அறிமுகம்

உலகளாவிய ஆற்றல் கட்டமைப்பு மாற்றத்தின் பின்னணியில், ஒளிமின்னழுத்த (சூரிய) மின் உற்பத்தி அமைப்புகள், அவற்றின் தூய்மையான, புதுப்பிக்கத்தக்க மற்றும் நீடித்த பண்புகளின் காரணமாக, புதிய ஆற்றல் துறையின் ஒரு முக்கிய அங்கமாக மாறி வருகின்றன. இருப்பினும், செயல்பாட்டின் போது, ​​ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள் மின்னல் தாக்குதல்கள், மின்கட்டமைப்பு ஏற்ற இறக்கங்கள் மற்றும் நிலைமின் வெளியேற்றங்கள் போன்ற பல்வேறு மின் அச்சுறுத்தல்களை எதிர்கொள்கின்றன. இவை உபகரணச் சேதம், அமைப்பு முடக்கம் மற்றும் தீ போன்ற கடுமையான விளைவுகளைக் கூட ஏற்படுத்தக்கூடும். ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகளில் மின் பாதுகாப்பிற்கான முக்கிய அங்கமான மின்னழுத்தப் பாதுகாப்புக் கருவிகள் (Surge Protective Device, SPD), தற்காலிக மிகை மின்னழுத்தங்களையும் மின்னழுத்தப் பாய்ச்சல் மின்னோட்டங்களையும் திறம்பட அடக்கி, அமைப்பின் நிலையான செயல்பாட்டை உறுதி செய்கின்றன. இந்தக் கட்டுரை, ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகளில் மின்னழுத்தப் பாதுகாப்புக் கருவிகளின் முக்கியப் பங்கு, தொழில்நுட்பக் கோட்பாடுகள், தேர்வு அளவுகோல்கள் மற்றும் சந்தைப் போக்குகள் ஆகியவற்றை ஆழமாக ஆராய்ந்து, தொழில் வல்லுநர்கள் அவற்றின் முக்கியத்துவத்தை நன்கு புரிந்துகொள்ள உதவும்.

Ⅰ. ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள் எதிர்கொள்ளும் மின்சார அச்சுறுத்தல்கள் மற்றும் மின்னழுத்தப் பாதுகாப்பு அவசியம்

1.1 ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பின் மின் சூழல் பண்புகள்

ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள் பொதுவாக வெளிப்புறங்களில் நிறுவப்பட்டு, சிக்கலான சூழல்களுக்கு உட்படுவதால், அவை பின்வரும் மின்சார அச்சுறுத்தல்களுக்கு ஆளாகின்றன.

1.1.1 மின்னல் தாக்குதல்

நேரடி மின்னல் தாக்குதல் அல்லது தூண்டப்பட்ட மின்னல் தாக்குதல் ஆகியவை ஒளிமின்னழுத்த வரிசைகள், இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் மின் விநியோக அமைப்புகளில் மிகவும் உயர்ந்த தற்காலிக மிகை மின்னழுத்தங்களை உருவாக்கக்கூடும்.

1.1.2 மாறுதல் அதிக மின்னழுத்தம்

மின் கட்டமைப்பு மாறுதல், மின்சுமை மாற்றங்கள் அல்லது இன்வெர்ட்டரின் தொடக்கம்-நிறுத்தம் ஆகியவை செயல்பாட்டு மிகை மின்னழுத்தத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

1.1.3 நிலைமின் வெளியேற்றம் (ESD)

வறண்ட சூழல்களில், நிலைமின் குவிப்பு மின்னணு சாதனங்களுக்குச் சேதத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

1.1.4 கட்ட ஏற்ற இறக்கம்

மின்னழுத்தத்தில் ஏற்படும் திடீர் உயர்வு, சரிவு அல்லது ஹார்மோனிக் குறுக்கீடு ஆகியவை அமைப்பின் நிலைத்தன்மையைப் பாதிக்கக்கூடும்.

1.2 ஆபத்துகள் காரணம் எழுச்சி மின்னோட்டங்களால் ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகளுக்கு

பயனுள்ள மின்னழுத்த எழுச்சி பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்படாவிட்டால், ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு பின்வரும் சிக்கல்களைச் சந்திக்க நேரிடலாம்:

உபகரணச் சேதம்: இன்வெர்ட்டர்கள், கட்டுப்படுத்திகள் மற்றும் கண்காணிப்பு அமைப்புகள் போன்ற துல்லியமான மின்னணு சாதனங்கள் மின்னழுத்த ஏற்றத் தாக்கங்களால் பாதிக்கப்பட்டு செயலிழக்கக்கூடும்.

- மின் உற்பத்தித் திறன் குறைதல்: அடிக்கடி ஏற்படும் மின் குறுக்கீடுகள், அமைப்பு செயலிழப்புகளுக்குக் காரணமாகி, உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரத்தின் அளவைக் குறைக்கக்கூடும்.

