قابل تجدید توانائی کی طرف عالمی منتقلی نے فوٹو وولٹک (PV) سسٹمز کو پائیدار بجلی کی پیداوار کے سنگ بنیاد کے طور پر رکھا ہے۔ یہ سسٹمز، جو اکثر بے نقاب بیرونی مقامات پر نصب ہوتے ہیں اور وسیع الیکٹریکل نیٹ ورکس سے جڑے ہوتے ہیں، فطری طور پر عارضی اوور وولٹیجز کے لیے خطرناک ہوتے ہیں، جنہیں عام طور پر سرجز یا اسپائکس کہا جاتا ہے۔ یہ اضافے، دونوں بیرونی ذرائع جیسے کہ بجلی کے جھٹکے اور اندرونی ذرائع جیسے گرڈ یا انورٹرز کے اندر سوئچنگ آپریشنز سے شروع ہوتے ہیں، نظام کی سالمیت اور لمبی عمر کے لیے ایک اہم خطرہ ہیں۔ نتیجتاً، سرج پروٹیکٹیو ڈیوائسز (SPDs) کا انضمام محض ایک اضافہ نہیں ہے بلکہ کسی بھی PV تنصیب کی وشوسنییتا، حفاظت اور اقتصادی عملداری کو یقینی بنانے کے لیے ایک اہم ضرورت ہے۔
PV سسٹمز میں اضافے کے خطرات کے ذرائع
اضافے کی اصل کو سمجھنا مؤثر تحفظ کو نافذ کرنے کی کلید ہے۔ دھمکیاں دوگنا ہیں:
بیرونی سرجز (بجلی): پی وی سرنی یا آس پاس کی زمین پر بجلی کی براہ راست ہڑتال تباہ کن نقصان کا سبب بن سکتی ہے۔ زیادہ عام طور پر، بالواسطہ ہڑتالیں نظام کے برقی کنڈکٹرز اور دھاتی اجزاء میں بڑے پیمانے پر اوور وولٹیج پیدا کرتی ہیں۔ یہاں تک کہ دور کی ہڑتالیں بھی پی وی کی تنصیب کی وسیع وائرنگ میں برقی مقناطیسی دالیں جوڑ سکتی ہیں۔
اندرونی سرجز (ٹرانجینٹ سوئچنگ): یہ برقی نظام کے اندر ہی پیدا ہوتے ہیں۔ سرکٹ بریکرز، کنٹیکٹرز، یا انورٹر کے پاور الیکٹرانکس کی تیز رفتار سوئچنگ سے ہائی-فریکوئنسی وولٹیج اسپائکس بن سکتے ہیں۔ مزید برآں، یوٹیلیٹی گرڈ میں اتار چڑھاؤ، جیسے کیپیسیٹر بینک سوئچنگ، پی وی سسٹم میں بھی پھیل سکتا ہے۔
تحفظ کے بغیر، یہ عارضی اوور وولٹیجز حساس اور مہنگے اجزاء، بنیادی طور پر PV ماڈیولز اور انورٹر کی فوری اور ناقابل واپسی تباہی کا باعث بن سکتے ہیں۔ وہ موصلیت اور الیکٹرانک اجزاء کے مجموعی طور پر انحطاط کا سبب بھی بن سکتے ہیں، جس سے قبل از وقت ناکامی اور نظام کی عمر کم ہو جاتی ہے۔
PV سسٹم میں SPDs کا کردار اور جگہ کا تعین
ایک SPD بجلی کے نظام کے لیے پریشر ریلیف والو کے طور پر کام کرتا ہے۔ یہ سرج کرنٹ کو محفوظ طریقے سے زمین کی طرف موڑ کر عارضی اوور وولٹیج کو محدود کرتا ہے، اس طرح وولٹیج کو اس سطح تک بند کر دیتا ہے جو منسلک آلات کے لیے محفوظ ہو۔ PV سسٹم کے لیے ایک جامع SPD حکمت عملی میں مربوط کثیر-اسٹیج اپروچ شامل ہے، جسے اکثر زوننگ کہا جاتا ہے:
DC سائیڈ پروٹیکشن (PV Array to Inverter): سسٹم کا DC سائیڈ، جس میں سولر پینلز اور انورٹر پر چلنے والی کیبلنگ شامل ہے، بجلی کی-حوصلہ افزائی کے لیے انتہائی حساس ہے۔
