सौर मंडल को ठीक से कैसे फ्यूज करें

सौर पैनल हाल ही में बहुत अधिक सामान्य हो गए हैं क्योंकि दुनिया भर में लोग एक हरियाली और अधिक टिकाऊ जीवन शैली की ओर बढ़ना शुरू कर देते हैं। ऑफ-द-ग्रिड जाने के लिए कुछ लोगों को अपना गृहकार्य करने में सक्षम होने की आवश्यकता होती है, और इस तरह की परिस्थितियों में, सौर पैनलों को सही ढंग से तार करने का तरीका जानना आवश्यक है। 

ज्यादातर मामलों में, सोलर पैनल और उसके चार्ज कंट्रोलर के बीच सोलर सिस्टम फ्यूज की आवश्यकता होती है क्योंकि फ़्यूज़ और सर्किट तोड़ने वाले वायरिंग को ओवरहीटिंग से बचाएं। यह किसी भी उपकरण को शॉर्ट सर्किट की स्थिति में आग पकड़ने या क्षतिग्रस्त होने से बचाता है। हालांकि, अगर सौर पैनलों को श्रृंखला में तार दिया जाता है, तो फ्यूज की शायद ही कभी आवश्यकता होती है।

सोलर फ्यूज क्या है?

सौर फ़्यूज़ एक प्रकार का फ़्यूज़ है जो विशेष रूप से सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए होता है, जो आपके सौर मंडल में विद्युत दोषों के खिलाफ रक्षा की एक महत्वपूर्ण पंक्ति के रूप में कार्य करता है। इन्हें सौर उपकरणों को ओवरहीटिंग, ओवरलोडिंग या शॉर्ट सर्किट से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जब कोई विद्युत दोष होता है, तो फ़्यूज़ सर्किट में एक कमजोर लिंक के रूप में कार्य करता है, अत्यधिक धारा के प्रवाह को रोकने के लिए कनेक्शन को पिघला देता है और तोड़ देता है। सौर फ़्यूज़ को कई कारकों के आधार पर चुना जा सकता है जैसे भौतिक आकार और आकृति, एम्परेज रेटिंग, ब्रेकिंग क्षमता और कई अन्य।

फ़्यूज़ के उचित उपयोग के बिना, शॉर्ट सर्किट या ओवरलोड के कारण तार ज़्यादा गरम हो सकते हैं, इन्सुलेशन पिघल सकता है और यहां तक ​​कि आग भी लग सकती है। फ़्यूज़ क्षति होने से पहले बिजली के प्रवाह को तुरंत बाधित करके इन जोखिमों को कम करने में मदद करते हैं। वे आपके सौर पैनलों को रिवर्स करंट से भी बचाते हैं, जो तब हो सकता है जब एक पैनल छायांकित हो जाता है या दोषपूर्ण हो जाता है, जिससे संभावित रूप से यह स्ट्रिंग में अन्य पैनलों से करंट खींचता है।

सोलर पैनल को कब फ़्यूज़ करें

एनईसी पैनलों के शॉर्ट सर्किट करंट (आईएससी) के आधार पर सौर पैनल फ्यूजिंग के लिए दिशानिर्देश प्रदान करता है। कोड के लिए आवश्यक है कि फ़्यूज़ रेटिंग पैनल के आईएससी का कम से कम 156% हो। उदाहरण के लिए, यदि किसी सौर पैनल का Isc 10A है, तो न्यूनतम फ़्यूज़ रेटिंग 15.6A होगी, जिसे अगले मानक फ़्यूज़ आकार 20A तक पूर्णांकित किया जाएगा।

सीरीज़ वायरिंग: ऐसी स्थितियाँ जिन्हें आपको फ़्यूज़ करने की आवश्यकता नहीं है

जब सौर पैनलों को श्रृंखला में तार से जोड़ा जाता है, तो प्रत्येक पैनल से प्रवाहित होने वाली धारा समान होती है। इस कॉन्फ़िगरेशन में, स्ट्रिंग के अंत में एक एकल फ़्यूज़ आमतौर पर संपूर्ण सरणी की सुरक्षा के लिए पर्याप्त होता है। यदि सौर सरणी का शॉर्ट सर्किट करंट सौर पैनल की अधिकतम श्रृंखला फ़्यूज़ रेटिंग से कम है, तो सौर सरणी को फ़्यूज़ करने की आवश्यकता नहीं है। निम्नलिखित के कारण, इस प्रकार की सरणी को फ़्यूज़ करने से कोई अतिरिक्त सुरक्षा या लाभ नहीं होता है:

