መግቢያ

በዓለም አቀፍ የኃይል መዋቅር ለውጥ አውድ ውስጥ፣ የፎቶቮልታይክ (የፀሐይ) የኃይል ማመንጫ ስርዓቶች፣ በንጹህ፣ ታዳሽ እና ዘላቂ ባህሪያቸው ምክንያት፣ የአዲሱ የኃይል ዘርፍ አስፈላጊ አካል እየሆኑ መጥተዋል። ሆኖም፣ በስራ ወቅት፣ የፎቶቮልታይክ ስርዓቶች እንደ መብረቅ መምታት፣ የፍርግርግ መለዋወጥ እና የኤሌክትሮስታቲክ ፈሳሾች ያሉ የተለያዩ የኤሌክትሪክ ስጋቶችን ያጋጥማቸዋል፣ ይህም የመሳሪያ ጉዳት፣ የስርዓት መዘጋት እና እንደ እሳት ያሉ ከባድ መዘዞችን ሊያስከትል ይችላል። በፎቶቮልታይክ ስርዓቶች ውስጥ ለኤሌክትሪክ ደህንነት ዋና አካል የሆነው የሰርቪንግ መከላከያዎች (ሰርቪንግ መከላከያ መሳሪያ፣ SPD) ጊዜያዊ ከመጠን በላይ ቮልቴጅዎችን እና የሰርቪንግ ጅረቶችን ውጤታማ በሆነ መንገድ ሊገቱ ይችላሉ፣ ይህም የስርዓቱን የተረጋጋ አሠራር ያረጋግጣል። ይህ ጽሑፍ የኢንዱስትሪ ባለሙያዎች አስፈላጊነታቸውን በተሻለ ሁኔታ እንዲረዱ ለመርዳት በፎቶቮልታይክ ስርዓቶች ውስጥ የሰርቪንግ መከላከያዎችን ቁልፍ ሚና፣ ቴክኒካዊ መርሆዎችን፣ የምርጫ መስፈርቶችን እና የገበያ አዝማሚያዎችን በጥልቀት ይዳስሳል።

Ⅰ. በፎቶቮልታይክ ሲስተሞች እና በማዕበል ጥበቃ አስፈላጊነት የሚገጥሟቸው የኤሌክትሪክ ስጋቶች

1.1 የፎቶቮልታይክ ሲስተም የኤሌክትሪክ አካባቢ ባህሪያት

የፎቶቮልታይክ ሲስተሞች አብዛኛውን ጊዜ ከቤት ውጭ ተጭነው ውስብስብ ለሆኑ አካባቢዎች የተጋለጡ በመሆናቸው ለሚከተሉት የኤሌክትሪክ ስጋቶች ተጋላጭ ያደርጋቸዋል።

1.1.1 የመብረቅ ግርፋት

ቀጥተኛ የመብረቅ ጥቃት ወይም የተፈጠረ የመብረቅ ጥቃት በፎቶቮልታይክ አደራደሮች፣ ኢንቨርተሮች እና የኃይል ማከፋፈያ ስርዓቶች ውስጥ እጅግ በጣም ከፍተኛ ጊዜያዊ ከመጠን በላይ ቮልቴጅ ሊፈጥር ይችላል።

1.1.2 ከመጠን በላይ ቮልቴጅን መቀየር

የፍርግርግ መቀያየር፣ የጭነት ለውጦች ወይም የኢንቨርተር ጅምር-ማቆሚያ የአሠራር ከመጠን በላይ ቮልቴጅ ሊያስከትሉ ይችላሉ።

1.1.3 ኤሌክትሮስታቲክ ፈሳሽ (ኢኤስዲ)

በደረቅ አካባቢዎች፣ የማይንቀሳቀስ ክምችት በኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ላይ ጉዳት ሊያስከትል ይችላል።

1.1.4 የፍርግርግ መዋዠቅ

ድንገተኛ የቮልቴጅ መጨመር፣ መውደቅ ወይም የሃርሞኒክ ጣልቃገብነት የስርዓት መረጋጋትን ሊጎዳ ይችላል።

1.2 አደጋዎች ምክንያት በሰርጅ ዌስትረስ ቱ ፎቶቮልታይክ ሲስተምስ

ውጤታማ የሆነ የከፍተኛ ሙቀት መከላከያ እርምጃዎች ካልተወሰዱ የፎቶቮልታይክ ሲስተም የሚከተሉትን ችግሮች ሊያጋጥመው ይችላል፡

- የመሳሪያ ጉዳት፡- እንደ ኢንቨርተሮች፣ መቆጣጠሪያዎች እና የክትትል ስርዓቶች ያሉ ትክክለኛ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ለከፍተኛ ተጽዕኖዎች የተጋለጡ እና ሊበላሹ የሚችሉ ናቸው።