பாதுகாப்பு அபாயங்கள்: அதிகப்படியான மின்னழுத்தம் மின்சாரத் தீ விபத்துகளுக்கு வழிவகுத்து, மனித உயிருக்கும் உடைமைகளுக்கும் ஆபத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

1.3 மையப்பகுதி செயல்பாடு மின்னழுத்த எழுச்சி தடுப்பான்களின்

மின்னழுத்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான், எழுச்சி மின்னோட்டத்தை விரைவாக வெளியேற்றி, மிகை மின்னழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. இதன்மூலம், ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பின் அனைத்துக் கூறுகளும் பாதுகாப்பான மின்னழுத்த வரம்பிற்குள் செயல்படுவதை உறுதி செய்கிறது. இது ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பின் நம்பகத்தன்மைக்கும் ஆயுட்காலத்திற்கும் ஒரு முக்கியமான உத்தரவாதமாகும்.

Ⅱ. வேலை மின்னழுத்த எழுச்சி தடுப்பான்களின் கொள்கை மற்றும் தொழில்நுட்ப வகைப்பாடு

2.1 அடிப்படை வேலை மின்னழுத்த எழுச்சி தடுப்பான்களின் கொள்கை

SPD-யின் முக்கிய செயல்பாடு, நானோ வினாடி நேரத்திற்குள் மிகை மின்னழுத்தத்தைக் கண்டறிந்து, பின்வரும் முறைகள் மூலம் அமைப்பைப் பாதுகாப்பதாகும்.

• மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு: வேரிஸ்டர்கள் (MOV) மற்றும் வாயு வெளியேற்றக் குழாய்கள் (GDT) போன்ற கூறுகளைப் பயன்படுத்தி, மிகை மின்னழுத்தத்தைப் பாதுகாப்பான நிலைக்குக் கட்டுப்படுத்துதல்.

• ஆற்றல் சிதறல்: மின்னழுத்தப் பாய்ச்சலை நிலத்திற்குள் செலுத்துவதன் மூலம், அது உபகரணங்களுக்குள் பாய்வதைத் தடுப்பது.

• தானியங்கி மீட்பு: சில SPD-கள் மின்னழுத்த ஏற்றத்திற்குப் பிறகு தானாகவே அவற்றின் இயல்பான இயக்க நிலைக்குத் திரும்பும் திறன் கொண்டவை.

2.2 தொழில்நுட்பம் ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகளுக்கான சிறப்பு மின்னழுத்த எழுச்சி தடுப்பான்களின் அம்சங்கள்

ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகளின் தனித்தன்மை காரணமாக, இந்த அமைப்புகளின் SPD பின்வரும் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்:

உயர் மின்னழுத்த எதிர்ப்பு: ஒளிமின்னழுத்த வரிசையின் DC மின்னழுத்தம் 1000V-க்கு மேல் அடையக்கூடும், எனவே SPD-யானது உயர் மின்னழுத்த மட்டத்துடன் பொருத்தப்பட வேண்டும்.

- அதிக மின்னோட்டத் திறன்: மின்னல் தாக்குதல்கள் அல்லது மின்சுற்றுக் கோளாறுகளின் போது ஏற்படும் உயர் ஆற்றல் தாக்கங்களைத் தாங்கும் திறன் கொண்டது.

குறைந்த எஞ்சிய மின்னழுத்தம்: பாதுகாக்கப்படும் சாதனங்கள் அதிகப்படியான உயர் மின்னழுத்தங்களால் பாதிக்கப்படாமல் இருப்பதை இது உறுதி செய்கிறது.

வானிலை எதிர்ப்புத்திறன்: அதிக மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை, புற ஊதாக் கதிர்வீச்சு போன்ற கடுமையான வெளிப்புறச் சூழல்களுக்கு ஏற்ப தன்னைத் தகவமைத்துக் கொள்கிறது.

2.3 வகைப்பாடு மின்னழுத்த எழுச்சி தடுப்பான்களின்

பயன்பாட்டு இடம் மற்றும் செயல்பாட்டின் அடிப்படையில், ஒளிமின்னழுத்த SPD-ஐ பின்வருமாறு வகைப்படுத்தலாம்:

• DC பக்க SPD: DC பக்க மின்னழுத்த ஏற்ற இறக்கங்களிலிருந்து பாதுகாக்க, ஒளிமின்னழுத்தத் தொகுதிக்கும் இன்வெர்ட்டருக்கும் இடையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

• AC பக்க SPD: மின்கட்டமைப்புப் பக்கத்திலிருந்து ஏற்படும் மின்னழுத்த ஏற்ற இறக்கங்களிலிருந்து பாதுகாக்க, இன்வெர்ட்டரின் வெளியீட்டு முனையில் இது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

• சிக்னல் SPD: தரவு சேகரிப்பு மற்றும் தகவல் தொடர்பு வழித்தடங்களுக்கு மின்னல் பாதுகாப்பு அளிக்கப் பயன்படுகிறது.