तीन 200W पैनल क्रम में जुड़े हुए हैं। प्रत्येक सौर पैनल में क्रमशः 15A की अधिकतम श्रृंखला फ्यूज रेटिंग और 10.2A, 9.8A और 9.8A की अधिकतम श्रृंखला शॉर्ट सर्किट करंट है।

यह देखते हुए कि अधिकतम श्रृंखला फ्यूज रेटिंग 15A है, हम मान सकते हैं कि आंतरिक तार, डायोड, कनेक्शन और वास्तविक सौर पैनल के अन्य भाग अधिकतम 15A की धारा का सामना कर सकते हैं।

चूंकि एरे का शॉर्ट सर्किट करंट 10.2A है, इसलिए यह बताना उचित है कि यदि सौर पैनल में से किसी एक के भीतर शॉर्ट सर्किट या अन्य खराबी होती है, तो पैनल स्थिति को प्रबंधित करने के लिए सुसज्जित होगा क्योंकि शॉर्ट सर्किट करंट को पार नहीं कर सकता पैनल की अधिकतम फ्यूज रेटिंग।

यह अंततः फ्यूज को उड़ने की अनुमति कभी नहीं देगा। जब यह सामान्य रूप से प्रदर्शन कर रहा हो, तो फ्यूज को लगातार परेशान करने वाले प्रहारों को सहन करें। इसके कारण, कोड के अनुसार, इस स्थिति के लिए फ्यूज की आवश्यकता नहीं होती है।

समानांतर वायरिंग: जब फ़्यूज़िंग आवश्यक हो

हालाँकि, जब सौर पैनल समानांतर में जुड़े होते हैं, तो प्रत्येक स्ट्रिंग में अपना स्वयं का करंट होता है। इस मामले में, एक स्ट्रिंग में शॉर्ट सर्किट को दूसरों को प्रभावित करने से रोकने के लिए प्रत्येक समानांतर स्ट्रिंग के लिए फ़्यूज़ की आवश्यकता होती है। एनईसी के लिए आवश्यक है कि प्रत्येक समानांतर-जुड़े स्ट्रिंग को व्यक्तिगत रूप से फ़्यूज़ किया जाए, फ़्यूज़ रेटिंग पैनल की अधिकतम श्रृंखला फ़्यूज़ रेटिंग से अधिक न हो।

फ़्यूज़ कहाँ करें?

ऐसे तीन अलग-अलग स्थान हैं जहां सौर पैनलों में फ़्यूज़ स्थापित किया जा सकता है। पहला बैटरी बैंक और चार्ज कंट्रोलर के बीच है। दूसरे, इसे चार्ज कंट्रोलर और सोलर पैनल के बीच रखा जा सकता है। अंत में, फ्यूज इन्वर्टर और बैटरी बैंक के बीच भी मौजूद हो सकता है।

चार्ज कंट्रोलर और बैटरी बैंक के बीच स्थापित फ्यूज या ब्रेकर शॉर्ट सर्किट और ओवरलोड से बचा सकता है। इस फ़्यूज़ को चार्ज नियंत्रक के अधिकतम वर्तमान आउटपुट को संभालने के लिए रेट किया जाना चाहिए।

चार्ज कंट्रोलर और सोलर पैनल के बीच फ्यूज तारों के अधिक गर्म होने से बचाने के लिए कुशलतापूर्वक कार्य करता है जबकि साथ ही उपकरण को किसी भी नुकसान से बचाता है।

बैटरी बैंक और इन्वर्टर के बीच स्थापित फ्यूज या ब्रेकर शॉर्ट सर्किट और ओवरलोड से भी बचा सकता है। इन्वर्टर के अधिकतम करंट ड्रॉ को संभालने के लिए फ़्यूज़ को रेट किया जाना चाहिए।

हमें किस प्रकार/आकार के फ्यूज की आवश्यकता है?

के लिए फोटोवोल्टिक (पीवी) सिस्टम सुरक्षित रूप से, भरोसेमंद रूप से और लंबी अवधि में संचालित करने के लिए, फ़्यूज़ को ठीक से आकार देना चाहिए। प्रथागत विद्युत शक्ति वितरण और नियंत्रण अनुप्रयोगों के विपरीत, सौर प्रणाली फ़्यूज़ विशेष परिस्थितियों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। पर्यावरणीय कारकों के लंबे समय तक संपर्क में अचानक परिवेश का तापमान हो सकता है, जो बदले में कंडक्टर की पसंद, आकार और फ्यूज प्रदर्शन को प्रभावित करता है। 

