सौर डिस्कनेक्ट की व्याख्या: प्रकार, चयन और स्थापना युक्तियाँ

सौर वियोग क्या है और यह महत्वपूर्ण क्यों है?

सोलर डिस्कनेक्ट अपने सबसे बुनियादी स्तर पर एक स्विच है। एक मैनुअल, सरल स्विच। यह किसी सूक्ष्म तरीके से काम नहीं करता: यह सचमुच दो बिंदुओं के बीच बिजली के प्रवाह को काट देता है। यह इतना मुश्किल नहीं है, बल्कि यह जानना ज़रूरी है कि यह कहाँ स्थित है और इसकी आवश्यकता क्यों है। 'क्यों' एक गहन सुरक्षा का मुद्दा है। सौर पैनल प्रकाश के संपर्क में आते ही प्रत्यक्ष धारा (DC) उत्पन्न होती है। सूर्य में कोई 'ऑफ' बटन नहीं है। यह निरंतर उत्पादन एक बड़ा और स्थायी खतरा पैदा करता है।

स्थानीय अग्निशमन विभाग के उस दमकलकर्मी के बारे में सोचिए जो छत पर जलती हुई इमारत को हवा देने की कोशिश कर रहा है। उस तकनीशियन के बारे में सोचिए जो इन्वर्टर की मरम्मत कर रहा है। सड़क पर ट्रांसफार्मर पर बिजली लाइनमैन के बारे में सोचिए। इन सभी लोगों के पास उन सर्किटों को बंद करने का एक सुनिश्चित, सत्यापन योग्य और सुलभ तरीका होना चाहिए जिनसे वे जुड़ने वाले हैं। सोलर डिस्कनेक्ट इसकी सुविधा प्रदान करता है। यह रखरखाव का एक अटूट तत्व है, आग लगने जैसी आपात स्थिति में रक्षा की पहली पंक्ति है, और किसी भी प्रणाली का एक अनिवार्य तत्व है जिसे क्षेत्राधिकार रखने वाले प्राधिकरण (AHJ) द्वारा अनुपालन योग्य माना जाना चाहिए और स्थानीय नियमों का पालन करना चाहिए।

यह सुविधा का नहीं, बल्कि पूर्ण नियंत्रण का मामला है। इन उपकरणों की आवश्यकता राष्ट्रीय विद्युत संहिता (एनईसी) द्वारा, विशेष रूप से अनुच्छेद 690.13 और 690.15 जैसे अनुच्छेदों में, बहुत विशिष्ट रूप से निर्धारित है। मुख्य बल विद्युत पृथक्करण का सिद्धांत है। एक तकनीशियन को स्विच को मैन्युअल रूप से खोलने, उसे 'ऑफ' स्थिति में लॉक करने (इस प्रक्रिया को लॉकआउट/टैगआउट या LOTO कहा जाता है) और यह जानते हुए भी काम जारी रखने में सक्षम होना चाहिए कि सर्किट बंद है। इसके अभाव में, प्रत्येक सौर सरणी हर समय एक उच्च-वोल्टेज लाइव खतरा बनी रहती है। यह कोई डिज़ाइन संबंधी चूक नहीं है; यह एक अत्यंत गंभीर डिज़ाइन विफलता है।

दो मुख्य प्रकारों को समझना: एसी डिस्कनेक्ट बनाम डीसी डिस्कनेक्ट

'सोलर डिस्कनेक्ट' एक भ्रामक शब्द है क्योंकि यह एक एकल उपकरण नहीं है। इसे दो या दो से अधिक, अनिवार्य रूप से भिन्न तत्वों के रूप में परिभाषित किया जाता है जिनका परस्पर उपयोग नहीं किया जा सकता। इनके बीच अंतर न कर पाना एक व्यापक और खतरनाक गलती है। इन्वर्टर वह विभाजक रेखा है, वह उपकरण जो पैनलों की डीसी पावर को आपके घर या ग्रिड की एसी पावर में परिवर्तित करता है। डीसी साइड (इन्वर्टर से पहले) पर एक डिस्कनेक्ट होता है, और एसी साइड (इन्वर्टर के बाद) पर एक डिस्कनेक्ट होता है। इनका परस्पर उपयोग नहीं किया जा सकता।

