सौर ऊर्जा प्रणालियों को निम्नलिखित कारणों से उतार-चढ़ाव का सामना करना पड़ता है:
• बिजली (प्रत्यक्ष या प्रेरित)
• स्विचिंग संचालन
• बिजली ग्रिड में व्यवधान
• लंबी केबलें जो क्षणिक वोल्टेज को बढ़ाती हैं

सोलर पैनल और इन्वर्टर के लिए सर्ज प्रोटेक्शन क्यों महत्वपूर्ण है?

बिजली के झटके (ट्रांजिएंट स्पाइक्स) से पैनल और इन्वर्टर आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। जब मैं कारखानों का दौरा करता हूँ, तो क्षतिग्रस्त इन्वर्टरों में से अधिकांश के इनपुट स्टेज पर बिजली के झटके (सर्ज) के स्पष्ट निशान दिखाई देते हैं। सही SPD का उपयोग करने से यह जोखिम काफी हद तक कम हो जाता है।

सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस के अंदर एमओवी तकनीक कैसे काम करती है

मुझे याद है जब मैंने पहली बार एक असफल SPD खोला था; MOV ब्लॉक ने पूरी कहानी बता दी कि सिस्टम को किस तरह भारी उछाल का सामना करना पड़ा।

एमओवी तकनीक अनुमति देती है सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस उच्च प्रतिरोध से निम्न प्रतिरोध में माइक्रोसेकंड के भीतर परिवर्तन करके उच्च वोल्टेज को नियंत्रित करना। यह अतिरिक्त ऊर्जा को अवशोषित करता है और उपकरण को नुकसान पहुंचने से पहले उसे सुरक्षित रूप से ग्राउंड में भेज देता है।

अधिकांश औद्योगिक SPD डिज़ाइनों में MOV मुख्य घटक होता है। मैं अक्सर खरीद टीमों को समझाता हूँ कि MOV की गुणवत्ता ही दीर्घकालिक स्थिरता निर्धारित करती है। एक कमजोर MOV का मतलब है जल्दी खराब होना और सुरक्षा स्तरों का अप्रत्याशित होना। यही कारण है कि जिन कारखानों को विश्वसनीय MOV की आवश्यकता होती है, उनके लिए MOV बहुत महत्वपूर्ण है। कारखानों के लिए सर्ज सुरक्षा किसी भी आपूर्तिकर्ता को मंजूरी देने से पहले, बार-बार तनाव चक्रों के तहत एमओवी के व्यवहार का परीक्षण अवश्य करें।

MOV क्या है और यह कैसे काम करता है?

एक एमओवी (मेटल ऑक्साइड वैरिस्टर) वोल्टेज-निर्भर प्रतिरोधक की तरह व्यवहार करता है। जब वोल्टेज सामान्य होता है, तो यह करंट को रोकता है। जब वोल्टेज इसकी सीमा से ऊपर बढ़ता है, तो यह तुरंत करंट को ग्राउंड में प्रवाहित कर देता है।

वोल्टेज स्पाइक्स के दौरान MOV व्यवहार

वोल्टेज में अचानक वृद्धि होने पर, MOV का प्रतिरोध तेजी से गिर जाता है, जिससे सर्ज करंट के लिए एक सुरक्षित मार्ग बन जाता है। क्लैम्पिंग के बाद, यह फिर से उच्च प्रतिरोध पर लौट आता है।

मोटर वाहन की विफलता के प्रकार और सुरक्षा संबंधी विचार

एमओवी की सामान्य विफलता के कारणों में अत्यधिक गर्मी, घिसाव और थर्मल रनवे शामिल हैं। इसीलिए मैं पीवी एसपीडी के लिए हमेशा थर्मल डिस्कनेक्शन मॉड्यूल की सलाह देता हूं।

सौर प्रणालियों में प्रयुक्त होने वाले सर्ज प्रोटेक्शन उपकरणों के प्रकार

कई वर्षों तक फैक्ट्री ऑडिट और सौर परियोजनाओं को संभालने के बाद, मैंने सीखा कि सही एसपीडी प्रकार का चयन यह निर्धारित करता है कि कोई पीवी सिस्टम बिजली गिरने के मौसम में टिक पाएगा या नहीं।

