تعارف

عالمي توانائي جي جوڙجڪ جي تبديلي جي تناظر ۾، فوٽووولٽڪ (شمسي) بجلي پيدا ڪرڻ وارا نظام، انهن جي صاف، قابل تجديد، ۽ پائيدار خاصيتن جي ڪري، نئين توانائي شعبي جو هڪ اهم حصو بڻجي رهيا آهن. بهرحال، آپريشن دوران، فوٽووولٽڪ سسٽم مختلف برقي خطرن کي منهن ڏين ٿا جهڙوڪ بجلي جي ٽڪر، گرڊ جي اتار چڙهاؤ، ۽ اليڪٽرو اسٽيٽڪ ڊسچارج، جيڪي سامان کي نقصان، سسٽم بند ٿيڻ، ۽ باهه وانگر سنگين نتيجن جو سبب بڻجي سگهن ٿا. فوٽووولٽڪ سسٽم ۾ برقي حفاظت لاءِ بنيادي جزو جي طور تي سرج پروٽيڪٽر (سرج پروٽيڪٽو ڊيوائس، ايس پي ڊي) عارضي اوور وولٽيجز ۽ سرج ڪرنٽ کي مؤثر طريقي سان دٻائي سگهن ٿا، سسٽم جي مستحڪم آپريشن کي يقيني بڻائي ٿو. هي مضمون فوٽووولٽڪ سسٽم ۾ سرج پروٽيڪٽرز جي اهم ڪردار، ٽيڪنيڪل اصولن، چونڊ معيار، ۽ مارڪيٽ جي رجحانات کي ڳوڙها سان ڳولهيندو، ته جيئن صنعت جي عملي کي انهن جي اهميت کي بهتر طور تي سمجهڻ ۾ مدد ملي سگهي.

Ⅰ. فوٽووولٽڪ سسٽم کي درپيش بجلي جا خطرا ۽ سرج پروٽيڪشن جي ضرورت

1.1 فوٽووولٽڪ سسٽم جون برقي ماحولي خاصيتون

فوٽووولٽڪ سسٽم عام طور تي ٻاهران نصب ڪيا ويندا آهن ۽ پيچيده ماحول جي سامهون هوندا آهن، جنهن جي ڪري اهي هيٺين بجلي جي خطرن لاءِ خطرناڪ هوندا آهن.

1.1.1 بجلي جو ٽڪر

سڌي بجلي جي ڪرنٽ يا انڊيوسڊ بجلي جي ڪرنٽ فوٽووولٽڪ ايري، انورٽر، ۽ پاور ڊسٽريبيوشن سسٽم ۾ انتهائي تيز عارضي اوور وولٽيج پيدا ڪري سگهي ٿي.

1.1.2 اوور وولٽيج کي سوئچ ڪرڻ

گرڊ سوئچنگ، لوڊ تبديليون، يا انورٽر شروع ٿيڻ بند ٿيڻ آپريشنل اوور وولٽيج جو سبب بڻجي سگھي ٿو.

1.1.3 اليڪٽرو اسٽيٽڪ ڊسچارج (ESD)

خشڪ ماحول ۾، جامد جمع اليڪٽرانڪ سامان کي نقصان پهچائي سگھي ٿو.

1.1.4 گرڊ ۾ اتار چڙهاؤ

اوچتو وولٽيج ۾ واڌ، گهٽتائي، يا هارمونڪ مداخلت سسٽم جي استحڪام کي متاثر ڪري سگهي ٿي.

1.2 خطرا سبب ٿيو فوٽووولٽڪ سسٽم ڏانهن سرج ڪرنٽ ذريعي

جيڪڏهن اثرائتي سرج تحفظ جا اپاءَ نه ورتا ويا ته، فوٽووولٽڪ سسٽم کي هيٺيان مسئلا درپيش اچي سگهن ٿا:

- سامان کي نقصان: صحيح اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ انورٽر، ڪنٽرولر، ۽ مانيٽرنگ سسٽم سرج جي اثرن لاءِ خطرناڪ آهن ۽ خراب ٿي سگهن ٿا.

- بجلي جي پيداوار جي گھٽتائي: بار بار بجلي جي مداخلت سسٽم بند ٿيڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿي، جنهن جي ڪري پيدا ٿيندڙ بجلي جي مقدار گهٽجي سگهي ٿي.

