සර්ජ් ආරක්ෂණ උපාංග තෝරා ගැනීම PV පද්ධති සඳහා තෝරා ගැනීම - SPD වර්ග

ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා (PV) බල උත්පාදනය පුනර්ජනනීය බලශක්තියේ ප්‍රධාන ප්‍රභවයක් වන අතර සාම්ප්‍රදායික විදුලි උත්පාදනයට සාපේක්ෂව ආර්ථික වශයෙන් ඉතා තරඟකාරී වේ. වහල මත සූර්ය පැනල වැනි කුඩා බෙදා හරින ලද PV පද්ධති වඩ වඩාත් ජනප්‍රිය වෙමින් පවතී. වහල මත PV පද්ධති 1500V දක්වා වෝල්ටීයතාවයකින් යුත් AC සහ DC බෙදා හැරීම යන දෙකම ඇතුළත් වේ. DC පැත්ත, විශේෂයෙන් PV පැනල්, අධි අවදානම් ප්‍රදේශවල අකුණු සැර වැදීමෙන් සෘජුවම පීඩාවට පත් විය හැකි අතර, එමඟින් ඒවා අකුණු හානිවලට ගොදුරු විය හැකිය.

ගොඩනැගිලි සඳහා අකුණු ආරක්ෂණය, අකුණු අවදානම මත පදනම්ව, බාහිර ආරක්ෂාව (අකුණු ආරක්ෂණ පද්ධතිය, LPS) සහ අභ්‍යන්තර ආරක්ෂාව (සර්ජ් ආරක්ෂණ මිනුම්, SPM) ලෙස බෙදා ඇත. අභ්‍යන්තර ආරක්ෂාවේ කොටසක් ලෙස, සර්ජ් ආරක්ෂණ උපාංග (SPDs), වායුගෝලීය අකුණු හෝ මාරු කිරීමේ මෙහෙයුම් නිසා ඇතිවන අස්ථිර අධි වෝල්ටීයතාවයන්ට එරෙහිව ආරක්ෂාව සපයයි. SPD ආරක්ෂිත උපකරණවලින් පිටත ස්ථාපනය කර ඇති අතර ප්‍රධාන වශයෙන් පහත පරිදි ක්‍රියා කරයි: බල පද්ධතියේ කිසිදු සර්ජ් එකක් නොමැති විට, SPD එය ආරක්ෂා කරන පද්ධතියේ සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරිත්වයට සැලකිය යුතු ලෙස බලපාන්නේ නැත. සර්ජ් එකක් සිදු වූ විට, SPD අඩු සම්බාධනයක් ලබා දෙයි, සර්ජ් ධාරාව තමන් හරහා හරවා වෝල්ටීයතාවය ආරක්ෂිත මට්ටමකට සීමා කරයි. සර්ජ් එක සමත් වී ඕනෑම අවශේෂ ධාරාවක් මිය ගිය පසු, SPD ඉහළ සම්බාධන තත්වයකට නැවත පැමිණේ.

1. සර්ජ් ආරක්ෂණ උපාංග (SPD) ස්ථාපන ස්ථානය

SPD වල ස්ථාපන ස්ථානය තීරණය වන්නේ අකුණු තර්ජනයේ මට්ටම අනුව සහ IEC 62305 හි අකුණු ආරක්ෂණ කලාප (LPZ) සංකල්පය මත ය. අස්ථිර අධි වෝල්ටීයතාව ක්‍රමයෙන් ආරක්ෂිත මට්ටමකට අඩු කරනු ලබන අතර එය ආරක්ෂිත උපකරණවල ඔරොත්තු දෙන වෝල්ටීයතාවයට වඩා අඩු විය යුතුය. රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, මෙම කලාපවල මායිම්වල SPD ස්ථාපනය කර ඇති අතර එමඟින් අඩු වෝල්ටීයතා පද්ධතිවල භාවිතා වන බහු මට්ටමේ සර්ජ් ආරක්ෂණ සංකල්පය ඇති වේ. PV පද්ධති සඳහා, අවධානය යොමු වන්නේ AC සහ DC පැති හරහා අකුණු සැර වැදීම වැළැක්වීම කෙරෙහි වන අතර එමඟින් ඉන්වර්ටර් වැනි තීරණාත්මක සංරචක ආරක්ෂා කිරීම කෙරෙහි ය.

