ایک عصری شمسی توانائی کے نظام کے ڈیزائن میں زور اکثر توانائی کی پیداوار کی طرف متوجہ ہوتا ہے - پینلز کی کارکردگی اور انورٹرز کی تبدیلی کی شرح۔ اس کے باوجود، کسی بھی شمسی تنصیب کی اقتصادی اور آپریشنل پائیداری اس کے تحفظ کے اقدامات پر مبنی ہے۔ شمسی نظام کی حفاظت کے لیے سرکٹ بریکر اس حفاظتی فن تعمیر کا بنیادی حصہ ہے، جو سسٹم کے مالکان کو ذہنی سکون فراہم کرتا ہے۔
سولر سیٹ اپ صرف ایک جنریٹر نہیں ہے، یہ ایک لائیو، ہائی وولٹیج ڈائریکٹ کرنٹ (DC) پاور پلانٹ ہے جو رہائشی چھتوں یا صنعتی میدانوں پر لگایا جاتا ہے۔ نظام کی صلاحیت کے ساتھ حفاظتی تقاضے بڑھتے ہیں۔ ایک مضبوط تحفظ کی ضرورت ہر جگہ ہے، چاہے وہ سرکٹس کا تحفظ ہو۔ PV کومبائنر باکس جہاں پاور مرتکز ہوتی ہے، یا DC لوڈ پینلز میں متعدد آؤٹ پٹ کا کنٹرول جہاں گھر کے مالکان براہ راست کرنٹ کا استعمال کرتے ہیں۔
اس DC ٹرانسمیشن کے خطرات، یعنی مسلسل آرسنگ اور برقی خطرات، عام AC گرڈز کی طرح نہیں ہیں۔ اس طرح، سرکٹ پروٹیکشن کا انتخاب – ہر حل کا، چاہے کمبائنر باکسز ہوں یا مین ڈسٹری بیوشن – کوئی غیر ضروری لوازماتی انتخاب نہیں ہے۔ یہ انجینئرنگ کا ایک اہم حساب کتاب ہے۔
یہ گائیڈ سولر سرکٹ بریکرز کی اقسام، فوٹو وولٹک سسٹم ٹوپولوجی میں ان کے خاص استعمال، اور ان کو مناسب سائز دینے کے لیے درکار ریاضیاتی ماڈل کا سخت امتحان ہے۔

سولر سسٹم سرکٹ بریکر ایک خودکار تحفظ کا آلہ ہے جو بجلی کے سرکٹس کو اوورلوڈ یا شارٹ سرکٹ کی وجہ سے زیادہ کرنٹ کی وجہ سے ہونے والے نقصان سے بچانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ایک سرکٹ بریکر سادہ فیوز کے برعکس ایک پائیدار سوئچنگ ڈیوائس ہے جو صرف ایک بار کام کرتا ہے اور اسے تبدیل کرنا پڑتا ہے۔ غلطی کی تخفیف کے بعد اسے معمول کے مطابق کام جاری رکھنے کے لیے (دستی طور پر یا خود بخود) دوبارہ شروع کیا جا سکتا ہے۔
فوٹوولٹکس (PV) کے خاص معاملے میں ڈی سی سرکٹ بریکر کے دو اہم مقاصد ہوتے ہیں:
ایک کے درمیان فرق کرنے کی ضرورت ہے۔ ڈی سی الگ تھلگ اور ڈی سی سرکٹ بریکر۔ اگرچہ ایک الگ تھلگ سرکٹ کو برقرار رکھنے کے لیے اس میں خلل ڈالنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن یہ ضروری نہیں کہ خودکار حد سے زیادہ تحفظ فراہم کرے۔ ایک سرکٹ بریکر مطلوبہ تنہائی پیش کرتا ہے جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے اور ایکٹو فالٹ پروٹیکشن ہے۔
الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) بریکر کو ڈائریکٹ کرنٹ (DC) سے تبدیل کرنا شمسی توانائی کی تنصیب میں سب سے زیادہ وسیع اور خطرناک غلطیوں میں سے ایک ہے۔ آلات غیر تربیت یافتہ آنکھ کی طرح دکھائی دیتے ہیں۔ وہ طبیعیات دان یا الیکٹریکل انجینئر سے یکسر مختلف حقیقتوں میں موجود ہیں۔
سب سے اہم فرق زیرو کراسنگ کا رجحان ہے۔
جب ایک عام AC بریکر سولر ڈی سی سرکٹ میں لگایا جاتا ہے، تو ہو سکتا ہے کہ یہ ٹرپنگ پر آرک کو روکنے کے قابل نہ ہو۔ یہ کانٹیکٹ ویلڈنگ کا سبب بنتا ہے، جس میں بریکر فیوز بند ہو جاتا ہے اور بجلی کو کھولنے میں ناکام ہو جاتا ہے یا یہ بریکر ہاؤسنگ کی مکمل تباہی کا سبب بنتا ہے، جس سے اکثر برقی آگ لگ جاتی ہے۔
اس طرح، سولر ڈی سی سرکٹ بریکرز کو جدید ترین آرک بجھانے والے چیمبروں کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ قوس کو جسمانی طور پر پھیلانے کے لیے مقناطیسی بلو آؤٹ کنڈلی کا استعمال کرتے ہیں اور اسے "آرک چوٹس" میں دھکیلتے ہیں جہاں اسے تقسیم کیا جاتا ہے اور تیزی سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ DC بوجھ کے لیے AC ان پٹ سرکٹ بریکر پینل پر بھروسہ کرنے کے بجائے ایک وقف شدہ DC بریکر استعمال کرنا ایک لازمی حفاظتی اقدام ہے۔