- የኃይል ማመንጫ ቅልጥፍናን መቀነስ፡- በተደጋጋሚ የኤሌክትሪክ ጣልቃገብነት የስርዓት መዘጋት ሊያስከትል ስለሚችል የሚመነጨውን የኤሌክትሪክ መጠን ይቀንሳል።

- የደህንነት አደጋዎች፡- ከመጠን በላይ የሆነ ቮልቴጅ የኤሌክትሪክ እሳት ሊያስከትል ስለሚችል በሰው ሕይወትም ሆነ በንብረት ላይ አደጋ ሊያስከትል ይችላል።

1.3 ዋናው ክፍል ተግባር የሰርጅ መከላከያዎች

የሰርቪንግ ተከላካይው የሰርቪንግ ጅረትን በፍጥነት መልቀቅ እና ከመጠን በላይ ቮልቴጅን መገደብ ይችላል፣ ይህም የፎቶቮልታይክ ሲስተም ሁሉም ክፍሎች ደህንነቱ በተጠበቀ የቮልቴጅ ክልል ውስጥ እንዲሰሩ ያረጋግጣል። ለፎቶቮልታይክ ስርዓቱ አስተማማኝነት እና ዕድሜ ልክ አስፈላጊ ዋስትና ነው።

Ⅱ. በመስራት ላይ የከፍተኛ መከላከያዎች መርህ እና ቴክኒካዊ ምደባ

2.1 መሰረታዊ በመስራት ላይ የከፍተኛ መከላከያዎች መርህ

የ SPD ዋና ተግባር በናኖሰከንዶች የጊዜ ገደቦች ውስጥ ከመጠን በላይ ቮልቴጅን መለየት እና ስርዓቱን በሚከተሉት ዘዴዎች መጠበቅ ነው።

• የቮልቴጅ ክላምፕንግ፡- ከመጠን በላይ ቮልቴጅን ደህንነቱ በተጠበቀ ደረጃ ለመገደብ እንደ ቫሪስቶርስ (MOV) እና የጋዝ ማስወገጃ ቱቦዎች (GDT) ያሉ ክፍሎችን መጠቀም።

• የኃይል ብክነት፡- ወደ መሳሪያዎቹ እንዳይፈስ ለመከላከል የጭስ ማውጫውን ወደ መሬት መቀየር።

• ራስ-ሰር መልሶ ማግኛ፡- አንዳንድ SPDዎች ከፍተኛ ጭማሪ ከተደረገ በኋላ በራስ-ሰር ወደ መደበኛው የአሠራር ሁኔታቸው ሊመለሱ ይችላሉ።

2.2 ቴክኒካል ለፎቶቮልታይክ ስርዓቶች ልዩ የመርከብ መከላከያዎች ባህሪያት

የፎቶቮልታይክ ሲስተሞች ልዩነት ምክንያት፣ የእነዚህ ሲስተሞች SPD የሚከተሉትን መስፈርቶች ማሟላት አለበት፡

- ከፍተኛ የቮልቴጅ መቋቋም፡ የፎቶቮልታይክ ድርድር የዲሲ ቮልቴጅ ከ1000V በላይ ሊደርስ ይችላል፣ እና SPD ከከፍተኛ የቮልቴጅ ደረጃ ጋር መዛመድ አለበት።

- ትልቅ የኤሌክትሪክ ኃይል አቅም፡- በመብረቅ ብልጭታ ወይም በአጭር ዑደት ወቅት ከፍተኛ የኃይል ተፅእኖዎችን የመቋቋም ችሎታ።

- ዝቅተኛ የተረፈ ቮልቴጅ፡- የተጠበቁ መሳሪያዎች ከመጠን በላይ ከፍተኛ ቮልቴጅ እንዳይነካቸው ያረጋግጣል።

- የአየር ሁኔታን መቋቋም፡ እንደ ከፍተኛ እና ዝቅተኛ የሙቀት መጠን እና አልትራቫዮሌት ጨረር ካሉ አስቸጋሪ የውጪ ሁኔታዎች ጋር ይጣጣማል።