- حفاظتي خطرا: گهڻي وولٽيج بجليءَ جي باهه جو سبب بڻجي سگهي ٿي، جيڪا انساني جان ۽ ملڪيت ٻنهي لاءِ خطرو پيدا ڪري سگهي ٿي.

1.3 ڪور فنڪشن سرج پروٽيڪٽرز جو

سرج پروٽيڪٽر تيزيءَ سان سرج ڪرنٽ کي خارج ڪري سگهي ٿو ۽ اوور وولٽيج کي محدود ڪري سگهي ٿو، انهي کي يقيني بڻائي ٿو ته فوٽووولٽڪ سسٽم جا سڀئي حصا محفوظ وولٽيج جي حد اندر ڪم ڪن ٿا. اهو فوٽووولٽڪ سسٽم جي اعتبار ۽ عمر جي لاءِ هڪ اهم ضمانت آهي.

Ⅱ. ڪم ڪندڙ سرج پروٽيڪٽرز جي اصول ۽ ٽيڪنيڪل درجه بندي

2.1 بنيادي ڪم ڪندڙ سرج پروٽيڪٽرز جو اصول

ايس پي ڊي جو بنيادي ڪم نانو سيڪنڊ جي وقت جي فريم اندر اوور وولٽيج کي ڳولڻ ۽ هيٺين طريقن ذريعي سسٽم کي بچائڻ آهي.

• وولٽيج ڪلمپنگ: اوور وولٽيج کي محفوظ سطح تائين محدود ڪرڻ لاءِ ويريسٽرز (MOV) ۽ گيس ڊسچارج ٽيوب (GDT) جهڙن حصن کي استعمال ڪرڻ.

• توانائي جو ضايع ٿيڻ: سرج ڪرنٽ کي زمين ۾ تبديل ڪرڻ ته جيئن ان کي سامان ۾ وهڻ کان روڪي سگهجي.

• خودڪار بحالي: ڪجهه ايس پي ڊيز سرج کان پوءِ پاڻمرادو پنهنجي عام آپريٽنگ حالت ۾ واپس اچي سگهن ٿا.

2.2 ٽيڪنيڪل فوٽووولٽڪ سسٽم لاءِ خاص سرج پروٽيڪٽر جون خاصيتون

فوٽووولٽڪ سسٽم جي خاصيت جي ڪري، انهن سسٽم جي SPD کي هيٺين گهرجن کي پورو ڪرڻ جي ضرورت آهي:

- هاءِ وولٽيج مزاحمت: فوٽووولٽڪ ايري جو ڊي سي وولٽيج 1000V کان مٿي پهچي سگهي ٿو، ۽ ايس پي ڊي کي هاءِ وولٽيج ليول سان ملائڻ جي ضرورت آهي.

- وڏي ڪرنٽ گنجائش: بجلي جي ٽڪرن يا شارٽ سرڪٽ دوران تيز توانائي جي اثرن کي برداشت ڪرڻ جي قابل.

- گهٽ بقايا وولٽيج: يقيني بڻائي ٿو ته محفوظ سامان تمام گهڻو تيز وولٽيج کان متاثر نه ٿئي.

- موسم جي مزاحمت: سخت ٻاهرين حالتن جهڙوڪ تيز ۽ گهٽ درجه حرارت، ۽ الٽراوائليٽ شعاعن سان مطابقت رکي ٿو.

2.3 درجي بندي سرج پروٽيڪٽرز جو

ايپليڪيشن جي جڳھ ۽ ڪم جي مطابق، فوٽووولٽڪ SPD کي درجه بندي ڪري سگھجي ٿو:

• ڊي سي سائڊ ايس پي ڊي: فوٽووولٽڪ ماڊيول ۽ انورٽر جي وچ ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، ڊي سي سائڊ سرجز کان بچائڻ لاءِ.

• اي سي سائڊ ايس پي ڊي: انورٽر جي آئوٽ پُٽ آخر ۾ استعمال ٿيندو آهي، گرڊ سائڊ کان ايندڙ سرجز کان بچائڻ لاءِ.

• سگنل ايس پي ڊي: ڊيٽا حاصل ڪرڻ ۽ مواصلاتي لائينن جي بجلي جي حفاظت لاءِ استعمال ٿيندو آهي.