شمسی تحفظ توانائی کی کثافت کے براہ راست متناسب ہے۔ مارکیٹ میں رہائشی وائرنگ میں استعمال کرنے کے لیے چست 15-amp جتنے چھوٹے سرکٹ بریکرز ہیں، اور یوٹیلیٹی پیمانے کے بنیادی ڈھانچے میں استعمال کرنے کے لیے 6000-amp سوئچ گیئر جتنے بڑے ہیں۔
اگرچہ عملی طور پر، سرکٹ بریکرز کی سب سے عام اقسام کو سٹینڈرڈ، GFCI (گراؤنڈ فالٹ) میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، اور AFCI (آرک فالٹ) اقسام، ہر ایک کو انجام دینے کے لیے ایک مخصوص تحفظاتی کردار ہے، انجینئرز سسٹم کے سائز اور ڈیوائس کے جسمانی ڈیزائن کے لحاظ سے اہم انتخاب کا تعین کرتے ہیں۔ ہارڈ ویئر کے درجہ بندی کو تین وسیع ساختی زمروں میں تقسیم کیا گیا ہے:
| بریکر کی قسم | عام موجودہ درجہ بندی | وولٹیج کی درجہ بندی | توڑنے کی صلاحیت | بنیادی درخواست کا منظرنامہ |
| DC MCB | 1A - 125A | 1000V DC تک | کم سے درمیانہ (مثال کے طور پر، 6kA) | رہائشی چھتیں، PV کمبینر بکس، سٹرنگ پروٹیکشن۔ |
| DC MCCB | 63A - 1600A | 1500V DC تک | ہائی (20kA – 50kA) | تجارتی صفیں، مرکزی انورٹرز، بیٹری مین سوئچ۔ |
| اے سی بی/ BESS | 2000A - 6300A | 1500V DC تک | بہت زیادہ (ویکیوم/ہوا) | یوٹیلیٹی اسکیل سولر فارمز، گرڈ اسکیل انرجی سٹوریج (BESS). |
کم موجودہ ایپلی کیشنز میں، ڈی سی منی ایچر سرکٹ بریکر (MCB) نے زیادہ تر پرانے متوازی پینل کی تنصیبات میں استعمال ہونے والے پرانے 20-amp یا 30-amp فیوز کو تبدیل کر دیا ہے۔ یہ یونٹ چھوٹے ہونے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں اور ان کا ماڈیولر ڈیزائن ہے جسے معیاری DIN ریلوں پر نصب کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، یہی وجہ ہے کہ یہ پہلے سے طے شدہ انتخاب ہیں۔ PV کمبینر بکس اور رہائشی تقسیم بورڈ۔
ایک بار جب امپریج رہائشی رینج سے تجارتی شمسی نظام اور صنعتی (C&I) کی حد سے تجاوز کر جاتا ہے، اس کی پابندی MCB حاصل کیا جاتا ہے. اس صورت میں، مولڈ کیس سرکٹ بریکر (MCCB) مطلوبہ معیار ہو گا۔ یہ یونٹ بہت بڑے اور مضبوط ہوتے ہیں، جو ایک مضبوط، مولڈ انسولیٹنگ کیس میں رکھے جاتے ہیں، اور ان کا مقصد ہائی پاور سوئچنگ کی مکینیکل قوتوں کا مقابلہ کرنے کے لیے بولٹ پر نصب ہونا ہے۔
ایئر سرکٹ بریکرز (ACB) یوٹیلیٹی زینتھ پر استعمال کیے جاتے ہیں، جو بڑے پیمانے پر پاور پلانٹس اور بیٹری انرجی سٹوریج سسٹم (BESS)، ڈی سی سپیکٹرم کے اوپری سرے کو کنٹرول کرنے کے لیے۔ یہ صرف سوئچ نہیں ہیں بلکہ کمپریسڈ ہوا یا ویکیوم ٹیکنالوجیز کے ساتھ آرک بجھانے والے پیچیدہ نظام ہیں۔
BESS مہارت: معیاری ACBs ہمیشہ اسٹوریج کے تناظر میں کافی نہیں ہوتے ہیں۔ ہائی سپیڈ ڈی سی بریکرز شارٹ سرکٹ کی بڑی کرنٹوں پر قابو پانے کے لیے ضروری ہیں جو لیتھیم آئن بیٹری ریک فراہم کر سکتے ہیں۔ تباہ کن تھرمل بھاگنے سے بچنے کے لیے ان یونٹس کو ملی سیکنڈ میں جواب دینے کی ضرورت ہے۔
انجینئرنگ کا دائرہ کار: ہزاروں Amperes (2000A - 6300A) کو سنبھالنے کے قابل۔

