PV سسٹمز کے لیے سلیکشن سرج پروٹیکشن ڈیوائسز کا انتخاب - SPDs کی تنصیب

1. SPD کی تنصیب کو متاثر کرنے والے عوامل

چھتوں کے فوٹو وولٹک (PV) سسٹمز میں اوور وولٹیجز بنیادی طور پر براہ راست بجلی گرنے کی وجہ سے ہوتی ہیں (عمارت پر یا LPS کے ساتھ PV آلات)، بجلی سے متعلقہ الیکٹرک فیلڈ کی تبدیلیوں سے حوصلہ افزائی وولٹیج، یا AC/DC پاور ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس میں سوئچنگ آپریشنز۔ اضافے کے تحفظ کی ضرورت کا اندازہ لگانے اور مناسب حفاظتی حکمت عملی کا تعین کرنے کے لیے، آلات کے ریٹیڈ امپلس کو برداشت کرنے والے وولٹیج (Uw) کو بطور حوالہ استعمال کیا جانا چاہیے۔ جب تک کہ خطرے کی تشخیص کے ذریعہ دوسری صورت میں وضاحت نہ کی گئی ہو، SPDs کو PV سسٹم کے DC اور AC دونوں اطراف میں نصب کیا جانا چاہیے۔

PV سسٹم کے اندر موجود آلات جن کو تحفظ کی ضرورت ہو سکتی ہے ان میں شامل ہیں:

انورٹرز، بشمول کم وولٹیج AC سسٹم اور DC سسٹم دونوں کے انٹرفیس، PV arrays، اندرونی PV سسٹم کی وائرنگ، inverter اور PV arrays کے درمیان نصب اجزاء، جیسے کمبینر بکس؛ پی وی سسٹم کی نگرانی اور کنٹرول کے لیے استعمال ہونے والا سامان۔

IEC 61643-12 اور GB/T 21714 کے متعلقہ حصوں کے مطابق، PV سسٹمز کے لیے SPDs کا انتخاب اور تنصیب متعدد عوامل پر منحصر ہے۔ ان میں گراؤنڈ فلیش ڈینسٹی (NG) [1/km²·year] یا سالانہ گرج چمک کے دنوں کی اوسط تعداد (T)، کم وولٹیج پاور سپلائی سسٹم کی خصوصیات (مثلاً، اوور ہیڈ لائنز یا زیر زمین کیبلز) اور محفوظ کیے جانے والے آلات کی نوعیت، چاہے ایک بیرونی لائٹننگ پروٹیکشن سسٹم (LPS) PV لائٹنگ اسٹرائیک سسٹم کو براہ راست لائٹنگ اسٹرائیک سے بچانے کے لیے انسٹال کیا گیا ہو۔

اگر ایک بیرونی LPS موجود ہے تو، SPD کی ضروریات LPS کے تحفظ کی سطح (کلاس) سے متاثر ہوتی ہیں اور آیا LPS اور PV سسٹم کے درمیان مطلوبہ علیحدگی کا فاصلہ (S) برقرار ہے (الگ الگ بمقابلہ غیر الگ تھلگ LPS)۔

2. PV سسٹمز کے لیے بجلی کے تحفظ پر مختلف بیرونی LPS کنفیگریشنز کا اثر

چھت والے PV سسٹمز کے لیے SPD کی تنصیب عام طور پر بیرونی LPS کی موجودگی اور قسم کی بنیاد پر تین زمروں میں آتی ہے۔

(1) بیرونی ایل پی ایس کے بغیر پی وی سسٹم

جیسا کہ خاکہ میں دکھایا گیا ہے (یہاں شامل نہیں ہے)، اگر عمارت بجلی سے بچاؤ کے بیرونی نظام سے لیس نہیں ہے، تو بجلی کے خطرے کی تشخیص کے نتائج کی بنیاد پر SPDs کو نصب کیا جانا چاہیے۔ اہم PV اجزاء کی حفاظت کے لیے AC اور DC دونوں اطراف میں سرج پروٹیکشن ڈیوائسز لگانے کی سفارش کی جاتی ہے۔

DC سائیڈ کے لیے، ایک قسم 2 DC SPD (DC1 کے طور پر نامزد) PV کمبینر باکس یا PV سرنی کے قریب نصب کیا جانا چاہیے (اگر کوئی کمبینر باکس استعمال نہیں کیا گیا ہے)۔ یہ SPD عمارت کو PV کیبلز کے ذریعے منتقل ہونے والے بیرونی اضافے سے بچاتا ہے اور عام طور پر PV کیبلز کے عمارت میں داخل ہونے کے فوراً بعد انسٹال ہوتا ہے۔ ایک اور قسم 2 DC SPD (DC2 کے طور پر نامزد) انورٹر کے DC ان پٹ کے قریب نصب کیا جانا چاہئے۔ اگر DC1 اور انورٹر کے درمیان کیبل کی لمبائی 10 میٹر سے کم ہے تو DC1 کو چھوڑا جا سکتا ہے۔