इसके अतिरिक्त, PV मॉड्यूल पारंपरिक सर्किट के विपरीत निरंतर धाराएं उत्पन्न करते हैं, जो आम तौर पर निरंतर भार के आधार पर आकार में होते हैं, फ़्यूज़ को आकार देने के लिए अतिरिक्त विचारों की आवश्यकता होती है। इन परिस्थितियों को देखते हुए, सौर फ़्यूज़ को आकार देने के लिए एक विशेष तकनीक PV प्रणालियों की आवश्यकता है।

सौर पैनल फ़्यूज़िंग 

50 वॉट से अधिक क्षमता वाले वाणिज्यिक सौर पैनल 10 गेज केबल का उपयोग करते हैं जो 30 एम्पीयर तक के विद्युत प्रवाह का सामना कर सकते हैं। ऐसे मामलों में, यदि पैनल श्रृंखला में आपस में जुड़े हुए हैं तो फ़्यूज़िंग की आवश्यकता नहीं है। हालाँकि, जब पैनल समानांतर में आपस में जुड़े होते हैं तो स्थिति महत्वपूर्ण रूप से बदल जाती है। उदाहरण के लिए, यदि चार पैनल हैं, जिनमें से प्रत्येक को 15 एम्पीयर के लिए रेट किया गया है, तो उनमें से एक में कमी के कारण सभी 60 एम्प्स को शॉर्ट किए गए पैनल पर निर्देशित किया जा सकता है। इसके परिणामस्वरूप उस पैनल तक जाने वाले तारों को 30 एम्पीयर से कहीं अधिक करंट प्राप्त होगा, जिससे संभावित रूप से उस तार जोड़ी में आग लग जाएगी। इसलिए, समानांतर कनेक्शन में, अत्यधिक वर्तमान प्रवाह को रोकने के लिए प्रत्येक पैनल पर फ़्यूज़ स्थापित करना महत्वपूर्ण है जिससे ओवरहीटिंग और आग का खतरा हो सकता है।

समानांतर/संयोजक बॉक्स के लिए फ़्यूज़िंग

A कंघी का डिब्बा इसका उपयोग समानांतर प्रणाली में प्रत्येक पैनल के लिए फ़्यूज़ और ब्रेकर के साथ-साथ एक या अधिक "संयुक्त" फ़्यूज़ को शामिल करने के लिए किया जाता है जो चार्ज नियंत्रक या ग्रिड टाई इन्वर्टर से जुड़ते हैं। इस "संयुक्त" फ़्यूज़/ब्रेकर को आकार देने से पहले हमें सबसे पहले हमारे अद्वितीय पैनलों के आधार पर प्रवाहित होने वाली सबसे खराब स्थिति की गणना करनी होगी। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कंबाइनर बॉक्स में सभी फ़्यूज़ का कुल एम्परेज चार्ज कंट्रोलर की अधिकतम इनपुट रेटिंग या कंबाइनर बॉक्स से निकलने वाले तारों की एम्पेसिटी से अधिक नहीं होना चाहिए।

बैटरी फ्यूज या ब्रेकर के लिए चार्जर

क्योंकि सबसे खराब स्थिति वाले amps a . से और उससे बहते हैं पल्स चौड़ाई संशोधित (PWN) चार्ज कंट्रोलर समान है, फ्यूज और वायर का आकार मेल खा सकता है। इसके विपरीत, एमपीपीटी चार्ज नियंत्रकों में वोल्टेज को कम करने और नियंत्रक और बैटरी बैंक के बीच प्रवाह को बढ़ाने की क्षमता होती है, जिससे तार और फ्यूज के सटीक आकार की पुनर्गणना की आवश्यकता होती है या चार्ज कंट्रोलर मैनुअल से परामर्श करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, उनके सोलर बूस्ट 50 (amp) चार्ज कंट्रोलर के लिए, ब्लू स्काई डिवाइस और बैटरी बैंक के बीच 60-amp फ्यूज/ब्रेकर स्थापित करने की सलाह देता है। एक बार फिर, सही रेटिंग वाला तार चुनें।

बैटरी बैंक और इन्वर्टर के बीच फ़्यूज़िंग

बैटरी बैंक और इन्वर्टर के बीच अंतिम फ़्यूज़ या ब्रेकर का आकार इन्वर्टर की निरंतर पावर रेटिंग और उसके द्वारा संभाले जा सकने वाले अधिकतम सर्ज करंट के आधार पर होना चाहिए। उचित फ़्यूज़ या ब्रेकर आकार निर्धारित करने के लिए इन्वर्टर निर्माता के विनिर्देशों से परामर्श लें। एक सामान्य नियम के रूप में, फ़्यूज़ को इन्वर्टर की निरंतर चालू रेटिंग के 1.25 से 1.5 गुना पर रेट किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि आपके इन्वर्टर की 2000 वोल्ट पर निरंतर पावर रेटिंग 24W है, तो निरंतर करंट 2000W ÷ 24V = 83.3A होगा। इस मामले में, आप 105A और 125A के बीच रेटिंग वाला फ़्यूज़ या ब्रेकर चुनेंगे।