ایک شمسی PV نظام کو توانائی کے بہاؤ کی منطق میں مختلف مقامات پر محفوظ رکھنے کی ضرورت ہے۔ بریکرز کی غلط جگہ کا تعین یا AC اور DC ڈومینز کے درمیان علیحدگی کی کمی سسٹم کے کمزور حصوں کو بے نقاب کرتی ہے۔ اس طرح، ہم چار اہم علاقوں میں سرکٹ بریکر کا استعمال قائم کرتے ہیں۔
ملٹی سٹرنگ سسٹمز میں کمبینر باکس دفاع کا پہلا نقطہ ہے جہاں پینلز کے متعدد تاروں کا مجموعہ ایک آؤٹ پٹ میں بنتا ہے۔ استحکام سے پہلے، ایک ڈی سی MCB ہر تار کے آخر میں نصب کیا جانا چاہئے. یہ پوزیشننگ خاص طور پر موجودہ سمتیت کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے ضروری ہے جیسا کہ حفاظتی اقدامات میں بیان کیا گیا ہے۔
جب تاروں میں سے ایک سایہ دار ہو یا اس میں کوئی خرابی ہو، تو دوسری تاریں اس میں مخالف سمت میں کرنٹ کو مجبور کر سکتی ہیں۔ جیسا کہ اس کا ذکر کیا گیا ہے، سمت کی حادثاتی تبدیلی سے حفاظت کے سنگین خدشات پیدا ہوں گے اور شمسی خلیوں کو نقصان پہنچے گا۔ اگرچہ بریکر کرنٹ کو فعال طور پر نہیں چلاتا، لیکن یہ ان خطرناک فیڈ بیک کرنٹوں کے خلاف ایک ضروری تحفظ ہے، جو بصورت دیگر ماڈیولز کو آگ اور ناقابل واپسی نقصان کا باعث بنے گی۔
انرجی سٹوریج سیکشن میں جا کر، بیٹری بینک اور انورٹر/چارجر کے درمیان انٹرفیس پورے سسٹم کا سب سے مشکل کرنٹ لے جانے والا علاقہ ہے۔ یہ سیکشن ایمپریج کے زیادہ سے زیادہ بہاؤ اور مضبوط ڈی سی کی اجازت دیتا ہے۔ MCCB یا اعلی درجہ بندی MCB ضرورت ہے
یہاں ایک بریکر شامل کیا گیا ہے، نہ صرف بھاری گیج بیٹری کیبلنگ کو اوور کرینٹ کی وجہ سے ہونے والے تھرمل رن وے سے بچانے کے لیے، بلکہ، شاید زیادہ اہم بات، منقطع ہونے کا ایک محفوظ، جسمانی طریقہ پیش کرنے کے لیے۔ یہ تنہائی بحالی کے عملے کو لائیو DC وولٹیج کے مہلک نمائش کے بغیر بیٹری بینک پر کام کرنے کے قابل بناتی ہے۔
مین انورٹر ان پٹ پروٹیکشن ڈی سی جنریشن اور اے سی کنورژن کے درمیان اہم گیٹ وے کا کردار ادا کرتا ہے۔ یہ بریکر کومبائنر باکس آؤٹ پٹ اور انورٹر ان پٹ کے درمیان رکھا جاتا ہے، اور یہ پوری جنریشن سائیڈ کے مین ڈی سی سوئچ کے طور پر کام کرتا ہے۔ یہ صرف اوور کرنٹ پروٹیکشن نہیں کرتا ہے بلکہ انورٹر کے حساس اندرونی پاور الیکٹرانکس کو بیرونی اضافے سے بچاتا ہے اور پورے DC ڈسٹری بیوشن سسٹم کو ایک مرکزی الگ تھلگ نقطہ فراہم کرتا ہے۔
آخر میں، کھپت کی طرف کچھ ایپلی کیشنز ہیں، خاص طور پر گھر کے مالکان کے لیے جو کارکردگی کو حاصل کرنے کے لیے براہ راست کرنٹ کا استعمال کرتے ہیں۔ اس کو تقویت دینے کے لیے، انسٹالرز کو علیحدہ ڈسٹری بیوشن بورڈز لگانے کی ضرورت ہے (فیوز بکس) وقف شدہ سرکٹ بریکرز کے ساتھ، جو متبادل موجودہ پینل سے بالکل مختلف ہیں۔
یہ ان حالات میں درکار ہے جہاں ایل ای ڈی لیمپ جیسے آلات کام کرنے کے لیے براہ راست کرنٹ کی مستقل دستیابی پر منحصر ہوتے ہیں۔ چونکہ ان آلات کو ایک خاص پاور ماحول کی ضرورت ہوتی ہے، اس معاملے میں DC سرکٹ بریکر ان حساس بوجھوں کی حفاظت کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ وہ اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ سپلائی کو مناسب طریقے سے رکھا جائے اور لائٹنگ سرکٹ میں کسی بھی اوور لوڈنگ کو مرکزی نظام کو متاثر کیے بغیر جلد از جلد الگ کر دیا جائے۔
شمسی توانائی میں سرکٹ بریکر کا انتخاب PV سسٹمز مطالعہ کا ایک شعبہ ہے جسے اکثر پینل یا انورٹر کے اختیارات کے حق میں نظر انداز کیا جاتا ہے۔ لیکن اس معاملے میں لاپرواہی مہنگی پڑتی ہے۔ خراب طریقے سے منتخب کیا گیا بریکر اکثر تھرمل ڈیریٹنگ کی وجہ سے غلطی کرتا ہے، جس سے زیادہ گرمی سے نقصان ہوتا ہے اور بدترین صورت میں، سسٹم میں آگ لگ جاتی ہے۔
بریکر کا انتخاب موقع کا کھیل نہیں ہے، بلکہ نظام کے کام کے حالات کے مطابق تصریحات میں سے ایک ہے۔