एसी डिस्कनेक्ट: ग्रिड-साइड सुरक्षा स्विच

एसी डिस्कनेक्ट को इन्वर्टर के बाद, इन्वर्टर और इमारत के मुख्य सर्विस पैनल या, अक्सर, यूटिलिटी मीटर के बीच लगाया जाता है। इससे आपको नहीं, बल्कि यूटिलिटी कंपनी को, जो इसका मुख्य लाभार्थी है, लाभ होता है। जब किसी लाइनमैन को ग्रिड ठीक करना होता है, तो उन्हें बिना किसी संदेह के यह सुनिश्चित करना होता है कि आपका सौर ऊर्जा संयंत्र, जो तकनीकी रूप से एक छोटा बिजली संयंत्र है, उन लाइनों को बिजली वापस नहीं भेज रहा है जिन पर वे काम कर रहे हैं। यह एक बेहद खतरनाक प्रभाव है जिसे आइलैंडिंग कहा जाता है, जिसमें आपका सिस्टम अभी भी एक तथाकथित 'मृत' ग्रिड को ऊर्जा प्रदान कर रहा होता है। उनका सुरक्षा स्विच एसी डिस्कनेक्ट होता है। यह लगभग हमेशा एक मज़बूत, मौसमरोधी आवरण में लॉक करने योग्य स्विच होता है। यूटिलिटी नियमों के अनुसार, इसे आमतौर पर ऐसी जगह पर लगाना आवश्यक होता है जो उनके कर्मचारियों के लिए हर समय तुरंत उपलब्ध हो, जो आमतौर पर आपके मुख्य बिजली मीटर के पास एक बाहरी दीवार पर होता है। इसकी तकनीकी विशिष्टताएँ आपके इन्वर्टर के एसी आउटपुट पर निर्भर करती हैं, और यह अन्य एसी सर्विस-रेटेड स्विचों की तरह एक काफी सरल उपकरण है।

डीसी डिस्कनेक्ट (PV आइसोलेटर): ऐरे-साइड सुरक्षा स्विच

डीसी डिस्कनेक्ट, जिसे के रूप में भी जाना जाता है PV आइसोलेटर या ऐरे डिस्कनेक्ट, इन्वर्टर के विपरीत दिशा में होता है। इसे सौर पैनलों (ऐरे) और इन्वर्टर के डीसी इनपुट के बीच रखा जाता है। इसका एक बिल्कुल अलग उद्देश्य है: उपकरण और उस पर काम कर रहे तकनीशियन की सुरक्षा करना। किसी केंद्रीय इन्वर्टर की सर्विसिंग, मरम्मत या प्रतिस्थापन के लिए, उसे छत से आपूर्ति की जाने वाली उच्च-वोल्टेज डीसी पावर से अलग करना आवश्यक है। तकनीकी रूप से यह एक कठिन कार्य है, क्योंकि उच्च-वोल्टेज डीसी पावर को बाधित करना एसी पावर को बाधित करने की तुलना में कहीं अधिक कठिन और खतरनाक है। डीसी पावर, विशेष रूप से आधुनिक ऐरे के विशिष्ट 600 वोल्ट से 1500 वोल्ट पर, बाधित नहीं होना चाहती। एसी की साइन वेव के विपरीत, जो प्रति सेकंड 120 बार शून्य वोल्ट को पार करती है (जो निश्चित रूप से एक आर्क को बुझा देती है), डीसी पावर का एक निरंतर, अटल प्रवाह है जिसमें इस रुकावट को सुगम बनाने के लिए कोई 'शून्य-पार' बिंदु नहीं है। इस प्रकार, एक सक्रिय उच्च-वोल्टेज डीसी सर्किट को तोड़ने से एक निरंतर उच्च-तापमान प्लाज्मा आर्क बनता है। यही कारण है कि उच्च-गुणवत्ता वाले, विशेष रूप से निर्मित डीसी आइसोलेटर स्विच के महत्व को कम करके नहीं आंका जा सकता। यह एक अत्यंत विशिष्ट इंजीनियरिंग उपकरण होना चाहिए, जिसे निरंतर उच्च-वोल्टेज डीसी शक्ति को ग्रहण करने के लिए सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया गया हो, और इस खतरनाक आर्क को सुरक्षित और त्वरित तरीके से बुझाने के लिए आंतरिक आर्क-शमन उपकरणों के साथ निर्मित किया गया हो। इस स्थान पर एसी-रेटेड स्विच लगाना विनाशकारी विफलता का एक सूत्र है; स्विच स्वयं ही वेल्ड हो जाएगा, पिघल जाएगा, या लोड होने पर फट भी सकता है।

