PV စနစ်များအတွက် SPD တပ်ဆင်ခြင်းအတွက် Surge Protection Devices များ ရွေးချယ်ခြင်း

၁။ SPD တပ်ဆင်မှုကို ထိခိုက်စေသောအချက်များ

အမိုးပေါ်ရှိ photovoltaic (PV) စနစ်များတွင် overvoltages များသည် အဓိကအားဖြင့် တိုက်ရိုက်မိုးကြိုးပစ်ခြင်း (အဆောက်အအုံ သို့မဟုတ် LPS ပါသော PV စက်ပစ္စည်းပေါ်တွင် သို့မဟုတ် အနီးတွင်)၊ မိုးကြိုးဆက်စပ်လျှပ်စစ်စက်ကွင်းပြောင်းလဲမှုများမှ ဖြစ်ပေါ်လာသောဗို့အား သို့မဟုတ် AC/DC ဓာတ်အားဖြန့်ဖြူးရေးကွန်ရက်များတွင် switching လုပ်ဆောင်ချက်များကြောင့် ဖြစ်ပွားလေ့ရှိသည်။ surge protection အတွက် လိုအပ်ချက်ကို အကဲဖြတ်ရန်နှင့် သင့်လျော်သော ကာကွယ်ရေးဗျူဟာကို ဆုံးဖြတ်ရန်အတွက် စက်ပစ္စည်း၏ rated impulse withstand voltage (Uw) ကို reference အဖြစ် အသုံးပြုသင့်သည်။ အန္တရာယ်အကဲဖြတ်ချက်ဖြင့် အခြားနည်းဖြင့် သတ်မှတ်ထားခြင်းမရှိပါက PV စနစ်၏ DC နှင့် AC နှစ်ဖက်စလုံးတွင် SPD များ တပ်ဆင်သင့်သည်။

ကာကွယ်မှု လိုအပ်နိုင်သည့် PV စနစ်အတွင်းရှိ စက်ပစ္စည်းများတွင် အောက်ပါတို့ ပါဝင်သည်-

ဗို့အားနည်း AC စနစ်နှင့် DC စနစ် နှစ်မျိုးလုံးအတွက် အင်တာဖေ့စ်များ၊ PV အစုအဝေးများ၊ အတွင်းပိုင်း PV စနစ်ဝါယာကြိုးများ၊ အင်ဗာတာနှင့် PV အစုအဝေးများအကြား တပ်ဆင်ထားသော အစိတ်အပိုင်းများ၊ ဥပမာ combiner box များ၊ PV စနစ်ကို စောင့်ကြည့်ခြင်းနှင့် ထိန်းချုပ်ခြင်းအတွက် အသုံးပြုသော စက်ပစ္စည်းများ။

IEC 61643-12 နှင့် GB/T 21714 ၏ သက်ဆိုင်ရာအပိုင်းများအရ PV စနစ်များအတွက် SPD များ ရွေးချယ်ခြင်းနှင့် တပ်ဆင်ခြင်းသည် အချက်များစွာပေါ်တွင် မူတည်ပါသည်။ ၎င်းတို့တွင် မြေပြင်လျှပ်စီးကြောင်းသိပ်သည်းဆ (NG) [1/km²·နှစ်] သို့မဟုတ် တစ်နှစ်လျှင် မိုးကြိုးပစ်သည့်ရက် ပျမ်းမျှအရေအတွက် (T)၊ ဗို့အားနည်း ဓာတ်အားထောက်ပံ့မှုစနစ်၏ ဝိသေသလက္ခဏာများ (ဥပမာ၊ မိုးကြိုးလိုင်းများ သို့မဟုတ် မြေအောက်ကြိုးများ) နှင့် ကာကွယ်ထားသော စက်ပစ္စည်း၏ သဘောသဘာဝ၊ PV စနစ်ကို တိုက်ရိုက်လျှပ်စီးကြောင်းမှ ကာကွယ်ရန် ပြင်ပ မိုးကြိုးကာကွယ်ရေးစနစ် (LPS) တပ်ဆင်ထားခြင်း ရှိ၊ မရှိတို့ ပါဝင်သည်။

ပြင်ပ LPS တစ်ခုရှိနေပါက၊ SPD လိုအပ်ချက်များသည် LPS ၏ ကာကွယ်မှုအဆင့် (အတန်းအစား) နှင့် LPS နှင့် PV စနစ်အကြား လိုအပ်သော ခွဲခွာမှုအကွာအဝေး (S) ကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်ခြင်း ရှိ၊ မရှိ (အထီးကျန် LPS နှင့် မအထီးကျန် LPS) တို့က လွှမ်းမိုးမှုရှိသည်။

