فوٹو وولٹک سسٹمز میں حفاظتی آلات کا انتخاب اور ڈیزائن

پاور سٹیشن عام طور پر بیابان میں، یا چھت پر نصب کیے جاتے ہیں، اور اجزاء کو کھلی ہوا میں نصب کیا جانا چاہیے۔ قدرتی ماحول سخت ہے، اور قدرتی اور انسان ساختہ آفات ناگزیر ہیں۔ قدرتی آفات جیسے ٹائفون، برفانی طوفان، اور ریت اور دھول سامان کو نقصان پہنچائے گی۔ پاور اسٹیشن کی حفاظت بہت اہم ہے۔ چاہے یہ تقسیم شدہ چھوٹا پاور سٹیشن ہو یا سنٹرلائزڈ بڑے پیمانے پر گراؤنڈ پاور سٹیشن، کچھ خطرات ہیں۔ لہذا، سامان کو خصوصی حفاظتی آلات، جیسے فیوز اور بجلی سے بچاؤ کے آلات سے لیس ہونا چاہیے۔ ، ہمیشہ بجلی گھر کی حفاظت کی حفاظت.

1. فیوز
CHYT فیوز ایک کرنٹ پروٹیکٹر ہے جو ایک خاص مدت کے لیے کرنٹ کے مخصوص قدر سے تجاوز کرنے کے بعد خود ہی پیدا ہونے والی حرارت کے ساتھ پگھل کر سرکٹ کو توڑنے کے اصول کے مطابق بنایا جاتا ہے۔ کم وولٹیج پاور ڈسٹری بیوشن سسٹم، کنٹرول سسٹم اور برقی آلات میں فیوز بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ شارٹ سرکٹ اور اوور کرنٹ پروٹیکشن کے طور پر، فیوز سب سے زیادہ استعمال ہونے والے حفاظتی آلات میں سے ایک ہیں۔ فوٹو وولٹک پاور پلانٹس کے فیوز کو DC فیوز اور AC فیوز میں تقسیم کیا گیا ہے۔
فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن کا DC سائیڈ اسکیم کی ترتیب کے مطابق DC کمبینر باکس (سینٹرلائزڈ اسکیم) یا اسٹرنگ انورٹر (سٹرنگ انورٹر اسکیم) کے DC بس بار کے متوازی طور پر متعدد تاروں کو جوڑتا ہے۔ جب متعدد فوٹوولٹک تار متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں، اگر کسی مخصوص سٹرنگ میں شارٹ سرکٹ کی خرابی واقع ہوتی ہے، تو ڈی سی بس اور گرڈ پر موجود دیگر تاریں شارٹ سرکٹ پوائنٹ کو شارٹ سرکٹ کرنٹ فراہم کریں گی۔ اگر متعلقہ حفاظتی اقدامات کا فقدان ہے، تو یہ آلات کے جلنے کا باعث بنے گا جیسے اس سے منسلک کیبلز۔ ایک ہی وقت میں، یہ سامان کے قریب منسلکات کو جلانے کا سبب بن سکتا ہے. اس وقت، چین میں چھتوں کے فوٹو وولٹک آتشزدگی کے بہت سے ایسے ہی حادثات ہوتے ہیں، اس لیے فوٹو وولٹک پاور پلانٹس کی حفاظت کو بڑھانے کے لیے ہر تار کے متوازی سرکٹس میں حفاظتی آلات نصب کرنے کی ضرورت ہے۔