अपने सिस्टम के लिए सही सोलर डिस्कनेक्ट का चयन कैसे करें

डिस्कनेक्ट का चुनाव कोई अनुमान नहीं है। यह आपके एरे की अपरिहार्य आवश्यकताओं और आपके परिवेश की ज़रूरतों का एक सटीक अनुमान है। गलत निर्णय लेना कोई छोटी-मोटी भूल नहीं है; यह एक ऐसी प्रणाली का डिज़ाइन है जो काम नहीं करती या परीक्षण के दौरान बुरी तरह से टूट जाती है। यह एक व्यवस्थित चेकलिस्ट है, न कि कोई अनुमान लगाने का खेल।

वोल्टेज रेटिंग (Voc) की गणना

सबसे पहले, वोल्टेज। स्विच को उस अधिकतम वोल्टेज पर रेट किया जाना चाहिए जो आपका ऐरे उत्पन्न कर सकता है। यह ऑपरेटिंग वोल्टेज (Vmp) नहीं है, बल्कि ओपन-सर्किट वोल्टेज (Voc) है जो आपके सौर पैनल की डेटा शीट पर सूचीबद्ध है। अपने स्ट्रिंग Voc को प्राप्त करने के लिए, आपको एक श्रृंखला स्ट्रिंग में सभी पैनलों के Voc को जोड़ना होगा। लेकिन यह सब नहीं है। फोटोवोल्टिक पैनलों का वोल्टेज तापमान में गिरावट के साथ बढ़ता है। NEC को आपके इंस्टॉलेशन साइट पर न्यूनतम अनुमानित परिवेश के तापमान के आधार पर तापमान सुधार (NEC तालिका 690.7) की गणना की आवश्यकता होती है। यह ठंड के मौसम में समायोजित Voc आपकी न्यूनतम संभव वोल्टेज आवश्यकता है। ठंडे मौसम में एक नाममात्र 600 V ऐरे आसानी से 700 V से ऊपर हो सकता है, और इसके लिए 1000 V रेटेड स्विच की आवश्यकता होती है, न कि 600 V की।

एम्परेज रेटिंग (Isc) का निर्धारण

दूसरा, एम्पेरेज। स्विच की रेटिंग इस प्रकार होनी चाहिए कि वह अधिकतम करंट को सहन कर सके। यह आपके सोलर स्ट्रिंग्स के शॉर्ट-सर्किट करंट (Isc) पर आधारित है। जब आपके पास कई स्ट्रिंग्स समानांतर में हों (जैसे कि कंबाइनर बॉक्स में), तो आपको Isc मानों को जोड़ना होगा। चूंकि सोलर सर्किट को निरंतर उपयोग होने वाले ऊर्जा स्रोत के रूप में माना जाता है (यानी, कम से कम तीन घंटे या उससे अधिक समय तक पूरी क्षमता से उपयोग किया जा सकता है), इसलिए NEC के अनुसार अधिकतम सर्किट करंट पर 1.25 (125%) का सुरक्षा कारक लागू होना अनिवार्य है। आपके डिस्कनेक्ट की एम्पेरेज रेटिंग गणना किए गए अधिकतम करंट के 125 प्रतिशत से कम नहीं होनी चाहिए। यह कोई 'सुझाव' नहीं है। ओवरहीटिंग, कंपोनेंट की खराबी और आग से बचाव एक बुनियादी आवश्यकता है। हार्डवेयर विकल्पों की अधिक विस्तृत जानकारी के लिए, कृपया हमारी गाइड देखें। डीसी डिस्कनेक्ट स्विच.