प्रकार 1, प्रकार 2टाइप 1 और टाइप 3 एसपीडी बिजली गिरने और स्विचिंग सर्ज से अलग-अलग स्तर की सुरक्षा प्रदान करते हैं। टाइप 1 सीधी बिजली गिरने से बचाता है, टाइप 2 ओवरवोल्टेज को नियंत्रित करता है, और टाइप 3 अंतिम उपकरणों और संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स की सुरक्षा करता है।

कई खरीद टीमें एसपीडी प्रकारों के बीच मूल्य अंतर पर ध्यान केंद्रित करती हैं, लेकिन मैं हमेशा समझाता हूं कि प्रत्येक प्रकार की भूमिका अलग-अलग होती है। सिस्टम तब सबसे अच्छा काम करता है जब उन्हें एक पूर्ण सुरक्षा श्रृंखला के रूप में समन्वित किया जाता है। सौर ईपीसी कंपनियां जो एक प्रकार को छोड़ देती हैं, उन्हें अक्सर तूफानों के दौरान बार-बार इन्वर्टर की विफलता का सामना करना पड़ता है। नीचे एक संक्षिप्त तुलना दी गई है:

तालिका 1 – एसपीडी के प्रकार और उनके कार्य

बिजली से सुरक्षा के लिए टाइप 1 एसपीडी

सेवा प्रवेश द्वारों पर बिजली की तेज धाराओं को निकालने के लिए उपयोग किया जाता है।

अतिवोल्टेज सुरक्षा के लिए टाइप 2 एसपीडी

स्विचिंग और प्रेरित सर्ज से सुरक्षा के लिए इन्वर्टर के पास स्थापित किया जाता है।

टर्मिनल डिवाइस सुरक्षा के लिए टाइप 3 एसपीडी

संवेदनशील नियंत्रण परिपथों के भीतर उपयोग किया जाता है।

सौर ऊर्जा अनुप्रयोगों के लिए सही SPD का चयन करना

मैं हमेशा बिजली के स्तर, इंस्टॉलेशन वोल्टेज, उपकरण की संवेदनशीलता और ग्राउंडिंग की स्थिति के अनुसार SPD के प्रकार का चयन करता हूं।

पीवी पैनल और इन्वर्टर के लिए एसपीडी इंस्टॉलेशन गाइड

मैंने कई परियोजनाओं को विफल होते देखा है, सिर्फ इसलिए कि एसपीडी को गलत जगह पर स्थापित किया गया था, भले ही उपकरण स्वयं उच्च गुणवत्ता का था।

SPD को संरक्षित उपकरण के निकट स्थापित किया जाना चाहिए, जिसमें छोटे केबल, सही ध्रुवता, उचित ग्राउंडिंग और PV सिस्टम के AC और DC दोनों तरफ सही प्रकार का SPD उपयोग किया जाना चाहिए।

सही इंस्टॉलेशन ब्रांड से ज़्यादा ज़रूरी है। बेहतरीन इंडस्ट्रियल SPD भी केबल की लंबाई ज़्यादा होने पर बेकार हो जाता है। मैं अक्सर तकनीशियनों को दिखाता हूँ कि कैसे 20 सेंटीमीटर अतिरिक्त केबल अवशिष्ट वोल्टेज को दोगुना कर सकता है, जिससे इन्वर्टर का इनपुट बोर्ड खराब हो सकता है।

पीवी सिस्टम में एसपीडी कहां स्थापित करें

एसपीडी को निम्नलिखित स्थानों पर रखा जाना चाहिए: डीसी कंबाइनर बॉक्सइन्वर्टर डीसी इनपुट, इन्वर्टर एसी आउटपुट और मुख्य एसी वितरण।

डीसी साइड एसपीडी इंस्टॉलेशन के चरण

• प्रत्येक स्ट्रिंग इनपुट से कनेक्ट करें
• सुनिश्चित करें कि ध्रुवता मेल खाती हो
• केबल की लंबाई 0.5 मीटर से कम रखें

एसी साइड एसपीडी इंस्टॉलेशन के चरण

• इन्वर्टर आउटपुट टर्मिनलों के पास स्थापित करें
• पीई ग्राउंड से कनेक्ट करें
• TN/TT सिस्टम के वायरिंग नियमों का पालन करें

स्थापना के दौरान होने वाली आम गलतियाँ जिनसे बचना चाहिए

सबसे बड़ी गलतियों में लंबे तार, ग्राउंडिंग का अभाव, गलत SPD प्रकार और गलत वोल्टेज रेटिंग शामिल हैं।