اس وقت، ڈی سی فیوز کو کمبینر بکس اور انورٹرز میں اوور کرنٹ تحفظ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ مین سٹریم انورٹر مینوفیکچررز بھی فیوز کو DC تحفظ کے بنیادی اجزاء کے طور پر دیکھتے ہیں۔ اسی وقت، فیوز مینوفیکچررز جیسے کہ Bussman اور Littelfuse نے فوٹو وولٹک مخصوص DC فیوز بھی شروع کیے ہیں۔
فوٹو وولٹک انڈسٹری میں ڈی سی فیوز کی بڑھتی ہوئی مانگ کے ساتھ، مؤثر تحفظ کے لیے ڈی سی فیوز کو صحیح طریقے سے منتخب کرنے کا طریقہ ایک مسئلہ ہے جس پر صارفین اور مینوفیکچررز دونوں کو پوری توجہ دینی چاہیے۔ ڈی سی فیوز کا انتخاب کرتے وقت، آپ صرف AC فیوز کو کاپی نہیں کر سکتے۔ برقی تصریحات اور ساختی طول و عرض، کیونکہ دونوں کے درمیان بہت سے مختلف تکنیکی وضاحتیں اور ڈیزائن کے تصورات ہیں، ان کا تعلق اس جامع غور و فکر سے ہے کہ آیا فالٹ کرنٹ کو بغیر کسی حادثے کے محفوظ اور قابل اعتماد طریقے سے توڑا جا سکتا ہے۔
1) چونکہ ڈی سی کرنٹ کا کوئی کرنٹ زیرو کراسنگ پوائنٹ نہیں ہے، اس لیے جب فالٹ کرنٹ کو توڑتے ہیں، تو قوس کو کوارٹج سینڈ فلر کے زبردستی کولنگ کے عمل کے تحت صرف تیزی سے بجھایا جا سکتا ہے، جو کہ توڑنے سے کہیں زیادہ مشکل ہے۔ اے سی آرک۔ چپ کا معقول ڈیزائن اور ویلڈنگ کا طریقہ، کوارٹج ریت کی پاکیزگی اور ذرہ سائز کا تناسب، پگھلنے کا نقطہ، کیورنگ کا طریقہ اور دیگر عوامل سبھی DC آرک کے زبردستی بجھانے کی کارکردگی اور اثر کا تعین کرتے ہیں۔
2) اسی ریٹیڈ وولٹیج کے تحت، DC آرک سے پیدا ہونے والی آرکنگ انرجی AC آرکنگ انرجی سے دو گنا زیادہ ہے۔ اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ قوس کے ہر حصے کو ایک قابل کنٹرول فاصلے کے اندر محدود کیا جا سکتا ہے اور ایک ہی وقت میں تیزی سے بجھا دیا جا سکتا ہے، کوئی سیکشن ظاہر نہیں ہو گا قوس براہ راست سیریز میں جڑا ہوا ہے تاکہ ایک بہت بڑا انرجی پول پیدا ہو، جس کے نتیجے میں ایک حادثہ ہو جائے مسلسل arcing وقت کی وجہ سے پھٹ بہت طویل ہے. ڈی سی فیوز کا ٹیوب باڈی عام طور پر AC فیوز سے لمبا ہوتا ہے، بصورت دیگر اس کا سائز عام استعمال میں نہیں دیکھا جا سکتا۔ فرق، جب فالٹ کرنٹ ہوتا ہے تو اس کے سنگین نتائج ہوں گے۔
3) بین الاقوامی فیوز ٹیکنالوجی آرگنائزیشن کے تجویز کردہ اعداد و شمار کے مطابق، فیوز کے جسم کی لمبائی ہر 150V DC وولٹیج میں اضافے کے لیے 10mm تک بڑھائی جائے، وغیرہ۔ جب DC وولٹیج 1000V ہے، جسم کی لمبائی 70mm ہونی چاہیے۔
4) جب ڈی سی سرکٹ میں فیوز استعمال کیا جاتا ہے، تو انڈکٹینس اور کپیسیٹینس انرجی کے پیچیدہ اثر و رسوخ پر غور کیا جانا چاہیے۔ لہذا، وقت کا مستقل L/R ایک اہم پیرامیٹر ہے جسے نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔ اس کا تعین مخصوص لائن سسٹم کے شارٹ سرکٹ فالٹ کرنٹ کی موجودگی اور زوال کی شرح کے مطابق کیا جانا چاہیے۔ درست تشخیص کا مطلب یہ نہیں ہے کہ آپ اپنی مرضی سے بڑے یا چھوٹے کا انتخاب کر سکتے ہیں۔ چونکہ DC فیوز کا وقت مستقل L/R بریکنگ آرک انرجی، بریکنگ ٹائم اور لیٹ تھرو وولٹیج کا تعین کرتا ہے، اس لیے ٹیوب باڈی کی موٹائی اور لمبائی کو معقول اور محفوظ طریقے سے منتخب کیا جانا چاہیے۔
AC فیوز: آف گرڈ انورٹر کے آؤٹ پٹ اینڈ پر یا سنٹرلائزڈ انورٹر کی اندرونی پاور سپلائی کے ان پٹ اینڈ پر، ایک AC فیوز کو ڈیزائن اور انسٹال کیا جانا چاہیے تاکہ بوجھ کو اوور کرنٹ یا شارٹ سرکٹ سے بچایا جا سکے۔

