PV စနစ်များအတွက် Surge Protection Devices ရွေးချယ်မှု - SPD အမျိုးအစားများ

ဖိုတိုဗို့အား (PV) ဓာတ်အားထုတ်လုပ်မှုသည် ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်၏ အဓိကအရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ရိုးရာဓာတ်အားထုတ်လုပ်မှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက စီးပွားရေးအရ ယှဉ်ပြိုင်မှုမြင့်မားပါသည်။ အမိုးပေါ်ဆိုလာပြားများကဲ့သို့သော ဖြန့်ဝေထားသော PV စနစ်ငယ်များသည် ပိုမိုရေပန်းစားလာပါသည်။ အမိုးပေါ် PV စနစ်များတွင် 1500V အထိရှိသော ဗို့အားများဖြင့် AC နှင့် DC ဖြန့်ဖြူးမှုနှစ်မျိုးလုံး ပါဝင်သည်။ DC ဘက်ခြမ်း၊ အထူးသဖြင့် PV ပြားများသည် အန္တရာယ်များသောနေရာများတွင် မိုးကြိုးပစ်ခြင်းကို တိုက်ရိုက်ထိတွေ့နိုင်ပြီး မိုးကြိုးဒဏ်ကို ခံရနိုင်ခြေရှိသည်။

အဆောက်အအုံများအတွက် မိုးကြိုးကာကွယ်ရေးကို မိုးကြိုးအန္တရာယ်အပေါ်အခြေခံ၍ ပြင်ပကာကွယ်မှု (မိုးကြိုးကာကွယ်ရေးစနစ်၊ LPS) နှင့် အတွင်းပိုင်းကာကွယ်မှု (Surge Protective Measures, SPM) အဖြစ် ခွဲခြားထားသည်။ အတွင်းပိုင်းကာကွယ်မှု၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအနေဖြင့် မိုးကြိုးကာကွယ်ရေးကိရိယာများ (SPD) များသည် လေထုမိုးကြိုး သို့မဟုတ် switching လုပ်ဆောင်ချက်များကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ယာယီ overvoltage များမှ ကာကွယ်ပေးသည်။ SPD များကို ကာကွယ်ထားသော စက်ပစ္စည်းများ၏ အပြင်ဘက်တွင် တပ်ဆင်ထားပြီး အဓိကအားဖြင့် အောက်ပါအတိုင်း လုပ်ဆောင်သည်- ဓာတ်အားစနစ်တွင် surge မရှိသည့်အခါ SPD သည် ၎င်းကာကွယ်ပေးသော စနစ်၏ ပုံမှန်လည်ပတ်မှုကို သိသိသာသာ မထိခိုက်စေပါ။ surge ဖြစ်ပေါ်သည့်အခါ SPD သည် impedance နည်းပြီး surge current ကို ၎င်းကိုယ်တိုင်မှတစ်ဆင့် လမ်းလွှဲပေးပြီး ဗို့အားကို ဘေးကင်းသောအဆင့်သို့ ကန့်သတ်ပေးသည်။ surge ကျော်လွန်ပြီး ကျန်ရှိနေသော current များ ရပ်တန့်သွားပြီးနောက် SPD သည် impedance မြင့်မားသော အခြေအနေသို့ ပြန်သွားသည်။