AC سائیڈ کے لیے، AC مین ان پٹ پر ٹائپ 2 AC SPD (AC1 کے طور پر نامزد) تجویز کیا جاتا ہے، جو عام طور پر مین ڈسٹری بیوشن پینل پر ہوتا ہے۔ یہ آلہ یوٹیلیٹی گرڈ سے آنے والے اضافے سے بچاتا ہے۔ آیا بجلی کے بیرونی تحفظ کے بغیر کسی سسٹم میں AC1 کی ضرورت ہے یا نہیں اس کا انحصار بجلی کے خطرے کی تشخیص کے نتائج پر ہوتا ہے۔ مہنگے انورٹر کی حفاظت کے لیے، ایک قسم 2 AC SPD (AC2 کے طور پر نامزد) عام طور پر انورٹر کے AC آؤٹ پٹ کے قریب نصب کیا جاتا ہے۔ اگر AC1 اور AC2 کے درمیان کیبل کی لمبائی 10 میٹر سے کم ہے تو AC2 کو چھوڑا جا سکتا ہے۔ تفصیلی رہنمائی کے لیے براہ کرم کنفیگریشن ٹیبل سے رجوع کریں۔

(2) بیرونی LPS کے ساتھ PV سسٹمز جو ضروری علیحدگی کے فاصلے کو پورا کرتے ہیں (Isolated LPS)

جیسا کہ خاکہ میں دکھایا گیا ہے، جب کسی عمارت میں بجلی سے بچاؤ کا ایک بیرونی نظام ہوتا ہے (جیسے ایئر ٹرمینیشن راڈز یا ٹیپ) اور چھت کی PV صف کو اس سسٹم کے ذریعے محفوظ کیا جاتا ہے اور مناسب علیحدگی کا فاصلہ برقرار رکھا جاتا ہے، PV سسٹم کو الگ تھلگ LPS سے لیس سمجھا جاتا ہے۔ یہاں تک کہ اس صورت میں، SPDs کو انسٹال کرنا اب بھی ضروری ہے۔

الگ تھلگ LPS والے سسٹمز کے لیے، SPD سیٹ اپ کسی بیرونی بجلی کے تحفظ کے بغیر سسٹمز کی طرح ہے۔ ایک قسم 2 DC SPD کو کمبینر باکس کے قریب، یا PV سرنی کے قریب نصب کیا جانا چاہئے اگر کوئی کمبینر باکس استعمال نہیں کیا جاتا ہے۔ ایک اور قسم 2 DC SPD انورٹر کے DC سائیڈ کے قریب، اور ایک قسم 2 AC SPD انورٹر کے AC سائیڈ کے قریب رکھنا چاہیے۔ تاہم، چونکہ PV سسٹم عمارت کے اندر اور باہر آپس میں جڑتا ہے، اس لیے مین AC ڈسٹری بیوشن بورڈ پر بھی ٹائپ 1 AC SPD کی ضرورت ہوتی ہے جہاں یوٹیلیٹی پاور عمارت میں داخل ہوتی ہے۔ ترتیب کی تفصیلی رہنمائی کے لیے کنفیگریشن ٹیبل سے رجوع کریں۔

(3) بیرونی LPS کے ساتھ PV سسٹم جو ضروری علیحدگی کے فاصلے پر پورا نہیں اترتے (غیر الگ تھلگ LPS)

چھت والے PV سسٹمز میں جہاں پینلز ایکسٹرنل لائٹنگ پروٹیکشن سسٹم (LPS) کے بہت قریب ہوتے ہیں اور مطلوبہ حفاظتی فاصلہ کو پورا نہیں کر پاتے، PV سسٹم کے تمام دھاتی پرزوں کو LPS سے منسلک کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ مناسب لائٹنگ ایکوپوٹینشل بانڈنگ کو یقینی بنایا جا سکے۔ یہ چھت پر بجلی سے تحفظ کے لیے استعمال ہونے والا عام طریقہ ہے۔ اس سیٹ اپ میں، AC اور DC دونوں کیبلز کو بانڈنگ سسٹم میں متوازی کنڈکٹرز کی طرح سمجھا جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ وہ بجلی کے کرنٹ سے براہ راست متاثر ہو سکتے ہیں۔ اسی لیے IEC تجویز کرتا ہے کہ ٹائپ 1 سرج پروٹیکٹیو ڈیوائسز (SPDs) - عام طور پر ٹائپ 2 SPDs کے ساتھ مل کر - سسٹم کے اہم مقامات پر: جہاں PV کیبلز عمارت میں داخل ہوتی ہیں، اور AC اور DC دونوں اطراف جیسے اہم آلات جیسے انورٹر۔