Ⅲ. தேர்வு மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த மின்னழுத்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான்களுக்கான நிறுவல் வழிகாட்டுதல்கள்

3.1 திறவுகோல் அளவுருக்கள் தேர்வுக்காக

• அதிகபட்ச தொடர்ச்சியான இயக்க மின்னழுத்தம் (Uc): இது அமைப்பின் மிக உயர்ந்த இயக்க மின்னழுத்தத்தை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.

• பெயரளவு வெளியேற்ற மின்னோட்டம் (In): இது SPD-யின் மின்னழுத்தப் பாய்ச்சல் தாங்கும் திறனைக் காட்டுகிறது. பொதுவாக, 20kA-க்கு மேற்பட்ட மதிப்பு பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

• மின்னழுத்தப் பாதுகாப்பு நிலை (மேல்): எஞ்சிய மின்னழுத்தம் எவ்வளவு குறைவாக இருக்கிறதோ, பாதுகாப்பு விளைவு அவ்வளவு சிறப்பாக இருக்கும்.

• IP பாதுகாப்புத் தரம்: வெளிப்புற நிறுவலுக்கு, இது IP65 அல்லது அதற்கும் மேலான தரத்தை அடைய வேண்டும்.

3.2 நிறுவல் விவரக்குறிப்புகள்

- DC பக்க நிறுவல்: மின் பாதையில் ஏற்படும் தூண்டல் மின்னழுத்த ஏற்றங்களைக் குறைப்பதற்காக, இது ஒளிமின்னழுத்த வரிசை மற்றும் இன்வெர்ட்டருக்கு அருகில் அமைந்துள்ளது.

புவி இணைப்புத் தேவைகள்: மின்னோட்டச் சிதறல் திறனை மேம்படுத்த, குறைந்த மின்மறுப்பு கொண்ட புவி இணைப்பை உறுதிசெய்யவும்.

அடுக்கு பாதுகாப்பு: மேலும் விரிவான பாதுகாப்பை அடைய, பல SPD-களை (வகுப்பு I + வகுப்பு II போன்றவை) பயன்படுத்தவும்.

Ⅳ.உலகளாவிய சூரிய ஆற்றல் மின்னழுத்த எழுச்சி பாதுகாப்புச் சந்தைப் போக்குகள்

4.1 வாகனம் ஓட்டுதல் காரணிகள் சந்தை தேவை வளர்ச்சிக்காக

சூரிய ஒளி மின்சக்தியின் நிறுவப்பட்ட திறன் தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது (2030-ஆம் ஆண்டிற்குள் உலகளாவிய சூரிய ஒளி மின்சக்தியின் நிறுவப்பட்ட திறன் 3000 ஜிகாவாட்டைத் தாண்டும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது).

பல்வேறு நாடுகளின் மின்சாரப் பாதுகாப்பு விதிமுறைகள் (IEC 61643 மற்றும் UL 1449 போன்ற தரநிலைகள்) கடுமையடைந்து வருகின்றன.

அமைப்பின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் ஆயுட்காலம் குறித்த உரிமையாளர்களின் கவனம் அதிகரித்துள்ளது.

4.2 புதுமை தொழில்நுட்பத்தில் திசை

நுண்ணறிவு SPD: ஒருங்கிணைந்த கண்காணிப்புச் செயல்பாடு, தொலைநிலை எச்சரிக்கை மற்றும் பழுது கண்டறியும் திறன் கொண்டது.

பாகுபடுத்தும் வடிவமைப்பு: பராமரிப்பு மற்றும் மாற்றுவதை எளிதாக்குகிறது.

பரந்த வெப்பநிலை ஏற்புத்திறன்: கடுமையான தட்பவெப்ப நிலைகளைத் தாங்கும் திறன் கொண்டது.

Ⅴ. முடிவு

ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகளின் பாதுகாப்பான மற்றும் நிலையான செயல்பாட்டிற்கு மின்னழுத்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான்கள் முக்கிய உத்தரவாதமாகும். அவற்றின் தேர்வு, நிறுவுதல் மற்றும் பராமரிப்பு ஆகியவை அமைப்பின் மின் உற்பத்தித் திறன் மற்றும் ஆயுட்காலத்தை நேரடியாகப் பாதிக்கின்றன. ஒளிமின்னழுத்தத் துறையின் விரைவான வளர்ச்சியுடன், உயர் செயல்திறன் மற்றும் அறிவார்ந்த மின்னழுத்த எழுச்சிப் பாதுகாப்பான்கள் சந்தையில் பிரதானமாக மாறும். உலகளாவிய ஒளிமின்னழுத்த சந்தையில் மின்சாரப் பாதுகாப்பிற்கான அதிகரித்து வரும் தேவையைப் பூர்த்தி செய்ய, நிறுவனங்கள் தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டை வலுப்படுத்தி, சர்வதேச தரநிலைகளுக்கு இணங்க உயர்தர தயாரிப்புகளை வழங்க வேண்டும்.