၁။ လှိုင်းဒဏ်ခံနိုင်သော ကိရိယာများ (SPD) တပ်ဆင်သည့်နေရာ

SPD များတပ်ဆင်သည့်နေရာကို မိုးကြိုးအန္တရာယ်အတိုင်းအတာနှင့် IEC 62305 ရှိ မိုးကြိုးကာကွယ်ရေးဇုန်များ (LPZ) သဘောတရားအပေါ်အခြေခံ၍ ဆုံးဖြတ်သည်။ ယာယီပိုလျှံဗို့အားများကို ကာကွယ်ထားသော စက်ပစ္စည်း၏ ခံနိုင်ရည်ဗို့အားအောက်တွင် ရှိရမည့် ဘေးကင်းသောအဆင့်သို့ တဖြည်းဖြည်းလျှော့ချသည်။ ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း SPD များကို ဤဇုန်များ၏နယ်နိမိတ်များတွင် တပ်ဆင်ထားပြီး ဗို့အားနည်းစနစ်များတွင် အသုံးပြုသည့် အဆင့်များစွာဖြင့် လှိုင်းဒဏ်ကာကွယ်မှု သဘောတရားကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ PV စနစ်များအတွက် AC နှင့် DC ဘက်များမှတစ်ဆင့် မိုးကြိုးလှိုင်းများ ဝင်ရောက်ခြင်းကို ကာကွယ်ရန် အဓိကထားပြီး အင်ဗာတာများကဲ့သို့သော အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်းများကို ကာကွယ်ပေးသည်။

၂။ လှိုင်းဒဏ်ခံနိုင်သော ကိရိယာများ (SPD) စမ်းသပ်အတန်းများ

IEC 61643-11 အရ၊ SPD များကို ၎င်းတို့ခံနိုင်ရည်ရှိရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော မိုးကြိုးလျှပ်စီးကြောင်းအမျိုးအစားပေါ် မူတည်၍ စမ်းသပ်မှုအမျိုးအစားသုံးမျိုးခွဲခြားထားသည်။ အမျိုးအစား I စမ်းသပ်မှုများ (T1 အဖြစ်မှတ်သားထားသည်) သည် အဆောက်အအုံထဲသို့ စီးဝင်နိုင်သည့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းမိုးကြိုးလျှပ်စီးကြောင်းကို တုပရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။ ၎င်းတို့သည် ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း 10/350 µs လှိုင်းပုံစံကို အသုံးပြုပြီး LPZ0 နှင့် LPZ1 အကြား နယ်နိမိတ်တွင်—ဥပမာ အဓိကဖြန့်ဖြူးရေးဘုတ်များ သို့မဟုတ် ဗို့အားနည်းထရန်စဖော်မာ incomers များတွင် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ ဤအဆင့်အတွက် SPD များသည် များသောအားဖြင့် ဗို့အားပြောင်းလဲခြင်းအမျိုးအစားဖြစ်ပြီး ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်ပြွန်များ သို့မဟုတ် မီးပွားကွာဟချက်များ (ဥပမာ၊ ဟွန်းကွာဟချက်များ သို့မဟုတ် ဂရပ်ဖိုက်ကွာဟချက်များ) ကဲ့သို့သော အစိတ်အပိုင်းများပါရှိသည်။

အမျိုးအစား II (T2) နှင့် အမျိုးအစား III (T3) စမ်းသပ်မှုများသည် ပိုတိုသောကြာချိန် impulse များကို အသုံးပြုသည်။ အမျိုးအစား II SPD များသည် များသောအားဖြင့် metal oxide varistors (MOVs) ကဲ့သို့သော အစိတ်အပိုင်းများကို အသုံးပြုသည့် voltage-limiting device များဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့ကို 8/20 µs current waveform (ပုံရိုက်ချက်ကိုကြည့်ပါ) ကိုအသုံးပြု၍ nominal discharge current ဖြင့် စမ်းသပ်ပြီး upstream protection device မှ လာသော ကျန်ရှိနေသော surge voltage ကို ထပ်မံကန့်သတ်ရန် တာဝန်ရှိသည်။ အမျိုးအစား III စမ်းသပ်မှုများသည် 1.2/50 µs voltage နှင့် 8/20 µs current impulse (အောက်ပါပုံကိုကြည့်ပါ) ပါရှိသော combination wave generator ကို အသုံးပြုပြီး end-use equipment များနှင့် ပိုမိုနီးကပ်သော surge များကို တုပသည်။