2. بجلی کا محافظ
فوٹو وولٹک نظام کا بنیادی حصہ کھلی ہوا میں نصب ہے، اور تقسیم کا علاقہ نسبتاً بڑا ہے۔ اجزاء اور سپورٹ کنڈکٹر ہیں، جو بجلی کے لیے کافی پرکشش ہیں، اس لیے براہ راست اور بالواسطہ بجلی گرنے کا خطرہ ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ نظام متعلقہ برقی آلات اور عمارتوں سے براہ راست جڑا ہوا ہے، اس لیے فوٹو وولٹک نظام پر بجلی گرنے سے متعلقہ سامان، عمارتیں اور بجلی کا بوجھ بھی شامل ہوگا۔ فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم کو بجلی سے ہونے والے نقصان سے بچنے کے لیے ضروری ہے کہ تحفظ کے لیے لائٹنگ پروٹیکشن اور گراؤنڈنگ سسٹم قائم کیا جائے۔
آسمانی بجلی ماحول میں برقی مادہ کا ایک رجحان ہے۔ بادل اور بارش کی تشکیل کے دوران، اس کے کچھ حصے میں مثبت چارجز جمع ہوتے ہیں، اور دوسرے حصے میں منفی چارجز جمع ہوتے ہیں۔ جب یہ چارجز ایک خاص حد تک جمع ہوتے ہیں، تو ایک خارج ہونے والا واقعہ رونما ہوتا ہے، جس سے بجلی بنتی ہے۔ بجلی کو براہ راست بجلی اور شامل کرنے والی بجلی میں تقسیم کیا گیا ہے۔ بجلی کی براہ راست ہڑتالوں سے مراد بجلی کی ایسی جھڑکیں ہیں جو براہ راست فوٹو وولٹک اریوں، ڈی سی پاور ڈسٹری بیوشن سسٹمز، برقی آلات اور ان کی وائرنگ کے ساتھ ساتھ قریبی علاقوں پر پڑتی ہیں۔ بجلی کی براہ راست جھڑکوں میں دخل اندازی کے دو طریقے ہیں: ایک فوٹو وولٹک صفوں کا اوپر بیان کردہ براہ راست خارج ہونا، وغیرہ، تاکہ زیادہ تر توانائی والی بجلی کا کرنٹ عمارتوں یا آلات، لائنوں میں داخل ہو۔ دوسرا یہ ہے کہ بجلی براہ راست بجلی کی سلاخوں وغیرہ سے گزر سکتی ہے۔ وہ آلہ جو بجلی کے کرنٹ کو زمین میں خارج کرتا ہے، جس کی وجہ سے زمینی صلاحیت فوری طور پر بڑھ جاتی ہے، اور بجلی کے کرنٹ کا ایک بڑا حصہ الٹا آلات اور لائنوں سے جڑا ہوتا ہے۔ حفاظتی گراؤنڈنگ تار کے ذریعے۔

آمادہ بجلی سے مراد متعلقہ عمارتوں، آلات اور لائنوں کے قریب اور دور پیدا ہونے والی بجلی کی جھڑکیں ہیں، جس سے متعلقہ عمارتوں، آلات اور لائنوں کی اوور وولٹیج ہوتی ہے۔ یہ سرج اوور وولٹیج الیکٹرو سٹیٹک انڈکشن یا برقی مقناطیسی انڈکشن کے ذریعے سیریز میں جڑا ہوا ہے۔ متعلقہ الیکٹرانک آلات اور لائنوں سے، جو آلات اور لائنوں کو نقصان پہنچاتی ہے۔
کھلے میدانوں اور اونچے پہاڑوں میں نصب بڑے پیمانے پر یا فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم کے لیے، خاص طور پر بجلی گرنے والے علاقوں میں، بجلی سے بچاؤ کے گراؤنڈ کرنے والے آلات سے لیس ہونا ضروری ہے۔
سرج پروٹیکشن ڈیوائس (سرج پروٹیکشن ڈیوائس) الیکٹرانک آلات کے بجلی سے تحفظ میں ایک ناگزیر ڈیوائس ہے۔ اسے "بجلی گرفتار کرنے والا" یا "اوور وولٹیج محافظ" کہا جاتا تھا۔ انگریزی مخفف SPD ہے۔ سرج پروٹیکٹر کا کام فوری اوور وولٹیج کو محدود کرنا ہے جو پاور لائن میں داخل ہوتا ہے اور وولٹیج کی حد کے اندر سگنل ٹرانسمیشن لائن جس کا سامان یا سسٹم برداشت کر سکتا ہے، یا طاقتور بجلی کے کرنٹ کو زمین میں لیک کرنا ہے، تاکہ محفوظ کی حفاظت کی جا سکے۔ سامان یا سسٹم کو نقصان پہنچانے سے۔ اثر سے نقصان پہنچا۔ ذیل میں عام طور پر فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم میں استعمال ہونے والے گرفتاریوں کے اہم تکنیکی پیرامیٹرز کی تفصیل ہے۔