جیسا کہ خاکہ میں دکھایا گیا ہے، DC1 کو کمبینر باکس کے جتنا ممکن ہو قریب نصب کیا جانا چاہیے، یا PV صف کے قریب اگر کوئی کمبینر باکس نہیں ہے۔ DC2 اور AC2 کو انورٹر کے قریب رکھنا چاہیے تاکہ اسے بہتر تحفظ ملے۔ زیادہ تر معاملات میں، AC1 (مین پینل پر) اور AC2 (انورٹر کے قریب) دونوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ لیکن اگر انورٹر مین پینل کے اندر نصب ہے اور وہ ایک ہی زمین کا اشتراک کرتے ہیں، کیبل کی لمبائی 0.5 میٹر سے کم ہے، تو AC2 کی ضرورت نہیں ہو سکتی۔ آپ انسٹالیشن کی تفصیلی رہنمائی کے لیے ٹیبل کو دیکھ سکتے ہیں۔

1：DC1 کو درج ذیل شرائط کے تحت چھوڑا جا سکتا ہے: اگر DC1 اور انورٹر کے درمیان کیبل کی لمبائی 10 میٹر سے کم ہے، اور AC2 کا وولٹیج پروٹیکشن لیول (Up) PV array کے ریٹیڈ امپلس کو برداشت کرنے والے وولٹیج (Uw) سے 0.8 گنا کم یا اس کے برابر ہے؛ یا اگر AC2 کا اپ 0.5 گنا Uw سے کم یا اس کے برابر ہے اور PE (حفاظتی زمین) کنڈکٹر کو DC کیبلز کے قریب روٹ کیا گیا ہے۔

2：AC2 کو درج ذیل شرائط کے تحت چھوڑا جا سکتا ہے: اگر AC1 اور AC2 کے درمیان کیبل کی لمبائی 10 میٹر سے کم ہے۔ یا اگر انورٹر اور مین ڈسٹری بیوشن بورڈ ایک ہی گراؤنڈنگ الیکٹروڈ کا اشتراک کرتے ہیں، اور SPD کنکشن کیبلز ہر ایک 0.5 میٹر سے زیادہ لمبی نہیں ہوتی ہیں — مثال کے طور پر، اگر انورٹر مین پینل کے اندر نصب ہے۔

3：ایس پی ڈی گراؤنڈنگ کنڈکٹرز کے لیے کم از کم کراس سیکشنل ایریا: ٹائپ 2 ایس پی ڈی کے لیے، کاپر گراؤنڈ کنڈکٹر 6 ملی میٹر سے کم نہیں ہونا چاہیے۔ ٹائپ 1 SPDs کے لیے، یہ 16 mm² سے کم نہیں ہونا چاہیے۔

چھت کے پی وی سسٹمز میں ڈی سی سائیڈ ایس پی ڈی کا انتخاب بنیادی طور پر اس بات پر منحصر ہوتا ہے کہ عمارت کو بجلی سے کیسے بچایا جاتا ہے اور سسٹم کو کیسے تار لگایا جاتا ہے۔ کنفیگریشن ٹیبل اور IEC کے معیارات کے مطابق، انورٹر کے DC سائیڈ پر ہمیشہ سرج پروٹیکٹر ہونا چاہیے۔ لیکن کمبینر باکس کے قریب اضافی SPDs — یا PV پینلز کے قریب اگر کوئی کمبائنر باکس نہ ہو — صرف اس صورت میں ضرورت ہے جب پینلز اور انورٹر کے درمیان کیبل 10 میٹر سے زیادہ لمبی ہو۔

اس نے کہا، ہر جگہ ایسا نہیں ہوتا۔ کچھ ممالک میں - مثال کے طور پر جرمنی - اصول بنیادی طور پر اس کے برعکس ہیں۔ وہاں، DC سرج پروٹیکشن ہمیشہ PV پینلز کے بالکل ساتھ نصب ہوتا ہے، اور اگر کیبل رن 10 میٹر سے زیادہ ہو تو آپ کو انورٹر کے قریب صرف ایک کو شامل کرنے کی ضرورت ہے۔