2.3 ምደባ የሰርጅ መከላከያዎች

በመተግበሪያው ቦታ እና ተግባር መሰረት፣ የፎቶቮልታይክ SPD እንደሚከተለው ሊመደብ ይችላል፡

• የዲሲ ጎን SPD፡- ከዲሲ የጎን ሞገዶች ለመከላከል በፎቶቮልታይክ ሞጁል እና በኢንቨርተር መካከል ጥቅም ላይ ይውላል።

• የኤሲ ጎን SPD፡- ከግሪድ ጎን ከሚመጣው ግፊት ለመከላከል በኢንቨርተሩ የውጤት ጫፍ ላይ ጥቅም ላይ ይውላል።

• የሲግናል ኤስፒዲ (Signal SPD): የውሂብ ማግኛ እና የመገናኛ መስመሮችን ለመብረቅ ጥበቃ የሚያገለግል።

Ⅲ. ምርጫ እና ለፎቶቮልታይክ ማዕበል መከላከያዎች የመጫኛ መመሪያዎች

3.1 ቁልፍ መለኪያዎች ለምርጫ

• ከፍተኛ ቀጣይነት ያለው የአሠራር ቮልቴጅ (Uc): ከስርዓቱ ከፍተኛ የአሠራር ቮልቴጅ በላይ መሆን አለበት።

• መደበኛ የመልቀቂያ ፍሰት (ኢንች): የ SPDን የመጨመሪያ መቻቻል አቅም ያንፀባርቃል። በአጠቃላይ፣ ከ20kA በላይ የሆነ እሴት ይመከራል።

• የቮልቴጅ መከላከያ ደረጃ (ወደላይ): የተረፈው ቮልቴጅ ዝቅተኛ በሆነ ቁጥር የመከላከያ ውጤቱ የተሻለ ይሆናል።

• የአይፒ ጥበቃ ደረጃ፡- ከቤት ውጭ ለመጫን፣ IP65 ወይም ከዚያ በላይ መድረስ አለበት።

3.2 ጭነት ዝርዝር መግለጫዎች

- የዲሲ የጎን መጫኛ፡- የመስመር ኢንዳክቲቭ ሞገዶችን ለመቀነስ ከፎቶቮልታይክ አደራደር እና ኢንቨርተር አጠገብ ይገኛል።

- የመሬት አቀማመጥ መስፈርቶች፡- የአሁኑን የማሰራጨት ቅልጥፍናን ለማሻሻል ዝቅተኛ-ኢምፔዳንስ መሬትን ማረጋገጥ።

- የተጣመረ መከላከያ፡- የበለጠ ሁሉን አቀፍ ጥበቃ ለማግኘት በርካታ SPDዎችን (እንደ ክፍል I + ክፍል II) ይጠቀሙ።

Ⅳ.ዓለም አቀፍ የፀሐይ ኃይል የከፍተኛ ጥበቃ ገበያ አዝማሚያዎች

4.1 መንዳት ምክንያቶች ለገበያ ፍላጎት እድገት

- የፎቶቮልታይክ ኃይል የተጫነው አቅም ማደጉን ቀጥሏል (በ2030 በዓለም አቀፍ ደረጃ የተተከለው የፎቶቮልታይክ ኃይል አቅም ከ3000 GW በላይ እንደሚሆን ይጠበቃል)።

- የተለያዩ አገሮች የኤሌክትሪክ ደህንነት ደንቦች (እንደ IEC 61643 እና UL 1449 ያሉ መመዘኛዎች) ጥብቅ እየሆኑ መጥተዋል።

- የባለቤቶቹ ትኩረት ለስርዓቱ አስተማማኝነት እና ዕድሜ ጨምሯል።

4.2 ፈጠራ በቴክኖሎጂ ውስጥ አቅጣጫ

- ብልህ SPD፡- የርቀት ማንቂያ እና የስህተት ምርመራ የሚችል የተቀናጀ የክትትል ተግባር።

- ሞዱላር ዲዛይን፡ ጥገናን እና መተካትን ያመቻቻል።

- ሰፊ የሙቀት መጠን መላመድ፡- ከባድ የአየር ንብረት ሁኔታዎችን የመቋቋም ችሎታ።

Ⅴ. መደምደሚያ

የሰርጅ መከላከያዎች ለፎቶቮልታይክ ሲስተሞች ደህንነቱ የተጠበቀ እና የተረጋጋ አሠራር ቁልፍ ዋስትና ናቸው። የእነሱ ምርጫ፣ ተከላ እና ጥገና በቀጥታ የስርዓቱን የኃይል ማመንጫ ቅልጥፍና እና ዕድሜ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። የፎቶቮልታይክ ኢንዱስትሪ በፍጥነት እያደገ ሲሄድ፣ ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸው እና ብልህ SPDs በገበያው ውስጥ ዋና ዋና ይሆናሉ። ኢንተርፕራይዞች የቴክኖሎጂ ምርምር እና ልማትን ማጠናከር እና በዓለም አቀፍ የፎቶቮልታይክ ገበያ ውስጥ እየጨመረ የመጣውን የኤሌክትሪክ ደህንነት ፍላጎት ለማሟላት ከዓለም አቀፍ ደረጃዎች ጋር የሚጣጣሙ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ምርቶች ማቅረብ አለባቸው።