ٹائپ 1 SPDs عام طور پر مین DC کمبینر باکس میں نصب ہوتے ہیں۔ وہ براہ راست یا قریبی بجلی کے حملوں سے بہت زیادہ تیز رفتار دھاروں کو برداشت کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں، جو دفاع کی پہلی لائن فراہم کرتے ہیں۔
یہ SPDs DC کیبلز اور انورٹر کے DC ان پٹ مرحلے کی حفاظت کرتے ہیں، جو تبدیل کرنے کے لیے سب سے زیادہ کمزور اور مہنگے اجزاء میں سے ایک ہے۔
AC سائیڈ پروٹیکشن (انورٹر سے گرڈ کنکشن): انورٹر کے AC آؤٹ پٹ اور مین گرڈ سے کنکشن پوائنٹ کو بھی مضبوط تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے۔
ٹائپ 2 SPDs AC ڈسٹری بیوشن بورڈ میں نصب ہوتے ہیں، اکثر انورٹر کے آؤٹ پٹ کے قریب ہوتے ہیں۔ ان کا بنیادی کردار گرڈ سے شروع ہونے والے ٹرانزینٹس اور سرجز کو تبدیل کرنے سے بچانا ہے، اور انہیں انورٹر کے AC آؤٹ پٹ سرکٹری کو نقصان پہنچانے سے روکنا ہے۔
ایک قسم 1 SPD کی بھی مرکزی خدمت کے داخلی دروازے پر ضرورت پڑ سکتی ہے اگر PV سسٹم کسی عمارت میں نصب ہے، جو بجلی کی پوری تنصیب کے لیے مربوط تحفظ فراہم کرتا ہے۔
ڈیٹا/کمیونیکیشن لائن پروٹیکشن: جدید پی وی سسٹمز میں اکثر نگرانی اور مواصلاتی آلات شامل ہوتے ہیں۔ ڈیٹا لائنوں کے لیے SPDs (مثال کے طور پر، ایتھرنیٹ، RS485) ان حساس سگنل پورٹس کو کمیونیکیشن کیبلز پر ہونے والے اضافے سے بچانے کے لیے ضروری ہیں۔
SPDs کے انتخاب کے لیے کلیدی غور و فکر
صحیح SPD کا انتخاب کرنے میں کئی تکنیکی پیرامیٹرز شامل ہیں:
زیادہ سے زیادہ مسلسل آپریٹنگ وولٹیج (Uc): زیادہ سے زیادہ سسٹم وولٹیج (DC اور AC دونوں) سے زیادہ ہونا چاہیے۔
وولٹیج پروٹیکشن لیول (اوپر): یہ زیادہ سے زیادہ وولٹیج ہے جسے آلات تک پہنچایا جائے گا۔ لوئر اپ بہتر تحفظ فراہم کرتا ہے لیکن آلات کے برداشت کرنے والے وولٹیج کے ساتھ ہم آہنگ ہونا چاہیے۔
برائے نام ڈسچارج کرنٹ (ان) اور امپلس کرنٹ (Iimp): یہ ریٹنگز SPD کی سرج کرنٹ کو خارج کرنے کی صلاحیت کی نشاندہی کرتی ہیں۔ Type 1 SPDs کی خصوصیات Iimp سے ہوتی ہیں، جبکہ Type 2 by In، ان کے مختلف حفاظتی کرداروں کی عکاسی کرتی ہے۔
آخر میں، جیسا کہ فوٹو وولٹک سسٹمز ہمارے توانائی کے بنیادی ڈھانچے کا ایک زیادہ اٹوٹ حصہ بن گئے ہیں، اس لیے اس سرمایہ کاری کی حفاظت انتہائی اہم ہے۔ سرج پروٹیکٹیو ڈیوائسز عارضی اوور وولٹیجز سے لاحق خطرات کو کم کرنے کے لیے ایک مضبوط اور لاگت والا-مؤثر حل فراہم کرتے ہیں۔ ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ SPD اسکیم کو لاگو کرنے سے جو سسٹم کے DC اور AC دونوں اطراف کا احاطہ کرتی ہے، انسٹالرز اور مالکان سسٹم کے اپ ٹائم کو نمایاں طور پر بڑھا سکتے ہیں، قیمتی اثاثوں کی حفاظت کر سکتے ہیں، اور صاف شمسی توانائی کی طویل مدتی، قابل اعتماد پیداوار کو یقینی بنا سکتے ہیں۔ اس تنقید کو نظر انداز کرنا