၂။ PV စနစ်များအတွက် မိုးကြိုးကာကွယ်မှုအပေါ် မတူညီသော ပြင်ပ LPS ဖွဲ့စည်းမှုများ၏ သြဇာလွှမ်းမိုးမှု

rooftop PV စနစ်များအတွက် SPD တပ်ဆင်ခြင်းကို ပြင်ပ LPS ရှိနေခြင်းနှင့် အမျိုးအစားပေါ် မူတည်၍ အမျိုးအစားသုံးမျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။

(၁) ပြင်ပ LPS မပါဝင်သော PV စနစ်များ

ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း (ဤနေရာတွင်မပါဝင်ပါ)၊ အဆောက်အအုံတွင် ပြင်ပမိုးကြိုးကာကွယ်ရေးစနစ်မတပ်ဆင်ထားပါက မိုးကြိုးအန္တရာယ်အကဲဖြတ်ခြင်း၏ရလဒ်အပေါ်အခြေခံ၍ SPD များကို တပ်ဆင်သင့်သည်။ အရေးကြီးသော PV အစိတ်အပိုင်းများကိုကာကွယ်ရန် AC နှင့် DC နှစ်ဖက်စလုံးတွင် မိုးကြိုးကာကွယ်ရေးကိရိယာများ တပ်ဆင်ရန် အကြံပြုထားသည်။

DC ဘက်အတွက်၊ Type 2 DC SPD (DC1 အဖြစ်သတ်မှတ်သည်) ကို PV combiner box သို့မဟုတ် PV array (combiner box မသုံးပါက) အနီးတွင် တပ်ဆင်သင့်သည်။ ဤ SPD သည် PV ကြိုးများမှတစ်ဆင့် ထုတ်လွှင့်သော ပြင်ပလှိုင်းများမှ အဆောက်အအုံကို ကာကွယ်ပေးပြီး PV ကြိုးများ အဆောက်အအုံထဲသို့ ဝင်ရောက်ပြီးသည်နှင့် တပ်ဆင်လေ့ရှိသည်။ အခြား Type 2 DC SPD (DC2 အဖြစ်သတ်မှတ်သည်) ကို inverter ၏ DC input အနီးတွင် တပ်ဆင်သင့်သည်။ DC1 နှင့် inverter အကြားရှိ ကြိုးအရှည်သည် မီတာ ၁၀ ထက်နည်းပါက DC1 ကို ချန်လှပ်ထားနိုင်သည်။

AC ဘက်အတွက်၊ AC မိန်းအဝင်တွင် Type 2 AC SPD (AC1 အဖြစ်သတ်မှတ်သည်) ကို အကြံပြုထားပြီး၊ များသောအားဖြင့် အဓိကဖြန့်ဖြူးရေးပြားတွင် တည်ရှိသည်။ ဤကိရိယာသည် အသုံးအဆောင်ဓာတ်အားလိုင်းမှ လာသော လှိုင်းများမှ ကာကွယ်ပေးသည်။ ပြင်ပမိုးကြိုးကာကွယ်မှုမပါသော စနစ်တွင် AC1 လိုအပ်ခြင်း ရှိ၊ မရှိသည် မိုးကြိုးအန္တရာယ်အကဲဖြတ်ခြင်း၏ ရလဒ်များပေါ်တွင် မူတည်သည်။ စျေးကြီးသော အင်ဗာတာကို ကာကွယ်ရန်အတွက်၊ Type 2 AC SPD (AC2 အဖြစ်သတ်မှတ်သည်) ကို အင်ဗာတာ၏ AC အထွက်အနီးတွင် တပ်ဆင်ထားလေ့ရှိသည်။ AC1 နှင့် AC2 အကြား ကြိုးအရှည်သည် မီတာ ၁၀ ထက်နည်းပါက AC2 ကို ချန်လှပ်ထားနိုင်သည်။ အသေးစိတ်လမ်းညွှန်မှုအတွက် ဖွဲ့စည်းပုံဇယားကို ကြည့်ပါ။

(၂) လိုအပ်သော ခွဲခွာအကွာအဝေးနှင့် ကိုက်ညီသော ပြင်ပ LPS ပါသည့် PV စနစ်များ (သီးခြား LPS)

ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း အဆောက်အဦတစ်ခုတွင် ပြင်ပမိုးကြိုးကာကွယ်ရေးစနစ် (လေပိတ်တံများ သို့မဟုတ် တိပ်များကဲ့သို့) ရှိပြီး အမိုးပေါ်ရှိ PV အစုအဝေးကို ဤစနစ်ဖြင့် သင့်လျော်သော အကွာအဝေးကို ထိန်းသိမ်းခြင်းဖြင့် ကာကွယ်ထားသည့်အခါ PV စနစ်ကို သီးခြား LPS တပ်ဆင်ထားသည်ဟု ယူဆပါသည်။ ဤကိစ္စတွင်ပင် SPD များ တပ်ဆင်ရန် လိုအပ်နေဆဲဖြစ်သည်။

သီးခြား LPS ပါသည့်စနစ်များအတွက်၊ SPD စနစ်ထည့်သွင်းမှုသည် ပြင်ပမိုးကြိုးကာကွယ်မှုမပါသောစနစ်များနှင့် ဆင်တူသည်။ Type 2 DC SPD ကို combiner box အနီးတွင် သို့မဟုတ် combiner box မသုံးပါက PV array အနီးတွင် တပ်ဆင်သင့်သည်။ အခြား Type 2 DC SPD တစ်ခုကို inverter ၏ DC ဘက်အနီးတွင် ထားရှိသင့်ပြီး Type 2 AC SPD တစ်ခုကို inverter ၏ AC ဘက်အနီးတွင် ထားရှိသင့်သည်။ သို့သော် PV စနစ်သည် အဆောက်အအုံအတွင်းနှင့် အပြင်သို့ ချိတ်ဆက်ထားသောကြောင့်၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အဆောက်အအုံထဲသို့ ဝင်ရောက်သည့် အဓိက AC ဖြန့်ဖြူးရေးဘုတ်တွင်လည်း Type 1 AC SPD တစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။ အသေးစိတ် အပြင်အဆင်လမ်းညွှန်ချက်အတွက် configuration ဇယားကို ကြည့်ပါ။

(၃) လိုအပ်သော အကွာအဝေးနှင့် မကိုက်ညီသော ပြင်ပ LPS ပါသည့် PV စနစ်များ (Non-Isolated LPS)

အပြင်ဘက် မိုးကြိုးကာကွယ်ရေးစနစ် (LPS) နှင့် ပြားများသည် အလွန်နီးကပ်လွန်းပြီး လိုအပ်သော ဘေးကင်းရေးအကွာအဝေးကို မပြည့်မီနိုင်သော အမိုးပေါ်ရှိ PV စနစ်များတွင်၊ သင့်လျော်သော မိုးကြိုးညီမျှအလားအလာ ချိတ်ဆက်မှုကို သေချာစေရန် PV စနစ်၏ သတ္တုအစိတ်အပိုင်းအားလုံးကို LPS နှင့် ချိတ်ဆက်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဤသည်မှာ အမိုးပေါ်ရှိ မိုးကြိုးကာကွယ်ရေးအတွက် အသုံးပြုလေ့ရှိသော ဘုံချဉ်းကပ်မှုဖြစ်သည်။ ဤစနစ်တွင်၊ AC နှင့် DC ကြိုးနှစ်မျိုးလုံးကို ချိတ်ဆက်စနစ်တွင် အပြိုင်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများအဖြစ် သဘောထားပြီး ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်းတို့သည် မိုးကြိုးလျှပ်စီးကြောင်း၏ တိုက်ရိုက်သက်ရောက်မှုကို ခံရနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် IEC သည် စနစ်၏ အဓိကနေရာများတွင် Type 1 surge protective devices (SPDs) — များသောအားဖြင့် Type 2 SPDs များနှင့်အတူ — အသုံးပြုရန် အကြံပြုထားသည်- PV ကြိုးများသည် အဆောက်အအုံထဲသို့ ဝင်ရောက်သည့်နေရာနှင့် inverter ကဲ့သို့သော အရေးကြီးသော ကိရိယာများ၏ AC နှင့် DC နှစ်ဖက်စလုံးတွင်။

ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း DC1 ကို combiner box နှင့်အနီးကပ်ဆုံး သို့မဟုတ် combiner box မရှိပါက PV array အနီးတွင် တပ်ဆင်သင့်သည်။ ပိုမိုကောင်းမွန်သောကာကွယ်မှုရရှိစေရန် DC2 နှင့် AC2 ကို inverter အနီးတွင် ထားရှိသင့်သည်။ ကိစ္စအများစုတွင် AC1 (main panel တွင်) နှင့် AC2 (inverter အနီး) နှစ်မျိုးလုံး လိုအပ်ပါသည်။ သို့သော် inverter ကို main panel အတွင်းတွင် တပ်ဆင်ထားပြီး ၎င်းတို့သည် တူညီသော ground ကို မျှဝေအသုံးပြုပါက၊ ကြိုးအရှည်များသည် မီတာ ၀.၅ အောက် သို့မဟုတ် မီတာနှင့်ညီမျှပါက AC2 မလိုအပ်ပါ။ အသေးစိတ်တပ်ဆင်မှုလမ်းညွှန်ချက်အတွက် ဇယားကို သင်စစ်ဆေးနိုင်ပါသည်။

၁：DC1 ကို အောက်ပါအခြေအနေများတွင် ချန်လှပ်ထားနိုင်သည်- DC1 နှင့် အင်ဗာတာကြားရှိ ကြိုးအရှည်သည် မီတာ ၁၀ အောက်ဖြစ်ပြီး AC2 ၏ ဗို့အားကာကွယ်မှုအဆင့် (Up) သည် PV array ၏ အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော impulse withstand voltage (Uw) ၏ 0.8 ဆထက်နည်း သို့မဟုတ် ညီမျှပါက၊ သို့မဟုတ် AC2 ၏ Up သည် 0.5 ဆ Uw ထက်နည်း သို့မဟုတ် ညီမျှပြီး PE (protective earth) လျှပ်ကူးပစ္စည်းကို DC ကြိုးများနှင့် နီးကပ်စွာ သွယ်တန်းထားပါက။

၂။ AC2 ကို အောက်ပါအခြေအနေများတွင် ချန်လှပ်ထားနိုင်သည်- AC1 နှင့် AC2 အကြား ကြိုးအရှည်သည် မီတာ ၁၀ အောက်ဖြစ်လျှင်၊ သို့မဟုတ် အင်ဗာတာနှင့် main distribution board သည် တူညီသော grounding electrode ကို မျှဝေအသုံးပြုပြီး SPD ချိတ်ဆက်ကြိုးများသည် မီတာ ၀.၅ ထက် မပိုပါက—ဥပမာ၊ အင်ဗာတာကို main panel အတွင်း တပ်ဆင်ထားပါက။

၃：SPD မြေစိုက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများအတွက် အနည်းဆုံး ဖြတ်ပိုင်းဧရိယာ- အမျိုးအစား 2 SPD များအတွက် ကြေးနီမြေစိုက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် 6 mm² ထက် မနည်းသင့်ပါ။ အမျိုးအစား 1 SPD များအတွက် 16 mm² ထက် မနည်းသင့်ပါ။

အမိုးပေါ်ရှိ PV စနစ်များတွင် DC-side SPD များရွေးချယ်မှုသည် အဆောက်အအုံကို မိုးကြိုးမှ မည်သို့ကာကွယ်ထားသည်နှင့် စနစ်ကို မည်သို့ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ထားသည်အပေါ် အဓိကမူတည်သည်။ ဖွဲ့စည်းပုံဇယားနှင့် IEC စံနှုန်းများအရ အင်ဗာတာ၏ DC ဘက်ခြမ်းတွင် surge protector တစ်ခု အမြဲရှိသင့်သည်။ သို့သော် combiner box အနီး သို့မဟုတ် combiner box မရှိပါက PV panel များအနီးတွင် အပို SPD များသည် panel များနှင့် inverter ကြားရှိ ကြိုးသည် မီတာ ၁၀ ထက်ပိုရှည်ပါကသာ လိုအပ်ပါသည်။

ဒါပေမယ့် နေရာတိုင်းမှာ ဒီလိုလုပ်လေ့မရှိပါဘူး။ ဥပမာ ဂျာမနီလို နိုင်ငံတွေမှာ စည်းမျဉ်းတွေက အခြေခံအားဖြင့် ပြောင်းပြန်ပါပဲ။ အဲဒီမှာ DC surge protection ကို PV panel တွေရဲ့ဘေးမှာ အမြဲတပ်ဆင်ထားပြီး ကြိုးက ၁၀ မီတာကျော်ရင် inverter နားမှာ တစ်ခုထပ်တပ်ဖို့ပဲ လိုပါတယ်။