फ्यूज्ड बनाम नॉन-फ्यूज्ड: आपको किसकी आवश्यकता है?

यह विकल्प सिस्टम के डिजाइन और ओवरकरंट प्रोटेक्शन (OCPD) के स्थान द्वारा निर्धारित होता है।

• गैर-फ़्यूज़्ड डिस्कनेक्ट: यह एक बुनियादी ऑन/ऑफ स्विच है। यह कोई अति-धारा सुरक्षा प्रदान नहीं करता। इसका उपयोग केवल अलगाव के उद्देश्य से किया जाता है। यह उस स्थिति में उपयुक्त है जब OCPD कहीं और उपलब्ध हो। उदाहरण के लिए, एकल-स्ट्रिंग स्ट्रिंग इन्वर्टर का DC डिस्कनेक्ट अक्सर गैर-फ्यूज्ड होता है, क्योंकि इन्वर्टर स्वयं आवश्यक सुरक्षा प्रदान करता है।
• फ्यूज्ड डिस्कनेक्ट: यह एक ऐसा प्रकार है जिसमें स्विच के अंदर फ़्यूज़ लगे होते हैं। यह अति-धारा सुरक्षा और पृथक्करण प्रदान करता है। यह उन प्रणालियों में आवश्यक है जिनमें तीन या अधिक समानांतर तार होते हैं जो एक कम्बाइनर बॉक्स में प्रवाहित होते हैं। तारों को अलग-अलग फ़्यूज़ किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि किसी खराबी की स्थिति में अन्य तारों द्वारा उन्हें विपरीत धारा का सामना न करना पड़े। बैटरी बैंक और इन्वर्टर के बीच, एक मुख्य फ़्यूज़ डिस्कनेक्ट की भी आवश्यकता हो सकती है।

ऐसा मत सोचिए कि एक हमेशा श्रेष्ठ होता है; उनका उपयोग विभिन्न डिजाइन उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

सही संलग्नक का चयन (NEMA/IP रेटिंग)

स्विच के आंतरिक भाग किसी काम के नहीं रहते जब उन्हें रखने वाला बॉक्स टूट जाता है। उत्तरी अमेरिका में, इस बाड़े को NEMA (नेशनल इलेक्ट्रिकल मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन) या अंतरराष्ट्रीय स्तर पर IP (इन्ग्रेस प्रोटेक्शन) द्वारा रेटिंग दी जाती है।

• नेमा 3आर: यह अधिकांश बाहरी प्रतिष्ठानों में न्यूनतम है। यह मौसम के प्रति प्रतिरोधी है और गिरने वाली बारिश और ओले से बचाता है।
• नेमा 4 / 4X: यह एक बड़ा सुधार है। NEMA 4 जलरोधी है, यानी यह नली से आने वाले पानी के प्रति प्रतिरोधी है। यह उन क्षेत्रों में ज़रूरी है जहाँ बारिश का पानी हवा से बहकर आता है या जहाँ उपकरणों पर छिड़काव हो सकता है। 4X संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है और इसलिए तटीय, औद्योगिक या कृषि अनुप्रयोगों में आवश्यक है।
• आईपी ​​रेटिंग: IP65 धूल-रोधी और पानी के जेट के प्रति प्रतिरोधी है। IP66 उच्च-शक्ति वाले पानी के जेट के प्रति प्रतिरोधी है। ये NEMA 4-शैली की सुरक्षा के विशिष्ट अंतर्राष्ट्रीय समकक्ष हैं।

बाड़े का निर्धारण पर्यावरण के अनुसार होता है। बाहरी वातावरण में उपयोग के लिए इनडोर-रेटेड (NEMA 1) बाड़े का चयन करते समय, पानी के प्रवेश के कारण बाड़ा जल्दी खराब हो जाएगा।