सौर प्रणालियों के लिए डीसी और एसी सर्ज सुरक्षा आवश्यकताएँ

मैं अक्सर ऐसे पीवी साइटों की जांच करता हूं जहां एसपीडी रेटिंग एरे के ओपन-सर्किट वोल्टेज से मेल नहीं खाती है, जिससे पूरे सिस्टम के लिए अप्रत्यक्ष जोखिम पैदा होता है।

पूरे पीवी सिस्टम में स्थिर सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए पीवी एसपीडी को डीसी वोल्टेज रेटिंग, एसी ग्रिड रेटिंग, ग्राउंडिंग सिस्टम, समन्वय नियमों और स्थापना श्रेणी से मेल खाना चाहिए।

नीचे रेटिंग तुलना तालिका दी गई है जो कई खरीद टीमों के लिए उपयोगी साबित होती है:

तालिका 2 – सौर ऊर्जा संयंत्रों के लिए SPD रेटिंग आवश्यकताएँ

पीवी एसपीडी के लिए वोल्टेज और करंट रेटिंग

ठंडे तापमान में हमेशा SPD के Ucpv को एरे के अधिकतम Voc से मिलाएं।

अर्थिंग और ग्राउंडिंग संबंधी आवश्यकताएँ

अच्छी ग्राउंडिंग से ऊर्जा का अचानक बढ़ना काफी हद तक कम हो जाता है। मैं SPD लगाने से पहले हमेशा ग्राउंडिंग प्रतिरोध की जांच करता हूं।

एसी और डीसी पक्षों के बीच एसपीडी समन्वय

प्रभावी समन्वय के लिए मुख्य एसी पैनल पर टाइप 1 और इन्वर्टर के पास टाइप 2 का उपयोग करें।

SPD बनाम सर्ज अरेस्टर: PV सुरक्षा के लिए प्रमुख अंतर

कई खरीदार मुझसे पूछते हैं कि उन्हें एसपीडी या सर्ज अरेस्टर का उपयोग करना चाहिए या नहीं, और मेरा जवाब हमेशा यही होता है: वे अलग-अलग भूमिकाएँ निभाते हैं।

एक सर्ज अरेस्टर बाहरी बिजली गिरने की बड़ी घटनाओं को संभालता है, जबकि एक एसपीडी उपकरणों को बाहरी और आंतरिक दोनों प्रकार के ओवरवोल्टेज से बचाता है। अधिकांश पीवी सिस्टम इन दोनों के उपयोग से लाभान्वित होते हैं।

तालिका 3 – SPD बनाम सर्ज अरेस्टर

सर्ज अरेस्टर्स और एसपीडी की कार्यप्रणाली

सर्ज अरेस्टर बिजली की बड़ी ऊर्जा को डिस्चार्ज करते हैं लेकिन एसपीडी की तुलना में धीमी गति से प्रतिक्रिया करते हैं।

सौर ऊर्जा संयंत्रों से बिजली गिरने से सुरक्षा के लिए कौन सा बेहतर है?

एसपीडी संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बेहतर सुरक्षा प्रदान करते हैं, जबकि अरेस्टर भवन संरचना की रक्षा करते हैं।

सौर ऊर्जा संयंत्र में दोनों का उपयोग कब करें

मैं बड़े पैमाने पर या उच्च जोखिम वाली सौर ऊर्जा परियोजनाओं के लिए हमेशा दोनों का उपयोग करता हूं।

निष्कर्ष

उच्च गुणवत्ता का उपयोग करें सर्ज प्रोटेक्टिव डिवाइस प्रत्येक सौर पीवी प्रणाली को सुरक्षित, स्थिर और दीर्घकालिक संचालन के लिए तैयार रखने के लिए।

सौर ऊर्जा के लिए SPD, MOV और बिजली से सुरक्षा के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या मैं दो SPD को सीरीज में इस्तेमाल कर सकता हूँ?

जी हां, बशर्ते समन्वय नियमों का पालन किया जाए।

क्या सोलर पैनल को AC या DC SPD की आवश्यकता होती है?

एसी और डीसी दोनों तरफ सुरक्षा की आवश्यकता होती है।

एक एसपीडी कितने समय तक रहता है?

आमतौर पर, जोखिम में वृद्धि के आधार पर 5-10 वर्ष।

SPD के विफल होने पर क्या होता है?

आग लगने के खतरे से बचने के लिए यह आंतरिक रूप से डिस्कनेक्ट हो जाता है।