Ⅲ. چونڊ ۽ فوٽووولٽڪ سرج پروٽيڪٽرز لاءِ انسٽاليشن جون هدايتون

3.1 چاٻي پيرا ميٽرز چونڊ لاءِ

• وڌ ۾ وڌ مسلسل آپريٽنگ وولٽيج (Uc): سسٽم جي سڀ کان وڌيڪ آپريٽنگ وولٽيج کان وڌيڪ هجڻ گهرجي.

• نامياري ڊسچارج ڪرنٽ (اندر): SPD جي سرج برداشت جي صلاحيت کي ظاهر ڪري ٿو. عام طور تي، 20kA کان مٿي جي قيمت جي سفارش ڪئي ويندي آهي.

• وولٽيج جي حفاظت جي سطح (مٿي): باقي وولٽيج جيتري گهٽ هوندي، اوترو ئي بهتر تحفظ جو اثر هوندو.

• IP تحفظ گريڊ: ٻاهرين تنصيب لاءِ، ان کي IP65 يا ان کان وڌيڪ تائين پهچڻ جي ضرورت آهي.

3.2 تنصيب ڪاري وضاحتون

- ڊي سي سائڊ انسٽاليشن: فوٽووولٽڪ ايري ۽ انورٽر جي ويجهو واقع آهي ته جيئن لائن انڊڪٽو سرجز کي گهٽائي سگهجي.

- گرائونڊنگ جون گهرجون: موجوده ضايع ڪرڻ جي ڪارڪردگي کي وڌائڻ لاءِ گهٽ رڪاوٽ واري گرائونڊنگ کي يقيني بڻايو وڃي.

- ڪيسڪيڊ تحفظ: وڌيڪ جامع تحفظ حاصل ڪرڻ لاءِ ڪيترن ئي SPDs (جهڙوڪ ڪلاس I + ڪلاس II) استعمال ڪريو.

Ⅳ.گلوبل شمسي سرج پروٽيڪٽر مارڪيٽ رجحانات

4.1 ڊرائيونگ عنصر مارڪيٽ جي طلب ۾ واڌ لاءِ

- فوٽووولٽڪ پاور جي نصب ٿيل گنجائش وڌي رهي آهي (اميد آهي ته 2030 تائين فوٽووولٽڪ پاور جي عالمي نصب ٿيل گنجائش 3000 گيگاواٽ کان وڌي ويندي).

- مختلف ملڪن جا بجلي جي حفاظت جا ضابطا سخت ٿي رهيا آهن (جهڙوڪ معيار جهڙوڪ IEC 61643 ۽ UL 1449).

- مالڪن جو ڌيان سسٽم جي اعتبار ۽ زندگي جي مدت ڏانهن وڌي ويو آهي.

4.2 جدت ٽيڪنالاجي ۾ هدايت

- ذهين ايس پي ڊي: انٽيگريٽيڊ مانيٽرنگ فنڪشن، ريموٽ الارم ۽ فالٽ تشخيص جي قابل.

- ماڊيولر ڊيزائن: سار سنڀال ۽ متبادل کي آسان بڻائي ٿو.

- وسيع گرمي پد جي موافقت: انتهائي موسمي حالتن کي برداشت ڪرڻ جي قابل.

Ⅴ. ٿڪل

سرج پروٽيڪٽر فوٽووولٽڪ سسٽم جي محفوظ ۽ مستحڪم آپريشن جي اهم ضمانت آهن. انهن جي چونڊ، تنصيب، ۽ سار سنڀال سڌو سنئون بجلي جي پيداوار جي ڪارڪردگي ۽ نظام جي عمر تي اثر انداز ٿين ٿا. فوٽووولٽڪ انڊسٽري جي تيز ترقي سان، اعليٰ ڪارڪردگي ۽ ذهين SPD مارڪيٽ ۾ مکيه وهڪرو بڻجي ويندا. ادارن کي ٽيڪنالاجي تحقيق ۽ ترقي کي مضبوط ڪرڻ گهرجي ۽ عالمي فوٽووولٽڪ مارڪيٽ ۾ برقي حفاظت جي وڌندڙ گهرج کي پورو ڪرڻ لاءِ بين الاقوامي معيارن جي مطابق اعليٰ معيار جون شيون فراهم ڪرڻ گهرجن.