၃။ လှိုင်းဒဏ်ခံနိုင်သော ကိရိယာ (SPD) ၏ ချိတ်ဆက်မှုအမျိုးအစား

ယာယီ overvoltage များမှကာကွယ်ရန် အဓိကနည်းလမ်းနှစ်ခုရှိသည်။ ပထမတစ်ခုမှာ common-mode protection (CT1) ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် live conductor များနှင့် PE (protective earth) အကြားရှိ surge များမှကာကွယ်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ ဥပမာအားဖြင့် မိုးကြိုးပစ်ခြင်းသည် ground နှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင် မြင့်မားသောဗို့အားများကို စနစ်တစ်ခုအတွင်းသို့ ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ Common-mode protection သည် အောက်တွင်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း မိုးကြိုးကဲ့သို့သော ပြင်ပနှောင့်ယှက်မှုများ၏ သက်ရောက်မှုကို လျော့ပါးစေရန် ကူညီပေးသည်။

ဒုတိယအချက်မှာ လိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း (L) နှင့် ကြားနေလျှပ်ကူးပစ္စည်း (N) အကြား လှိုင်းများ မြင့်တက်ခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးသည့် differential-mode protection (CT2) ဖြစ်သည်။ အောက်ပါပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ဤကာကွယ်မှုအမျိုးအစားသည် စနစ်အတွင်း ဖြစ်ပေါ်လာသော လျှပ်စစ်ဆူညံသံ သို့မဟုတ် အနှောင့်အယှက်ကဲ့သို့သော အတွင်းပိုင်းနှောင့်ယှက်မှုများကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းရန်အတွက် အထူးအရေးကြီးပါသည်။

ဤကာကွယ်မှုပုံစံတစ်ခု သို့မဟုတ် နှစ်ခုလုံးကို အကောင်အထည်ဖော်ခြင်းဖြင့် လျှပ်စစ်စနစ်များကို ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော လှိုင်းမြင့်တက်မှုရင်းမြစ်များမှ ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ကာကွယ်နိုင်ပြီး၊ နောက်ဆုံးတွင် ချိတ်ဆက်ထားသော စက်ပစ္စည်းများ၏ သက်တမ်းကြာရှည်မှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

SPD အကာအကွယ်မုဒ်များ ရွေးချယ်ခြင်းသည် တည်ရှိနေသော မြေစိုက်စနစ်နှင့် ကိုက်ညီသင့်ကြောင်း သတိပြုရန် အရေးကြီးပါသည်။ TN စနစ်များအတွက် CT1 နှင့် CT2 အကာအကွယ်မုဒ် နှစ်မျိုးလုံးကို အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ သို့သော် TT စနစ်များတွင် CT1 ကို RCD ၏ အောက်ဘက်တွင်သာ အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ IT စနစ်များတွင်—အထူးသဖြင့် ကြားနေလျှပ်ကူးပစ္စည်းမပါဝင်သော စနစ်များတွင်—CT2 အကာအကွယ်ကို အသုံးမပြုနိုင်ပါ။ ၎င်းသည် IT မြေစိုက်ဖွဲ့စည်းပုံများကို အသုံးပြုသည့် DC ဖြန့်ဖြူးရေးစနစ်များတွင် အရေးကြီးသော ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့်အချက်ဖြစ်သည်။ အသေးစိတ်အချက်အလက်များကို အောက်ပါဇယားတွင် တွေ့ရှိနိုင်ပါသည်။

၄။ လှိုင်းဒဏ်ခံနိုင်သော ကိရိယာများ (SPD) ၏ အဓိက ကန့်သတ်ချက်များ

နိုင်ငံတကာစံနှုန်း IEC 61643-11 အရ၊ ဗို့အားနည်း ဓာတ်အားဖြန့်ဖြူးရေးစနစ်များနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော SPD များ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများနှင့် စမ်းသပ်မှုများကို ပုံ ၇ တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း သတ်မှတ်ထားသည်။

(၁) ဗို့အားကာကွယ်မှုအဆင့် (အပေါ်)