2. සර්ජ් ආරක්ෂණ උපාංග (SPD) පරීක්ෂණ පන්ති

IEC 61643-11 ට අනුව, SPDs ඒවාට ඔරොත්තු දීමට නිර්මාණය කර ඇති අකුණු ධාරා ආවේග වර්ගය මත පදනම්ව පරීක්ෂණ කාණ්ඩ තුනකට වර්ගීකරණය කර ඇත. T1 ලෙස සලකුණු කර ඇති I වර්ගයේ පරීක්ෂණ ගොඩනැගිල්ලකට ගෙන යා හැකි අර්ධ අකුණු ධාරා අනුකරණය කිරීමට අදහස් කෙරේ. මේවා රූප සටහනේ දැක්වෙන පරිදි 10/350 µs තරංග ආකාරයක් භාවිතා කරන අතර සාමාන්‍යයෙන් LPZ0 සහ LPZ1 අතර මායිමේ යොදනු ලැබේ - ප්‍රධාන බෙදාහැරීමේ පුවරු හෝ අඩු වෝල්ටීයතා ට්‍රාන්ස්ෆෝමර් ආදායම්ලාභීන් වැනි. මෙම මට්ටම සඳහා SPDs සාමාන්‍යයෙන් වෝල්ටීයතා-මාරු කිරීමේ වර්ගයට අයත් වන අතර, වායු විසර්ජන නල හෝ පුලිඟු හිඩැස් (උදා: අං හිඩැස් හෝ ග්‍රැෆයිට් හිඩැස්) වැනි සංරචක ඇත.

II වර්ගයේ (T2) සහ III වර්ගයේ (T3) පරීක්ෂණ කෙටි කාලීන ආවේග භාවිතා කරයි. II වර්ගයේ SPD සාමාන්‍යයෙන් ලෝහ ඔක්සයිඩ් විචල්‍යකාරක (MOV) වැනි සංරචක භාවිතා කරන වෝල්ටීයතා සීමා කිරීමේ උපාංග වේ. ඒවා 8/20 µs ධාරා තරංග ආකාරයක් භාවිතා කරමින් නාමික විසර්ජන ධාරාවකින් පරීක්ෂා කරනු ලැබේ (රූපය පහර බලන්න), සහ උඩුගං බලා ආරක්ෂණ උපාංගයෙන් එන අවශේෂ සර්ජ් වෝල්ටීයතාවය තවදුරටත් සීමා කිරීම සඳහා වගකිව යුතුය. III වර්ගයේ පරීක්ෂණ 1.2/50 µs වෝල්ටීයතාවයක් සහ 8/20 µs ධාරා ආවේගයක් සහිත ඒකාබද්ධ තරංග උත්පාදකයක් භාවිතා කරයි (පහත රූපය බලන්න), අවසාන භාවිත උපකරණවලට සමීප සර්ජ් අනුකරණය කරයි.

3. සර්ජ් ආරක්ෂණ උපාංගයේ (SPDs) සම්බන්ධතා වර්ගය

තාවකාලික අධි වෝල්ටීයතාවයන්ට එරෙහිව ප්‍රධාන ආරක්ෂණ ක්‍රම දෙකක් තිබේ. පළමුවැන්න පොදු මාදිලියේ ආරක්ෂාව (CT1) වන අතර එය සජීවී සන්නායක සහ PE (ආරක්ෂිත පෘථිවිය) අතර ඇති වන සැඩ පහරවල් වලින් ආරක්ෂා වීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, අකුණු සැර වැදීමෙන් පද්ධතියකට භූමියට සාපේක්ෂව ඉහළ වෝල්ටීයතාවයක් හඳුන්වා දිය හැකිය. පහත දැක්වෙන පරිදි, අකුණු වැනි බාහිර කැළඹීම්වල බලපෑම අවම කිරීමට පොදු මාදිලියේ ආරක්ෂාව උපකාරී වේ.

දෙවැන්න අවකල-මාදිලි ආරක්ෂාව (CT2) වන අතර එය රේඛීය සන්නායකය (L) සහ උදාසීන සන්නායකය (N) අතර සර්ජ් වලින් ආරක්ෂා කරයි. පහත රූප සටහනේ දැක්වෙන පරිදි, පද්ධතිය තුළම ජනනය වන විද්‍යුත් ශබ්දය හෝ ඇඟිලි ගැසීම් වැනි අභ්‍යන්තර බාධාවන් ආමන්ත්‍රණය කිරීම සඳහා මෙම ආකාරයේ ආරක්ෂාව විශේෂයෙන් වැදගත් වේ.

මෙම ආරක්ෂණ ක්‍රම එකක් හෝ දෙකම ක්‍රියාත්මක කිරීමෙන්, විදුලි පද්ධති විභව සර්ජ් ප්‍රභවයන්ගෙන් වඩා හොඳින් ආරක්ෂා කර ගත හැකි අතර, අවසානයේ සම්බන්ධිත උපකරණවල ආයු කාලය සහ විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කරයි.