कोड और प्रमाणन आवश्यकताओं (NEC, UL, IEC) को पूरा करना

अंत में, जब उपकरण राष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त परीक्षण प्रयोगशाला (NRTL) द्वारा प्रमाणित न हो, तो कोई भी विनिर्देश महत्वपूर्ण नहीं है। यह प्रमाणन आपकी एकमात्र स्वतंत्र गारंटी है कि स्विच वास्तव में अपनी निर्धारित दोष स्थितियों के अनुसार काम करेगा। अमेरिका में, इसके लिए UL चिह्न (जैसे UL 98 या UL 508) प्राप्त करना आवश्यक है। यूरोप में, इसका अर्थ है IEC अनुपालन और CE चिह्न। एक असूचीबद्ध, गैर-प्रमाणित घटक एक बड़ी ज़िम्मेदारी है। यह आपके विद्युत निरीक्षण में पास नहीं होगा, संभवतः आपका संपत्ति बीमा रद्द कर देगा, और आपके सिस्टम की सुरक्षा पर एक गहरा और अस्वीकार्य दांव है। पैसे बचाने की कोशिश करने के लिए यह सबसे अनुचित तरीकों में से एक है।

जैसा कि आप देखेंगे, उपयुक्त डिस्कनेक्ट का चुनाव केवल बुनियादी रेटिंग का मामला नहीं है। प्रमाणन और सुरक्षा सुविधाएँ, विशेष रूप से, अनिवार्य हैं। एक उचित रूप से डिज़ाइन किया गया डीसी आइसोलेटर आर्क को तेज़ी से दबाने में सक्षम होना चाहिए और लोड होने पर पूरी तरह विश्वसनीय होना चाहिए। यहाँ पेशेवर डीसी सुरक्षा निर्माता जैसे BENY अपने विशेष ज्ञान को व्यवहार में लाना।

बुनियादी बातों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हमारी समीक्षा देखें। सोलर पैनल को डिस्कनेक्ट करने के लिए 101 गाइड अधिक जानकारी के लिए।

सौर ऊर्जा डिस्कनेक्ट स्थापना में होने वाली सामान्य गलतियों से बचें

सिद्धांत सुंदर है। व्यवहार अव्यवस्थित है। अन्यथा अच्छी तरह से चुना गया वियोग, एक विचारहीन स्थापना द्वारा बेकार, या यहाँ तक कि गंभीर रूप से खतरनाक भी हो सकता है। ये मानदंड किसी कारण से कठिन हैं। निम्नलिखित सबसे प्रचलित और रोकी जा सकने वाली विफलताएँ हैं।