SPD ရွေးချယ်ရာတွင် အရေးကြီးဆုံးအချက်မှာ ၎င်း၏ ဗို့အားကာကွယ်မှုအဆင့် (အပေါ်) ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် တာမီနယ်များအကြား ဗို့အားကို ကန့်သတ်ရာတွင် SPD ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ဖော်ပြပေးသည်။ ဤတန်ဖိုးသည် အမြင့်ဆုံး ညှပ်ဗို့အားထက် မြင့်သင့်သည်။ SPD မှတစ်ဆင့် စီးဆင်းသော လျှပ်စီးကြောင်းသည် အမည်ခံ စွန့်ထုတ်မှု လျှပ်စီးကြောင်း In နှင့် ညီမျှသောအခါ ၎င်းကို ရောက်ရှိသည်။ ရွေးချယ်ထားသော ဗို့အားကာကွယ်မှုအဆင့်သည် ဝန်၏ impulse withstand voltage Uw ထက် နိမ့်ရမည်။ မိုးကြိုးပစ်သည့်အခါ SPD တာမီနယ်များတစ်လျှောက်ရှိ ဗို့အားကို ယေဘုယျအားဖြင့် အပေါ်အောက်တွင် ထားရှိလေ့ရှိသည်။ PV DC စနစ်များအတွက်၊ ဝန်သည် များသောအားဖြင့် PV မော်ဂျူးများနှင့် အင်ဗာတာများကို ရည်ညွှန်းသည်။

(၂) အမြင့်ဆုံး စဉ်ဆက်မပြတ် လည်ပတ်နေသော ဗို့အား (Uc)

Uc သည် SPD အကာအကွယ်မုဒ်သို့ စဉ်ဆက်မပြတ် အသုံးချနိုင်သော အမြင့်ဆုံး DC ဗို့အားဖြစ်သည်။ ၎င်းကို အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော ဗို့အားနှင့် စနစ်၏ မြေစိုက်ဖွဲ့စည်းပုံအပေါ် အခြေခံ၍ ရွေးချယ်ပြီး SPD ၏ အသက်ဝင်မှု ကန့်သတ်ချက်အဖြစ် ဆောင်ရွက်သည်။ PV စနစ်များ၏ DC ဘက်အတွက် Uc သည် PV array ၏ Uoc Max ထက် ကြီးသင့်သည် သို့မဟုတ် ညီမျှသင့်သည်။ Uoc Max သည် PV array ၏ သတ်မှတ်ထားသောအမှတ်ရှိ live terminal များအကြားနှင့် live terminal နှင့် မြေစိုက်အကြား အမြင့်ဆုံး open-circuit ဗို့အားကို ရည်ညွှန်းသည်။

(၃) သတ်မှတ်ထားသော လျှပ်စီးကြောင်း (In)

ဤသည်မှာ SPD မှတစ်ဆင့် စီးဆင်းသော 8/20 μs waveform current ၏ အမြင့်ဆုံးတန်ဖိုးဖြစ်ပြီး Type II စမ်းသပ်မှုများနှင့် Type I နှင့် Type I ရှိ preconditioning စမ်းသပ်မှုများအတွက် အသုံးပြုသည်။ အမျိုးအစား IIIEC တွင် SPD သည် 8/20 μs waveform current ၏ အနည်းဆုံး 19 ကြိမ် discharge ကို ခံနိုင်ရည်ရှိရန် လိုအပ်သည်။ In တန်ဖိုး မြင့်လေ SPD သက်တမ်း ပိုရှည်လေဖြစ်သော်လည်း ကုန်ကျစရိတ်လည်း မြင့်လေဖြစ်သည်။

(၄) တွန်းကန်အား (Iimp)

လက်ရှိအမြင့်ဆုံး (Ipeak)၊ အားသွင်း (Q) နှင့် သီးခြားစွမ်းအင် (W/R) ဟူသော ကန့်သတ်ချက်သုံးခုဖြင့် အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုထားပြီး၊ ဤလျှပ်စီးကြောင်းကို အသုံးပြုသည် အမျိုးအစား ၁ စမ်းသပ်ချက်များ။ ပုံမှန်လှိုင်းပုံစံသည် 10/350 μs ဖြစ်သည်။