(1) زیادہ سے زیادہ مسلسل آپریٹنگ وولٹیج Ucpv: یہ وولٹیج کی قدر زیادہ سے زیادہ وولٹیج کی نشاندہی کرتی ہے جسے گرفتار کرنے والے پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔ اس وولٹیج کے تحت، گرفتار کرنے والے کو ناکامی کے بغیر عام طور پر کام کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔ ایک ہی وقت میں، گرفتار کرنے والے کی کام کرنے والی خصوصیات کو تبدیل کیے بغیر وولٹیج کو گرفتار کرنے والے پر مسلسل لوڈ کیا جاتا ہے۔
(2) ریٹیڈ ڈسچارج کرنٹ (ان): اسے برائے نام ڈسچارج کرنٹ بھی کہا جاتا ہے، جس سے مراد 8/20μs بجلی کی کرنٹ ویوفارم کی موجودہ چوٹی کی قیمت ہے جسے گرفتار کرنے والا برداشت کر سکتا ہے۔
(3) زیادہ سے زیادہ ڈسچارج کرنٹ Imax: جب 8/20ms کی ویوفارم کے ساتھ ایک معیاری بجلی کی لہر ایک بار محافظ پر لگائی جاتی ہے، تو جھٹکا کرنٹ کی زیادہ سے زیادہ چوٹی کی قیمت جسے محافظ برداشت کر سکتا ہے۔
(4) وولٹیج پروٹیکشن لیول اوپر(ان): درج ذیل ٹیسٹوں میں محافظ کی زیادہ سے زیادہ قیمت: 1KV/ms کی ڈھلوان کے ساتھ فلیش اوور وولٹیج؛ ریٹیڈ ڈسچارج کرنٹ کا بقایا وولٹیج۔
سرج محافظ بہترین نان لائنر خصوصیات کے ساتھ ایک ویریسٹر کا استعمال کرتا ہے۔ عام حالات میں، سرج پروٹیکٹر انتہائی زیادہ مزاحمت کی حالت میں ہوتا ہے، اور لیکیج کرنٹ تقریباً صفر ہوتا ہے، جو کہ بجلی کے نظام کی عام بجلی کی فراہمی کو یقینی بناتا ہے۔ جب پاور سسٹم میں اوور وولٹیج ہوتا ہے، تو سرج پروٹیکٹر کو فوری طور پر نینو سیکنڈ کے اندر آن کر دیا جائے گا تاکہ آلات کی محفوظ ورکنگ رینج میں اوور وولٹیج کی شدت کو محدود کیا جا سکے۔ ایک ہی وقت میں، اوور وولٹیج کی توانائی جاری کی جاتی ہے. اس کے بعد، محافظ تیزی سے ایک اعلی رکاوٹ والی حالت میں بدل جاتا ہے، اس طرح بجلی کے نظام کی عام بجلی کی فراہمی کو متاثر نہیں کرتا ہے۔

اس کے علاوہ بجلی سرج وولٹیج اور کرنٹ بھی پیدا کر سکتی ہے، یہ ہائی پاور سرکٹ کے بند ہونے اور منقطع ہونے کے لمحے، انڈکٹو لوڈ اور کیپسیٹیو لوڈ کے آن یا آف ہونے کے لمحے، اور بڑے پاور سسٹم کے منقطع ہونے یا ٹرانسفارمر بڑے سوئچنگ سرج وولٹیج اور کرنٹ بھی متعلقہ آلات اور لائنوں کو نقصان پہنچائے گا۔ بجلی کی شمولیت کو روکنے کے لیے، کم طاقت والے انورٹر کے DC ان پٹ اینڈ میں ایک ویریسٹر شامل کیا جاتا ہے۔ زیادہ سے زیادہ خارج ہونے والا کرنٹ 10kVA تک پہنچ سکتا ہے، جو بنیادی طور پر گھریلو فوٹو وولٹک بجلی کے تحفظ کے نظام کی ضروریات کو پورا کر سکتا ہے۔