SPD ආරක්ෂණ මාතයන් තෝරා ගැනීම භූගත පද්ධතිය සමඟ පෙළගැස්විය යුතු බව සැලකිල්ලට ගැනීම වැදගත්ය. TN පද්ධති සඳහා, CT1 සහ CT2 ආරක්ෂණ මාතයන් දෙකම භාවිතා කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, TT පද්ධතිවල, CT1 යෙදිය හැක්කේ RCD එකක පහළට පමණි. IT පද්ධතිවල - විශේෂයෙන් උදාසීන සන්නායකයක් නොමැති ඒවා - CT2 ආරක්ෂාව අදාළ නොවේ. IT භූගත වින්‍යාසයන් භාවිතා කරන DC බෙදා හැරීමේ පද්ධතිවල මෙය තීරණාත්මක සලකා බැලීමකි. විස්තර පහත වගුවෙන් සොයාගත හැකිය.

4. සර්ජ් ආරක්ෂණ උපාංග (SPD) වල ප්‍රධාන පරාමිතීන්

ජාත්‍යන්තර ප්‍රමිතිය වන IEC 61643-11 ට අනුව, අඩු වෝල්ටීයතා බල බෙදාහැරීමේ පද්ධතිවලට සම්බන්ධ SPD වල ලක්ෂණ සහ පරීක්ෂණ අර්ථ දක්වා ඇත, රූපය 7 හි පෙන්වා ඇති පරිදි.

(1) වෝල්ටීයතා ආරක්ෂණ මට්ටම (ඉහළ)

SPD එකක් තෝරා ගැනීමේදී වැදගත්ම අංගය වන්නේ එහි වෝල්ටීයතා ආරක්ෂණ මට්ටම (Up) වන අතර එය පර්යන්ත අතර වෝල්ටීයතාවය සීමා කිරීමේදී SPD හි ක්‍රියාකාරිත්වය සංලක්ෂිත කරයි. මෙම අගය උපරිම කලම්ප වෝල්ටීයතාවයට වඩා වැඩි විය යුතුය. SPD හරහා ගලා යන ධාරාව නාමික විසර්ජන ධාරාවට සමාන වන විට එය ළඟා වේ. තෝරාගත් වෝල්ටීයතා ආරක්ෂණ මට්ටම බරෙහි ආවේගයට ඔරොත්තු දෙන වෝල්ටීයතාවයට වඩා අඩු විය යුතුය. අකුණු සැර වැදීමේදී, SPD පර්යන්ත හරහා වෝල්ටීයතාවය සාමාන්‍යයෙන් Up ට වඩා පහළින් තබා ඇත. PV DC පද්ධති සඳහා, භාරය සාමාන්‍යයෙන් PV මොඩියුල සහ ඉන්වර්ටර් වෙත යොමු වේ.

(2) උපරිම අඛණ්ඩ මෙහෙයුම් වෝල්ටීයතාවය (Uc)

Uc යනු SPD ආරක්ෂණ මාදිලියට අඛණ්ඩව යෙදිය හැකි උපරිම DC වෝල්ටීයතාවය වේ. එය ශ්‍රේණිගත වෝල්ටීයතාවය සහ පද්ධතියේ භූගත වින්‍යාසය මත පදනම්ව තෝරා ගනු ලබන අතර SPD හි සක්‍රිය කිරීමේ සීමාව ලෙස ක්‍රියා කරයි. PV පද්ධතිවල DC පැත්ත සඳහා, Uc යනු PV අරාවෙහි Uoc Max ට වඩා වැඩි හෝ සමාන විය යුතුය. Uoc Max යනු සජීවී පර්යන්ත අතර සහ PV අරාවෙහි නම් කරන ලද ස්ථානයේ සජීවී පර්යන්තය සහ භූමිය අතර ඉහළම විවෘත-පරිපථ වෝල්ටීයතාවය වේ.

(3) නාමික විසර්ජන ධාරාව (අභ්‍යන්තර)

මෙය SPD හරහා ගලා යන 8/20 μs තරංග ආකෘති ධාරාවක උපරිම අගය වන අතර, එය II වර්ගයේ පරීක්ෂණ සඳහා සහ I වර්ගයේ පූර්ව කොන්දේසි පරීක්ෂණ සඳහා භාවිතා කරයි. II වර්ගය. IEC විසින් SPD 8/20 μs තරංග ආකෘති ධාරාවේ අවම වශයෙන් 19 විසර්ජන වලට ඔරොත්තු දිය හැකි බව අවශ්‍ය වේ. In අගය වැඩි වන තරමට SPD ආයු කාලය දිගු වේ, නමුත් පිරිවැය ද වැඩි වේ.

(4) ආවේග ධාරාව (Iimp)

පරාමිතීන් තුනකින් අර්ථ දක්වා ඇත: ධාරා උච්චය (Ipeak), ආරෝපණය (Q), සහ නිශ්චිත ශක්තිය (W/R), මෙම ධාරාව භාවිතා කරනු ලබන්නේ I වර්ගය පරීක්ෂණ. සාමාන්‍ය තරංග ආකාරය 10/350 μs වේ.