उपकरण की आवश्यकता 

• कोण खोजक
• टारपीडो स्तर
• मछली टेप
• चाक लाइन
• ताररहित ड्रिल (14.4V या अधिक), एकाधिक बैटरी
• यूनिबिट और कई ड्रिल बिट्स (लकड़ी, धातु, चिनाई)
• होल सॉ
• छेद बनाना
• गहरे सॉकेट के साथ टॉर्क रिंच
• नट ड्राइवर 
• वायर स्ट्रिपर्स
• समालोचक
• सुई जैसी नाक वाला प्लास
• लाइनमैन के सरौता
• पर्ची-संयुक्त सरौता
• छोटे केबल कटर
• बड़े केबल कटर
• एसी / डीसी मल्टीमीटर
• Hacksaw
• नापने का फ़ीता
• कंबल, कार्डबोर्ड, या काला प्लास्टिक 
• भारी शुल्क विस्तार तार
• कॉकिंग गन
• फ्यूज पुलर्स

फ़्यूज़ और ब्रेकर के बीच अंतर

फ़्यूज़ और ब्रेकर दोनों आपके सौर मंडल को विद्युत दोषों से बचाने का काम करते हैं, लेकिन वे थोड़े अलग तरीके से काम करते हैं। फ़्यूज़ एक बार उपयोग होने वाले उपकरण हैं जो ओवरकरंट स्थिति का सामना करने पर सर्किट को पिघला देते हैं और तोड़ देते हैं। एक बार फ़्यूज़ उड़ जाने पर उसे बदला जाना चाहिए।

दूसरी ओर, सर्किट ब्रेकरों को ख़राब होने के बाद रीसेट किया जा सकता है। ओवरकरंट का पता चलने पर वे सर्किट को तोड़ने के लिए एक यांत्रिक स्विच का उपयोग करते हैं। एक बार खराबी दूर हो जाने पर, ब्रेकर को रीसेट किया जा सकता है, जिससे सर्किट में बिजली बहाल हो जाएगी।

सौर प्रणालियों में, फ़्यूज़ का उपयोग आमतौर पर छोटी धाराओं के लिए किया जाता है, जैसे कि सौर पैनल स्ट्रिंग में या चार्ज नियंत्रक और बैटरी के बीच। ब्रेकर का उपयोग अक्सर उच्च-वर्तमान अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, जैसे कि बैटरी बैंक और इन्वर्टर के बीच।

उपयुक्त फ़्यूज़ प्रकार का चयन करना

अपने सौर मंडल के लिए फ़्यूज़ का चयन करते समय, सही प्रकार और आकार चुनना महत्वपूर्ण है। सौर अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले सबसे आम प्रकार के फ़्यूज़ हैं:

• एएनएल (ब्लेड) फ़्यूज़: ये फ़्यूज़ आमतौर पर बैटरी और इन्वर्टर सर्किट में उपयोग किए जाते हैं और 20A से 750A तक के आकार में उपलब्ध होते हैं।
• मिडगेट (एटीसी) फ़्यूज़: ये छोटे, ब्लेड-शैली फ़्यूज़ अक्सर सौर पैनल स्ट्रिंग्स और कॉम्बिनर बॉक्स में उपयोग किए जाते हैं, जिनका आकार 1 ए से 30 ए तक होता है।
• कार्ट्रिज फ़्यूज़: ये बेलनाकार फ़्यूज़ विभिन्न आकारों में उपलब्ध हैं और अक्सर उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।

फ़्यूज़ आकार का चयन करते समय, हमेशा एनईसी दिशानिर्देशों और अपने सौर घटकों की विशिष्टताओं को देखें। फ़्यूज़ को अपेक्षित करंट के कम से कम 156% को संभालने के लिए रेट किया जाना चाहिए, जिसे अगले मानक फ़्यूज़ आकार तक पूर्णांकित किया जाना चाहिए।