• उलट ध्रुवता (डीसी डिस्कनेक्ट): यह शायद सबसे खराब और सबसे खतरनाक गलती है। डीसी आइसोलेटर स्विच के लिए 'लाइन' और 'लोड' टर्मिनल अनुशंसित नहीं हैं। बिजली स्रोत (सौर पैनल) को 'लाइन' साइड से जोड़ा जाना चाहिए। उपकरण (इन्वर्टर) को 'लोड' साइड से जोड़ा जाना चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि स्विच का आर्क-एक्सटिंग्विशिंग मैकेनिज्म दिशात्मक होता है। ध्रुवता को उलटने से यह महत्वपूर्ण सुरक्षा उपाय निरर्थक हो जाता है, जिससे यह सुनिश्चित हो जाता है कि स्विच स्वयं ही बंद हो जाएगा या लोड होने पर बुरी तरह विफल हो जाएगा।
• अनुपयुक्त स्थान और पहुंच: एनईसी के अनुसार, डिस्कनेक्ट "आसानी से सुलभ" होने चाहिए। इसका मतलब यह नहीं है कि 20 फुट की सीढ़ी और नक्शे के साथ उपलब्ध होना चाहिए। यह आसानी से पहुँच में होना चाहिए, उपकरणों से बाधित नहीं होना चाहिए और पहले उत्तरदाता या तकनीशियन को दिखाई देना चाहिए। अपने डिस्कनेक्ट को अटारी, क्रॉलस्पेस या बोल्ट वाले पैनल के पीछे न छिपाएँ। उपयोगिता एसी डिस्कनेक्ट के मामले में, स्थानीय उपयोगिता नियमों से परामर्श लें, जो लगभग हमेशा मीटर के पास एक निर्दिष्ट बाहरी स्थान की आवश्यकता रखते हैं।
• ग़लत कंडक्टर टॉर्क: स्विच के टर्मिनल लग्स पर इंच-पाउंड में एक निश्चित मात्रा में टॉर्क लिखा होता है, जो उनके किनारे या इंस्टॉलेशन मैनुअल में छपा होता है। 'अच्छा और टाइट' कोई तकनीकी विवरण नहीं है। अगर यह बहुत ढीला होगा, तो एक उच्च-प्रतिरोध बिंदु बन जाएगा; यह बिंदु बहुत अधिक गर्मी पैदा करेगा, इंसुलेशन पिघलाएगा और आग लग जाएगी। अगर यह बहुत ज़्यादा टाइट होगा, तो कंडक्टर और लग के तार कट जाएँगे, जिससे उच्च-प्रतिरोध विफलता भी होगी। एक कैलिब्रेटेड टॉर्क रिंच लगाएँ। हर बार।
• डीसी अनुप्रयोगों में एसी-रेटेड घटकों का अनुप्रयोग: इसे बार-बार दोहराना ज़रूरी है, क्योंकि यह शौकिया तौर पर की जाने वाली सबसे घातक गलती है। एक डीसी सर्किट ब्रेकर या स्विच, खासकर उच्च-वोल्टेज पीवी, किसी घरेलू सुधार की दुकान पर उपलब्ध एसी-रेटेड सर्किट ब्रेकर या स्विच पर नहीं चलाया जा सकता। इसमें डीसी आर्क को बुझाने के साधन नहीं होते। यह काम नहीं करेगा। यह काम नहीं करेगा, और संभवतः आग भी लग सकती है। केवल डीसी वोल्टेज और करंट रेटिंग और प्रमाणन वाले घटकों का ही उपयोग किया जाना चाहिए।
• कमजोर संलग्नक प्रबंधन: यदि आप पाइप के प्रवेश द्वार के लिए छेद ऊपर से ड्रिल करते हैं और पानी को सीधे टर्मिनलों पर डालते हैं, तो NEMA 4X एनक्लोजर बेकार हो जाएगा। पाइप के प्रवेश द्वार हमेशा किनारों पर या उससे भी बेहतर, नीचे की ओर होने चाहिए। सुनिश्चित करें कि सभी हब और फिटिंग NEMA-रेटेड हों और अच्छी तरह से सील किए गए हों। त्रुटि-रहित सेटअप सुनिश्चित करने के लिए, हमारे निर्देशों की समीक्षा करें। सौर डिस्कनेक्ट की व्याख्या: प्रकार, चयन और स्थापना युक्तियाँ.

निष्कर्ष

सौर ऊर्जा का डिस्कनेक्ट, आखिरकार, सरल नियमों वाला एक जटिल उपकरण है। यह कोई परिशिष्ट नहीं है, न ही यह कोई ऐसा हिस्सा है जहाँ कोण काटे जा सकें। यह आपके सिस्टम, आपकी संपत्ति और इससे निपटने वाले कर्मचारियों की सुरक्षा का मुख्य रक्षक है। चूँकि एसी और डीसी प्रकारों के बीच का अंतर स्पष्ट है और वोल्टेज और एम्परेज की गणना के लिए सख्ती की आवश्यकता होती है, इसलिए एकमात्र स्वीकार्य तरीका परिश्रम है। एनईसी और यूएल की आवश्यकताएँ लालफीताशाही नहीं हैं; वे अनुभव का संक्षिप्त ज्ञान हैं, और इसे अक्सर बहुत ऊँची कीमत पर सीखा गया है। उन्हें इसी तरह समझें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न