सौर मंडल को फ़्यूज़ करते समय टालने योग्य सामान्य गलतियाँ

• फ़्यूज़ को छोटा या अधिक आकार देना: बहुत छोटे फ़्यूज़ का उपयोग करने से यह समय से पहले खराब हो सकता है, जबकि बहुत बड़े फ़्यूज़ का उपयोग करने से पर्याप्त सुरक्षा नहीं मिल सकती है। फ़्यूज़ का आकार हमेशा एनईसी दिशानिर्देशों और घटक विनिर्देशों के अनुसार रखें।
• समानांतर-जुड़े पैनलों को फ़्यूज़ करने की उपेक्षा: एक स्ट्रिंग में शॉर्ट सर्किट को दूसरों को प्रभावित करने से रोकने के लिए प्रत्येक समानांतर-जुड़े स्ट्रिंग को व्यक्तिगत रूप से फ़्यूज़ किया जाना चाहिए। समानांतर तारों को जोड़ने में विफलता से क्षति और आग का खतरा हो सकता है।
• अनुचित फ़्यूज़ प्लेसमेंट या स्थापना: फ़्यूज़ को यथासंभव बिजली स्रोत के करीब और हमेशा सकारात्मक तार पर स्थापित किया जाना चाहिए। अनुचित प्लेसमेंट या स्थापना फ़्यूज़ की प्रभावशीलता को कम कर सकती है और संभावित रूप से आपके सिस्टम को नुकसान पहुंचा सकती है।

उचित फ़्यूज़ स्थापना तकनीकें

अपने सौर मंडल में फ़्यूज़ स्थापित करते समय, इन सर्वोत्तम प्रथाओं का पालन करें:

• सही का उपयोग करें फ्यूज होल्डर फ्यूज के प्रकार और आकार के लिए ब्रेकर बॉक्स देखें। कंपोनेंट हाउसिंग के बारे में अधिक जानने के लिए, कृपया पढ़ें। फ्यूज होल्डर्स: आप सभी को पता होना चाहिए.
• सकारात्मक तार पर फ़्यूज़ स्थापित करें, जितना संभव हो बिजली स्रोत के करीब।
• एक चुस्त और सुरक्षित कनेक्शन सुनिश्चित करते हुए, उचित तार आकार और कनेक्टर्स का उपयोग करें।
• प्रत्येक फ़्यूज़ या ब्रेकर को उसके उद्देश्य और रेटिंग को दर्शाते हुए स्पष्ट रूप से लेबल करें।
• फ़्यूज़ और ब्रेकरों को साफ़ और जंग से मुक्त रखें, आवश्यकतानुसार उन्हें बदलें।

रखरखाव और समस्या निवारण

आपके सौर फ़्यूज़ और ब्रेकरों का नियमित रखरखाव और निरीक्षण समस्याओं को रोकने और आपके सिस्टम की लंबी उम्र सुनिश्चित करने में मदद कर सकता है। समय-समय पर:

• जंग, क्षति, या अधिक गरम होने के संकेतों के लिए फ़्यूज़ और ब्रेकरों का दृश्य निरीक्षण करें।
• कनेक्शंस की जकड़न और सफाई की जाँच करें।
• यह सुनिश्चित करने के लिए कि फ़्यूज़ अभी भी कार्यशील हैं, मल्टीमीटर का उपयोग करके फ़्यूज़ की निरंतरता का परीक्षण करें।
• बिजली बहाल करने से पहले खराबी के कारण की जांच करके, किसी भी उड़े हुए फ़्यूज़ या ट्रिप किए गए ब्रेकर को बदलें।

यदि आप बार-बार फ़्यूज़ विफलता या ब्रेकर ट्रिप का अनुभव करते हैं, तो यह आपके सौर मंडल में अधिक गंभीर समस्या का संकेत हो सकता है। समस्या का निदान और समाधान करने के लिए किसी पेशेवर सोलर इंस्टॉलर या इलेक्ट्रीशियन से परामर्श लें।

निष्कर्ष

कोई सौर पैनल प्रणाली जिसमें पैनल और चार्ज कंट्रोलर के बीच एक फ्यूज शामिल है, इसकी अत्यधिक सलाह दी जाती है क्योंकि यह बिजली के उपकरणों और गैजेट्स को पावर सर्ज से ढाल देगा और एक ओवरकरंट के परिणामस्वरूप तारों को ओवरहीटिंग या आग पकड़ने से बचाए रखेगा। भले ही एक छोटा PV श्रृंखला में जुड़े पैनलों के साथ सिस्टम को फ्यूज की आवश्यकता नहीं हो सकती है, हमेशा खेद से सुरक्षित रहने की सलाह दी जाती है। फास्ट-ब्लो फ्यूज सिस्टम के लिए सबसे सुरक्षित विकल्प है। को देखें Beny सौर ऊर्जा प्रणालियों के बेहतर समाधान के लिए।