بریکر وولٹیج کی درجہ بندی زیادہ سے زیادہ اوپن سرکٹ وولٹیج (Voc) سے زیادہ ہونی چاہیے۔ PV صف، لیکن سب سے کم متوقع درجہ حرارت پر۔ مزید برآں، انتخاب انورٹر کی ٹاپولوجی اور UL508i اور IEC60947-3 سمیت صنعتی معیارات کے مطابق ہونا چاہیے۔
قطب کی ترتیب الگ تھلگ میں تاروں کی تعداد کے براہ راست متناسب ہے۔ ڈی سی آئسولیشن کے سب سے اہم اصولوں میں سے ایک یہ ہے کہ تمام لائیو کنڈکٹرز کو ایک ہی وقت میں ڈی انرجائز کیا جانا چاہیے۔
تنصیب کے ماحول کا اثر سب سے اہم پہلوؤں میں سے ایک ہے جو عام طور پر مخصوص شیٹس میں غائب ہوتے ہیں۔ سولر آئسولیٹر اور بریکر موسمیاتی کنٹرول والے سرور رومز میں کام نہیں کرتے بلکہ سخت حالات میں۔
نیشنل الیکٹریکل کوڈ (NEC) اور جنرل انجینئرنگ کے بہترین طریقوں کے مطابق، بریکر کو اس کی درجہ بندی کے 100% پر مسلسل نہیں چلنا چاہیے۔
حساب کتاب کا فارمولا:
اپنے بریکر (Ibreaker) کے لیے کم از کم ایمپیئر کی درجہ بندی کا تعین کرنے کے لیے، آپ کو حفاظتی عوامل کو لاگو کرنا چاہیے PV سرنی کا شارٹ سرکٹ کرنٹ (آئی ایس سی)۔

آسان:

: مثال کے طور پر
اگر آپ کے پاس 10A کے Isc والے پینلز کی تار ہے:

آپ کو قریب ترین معیاری سائز تک گول کرنا چاہیے، جو کہ 20A DC بریکر ہوگا۔
عام اجزاء سے بھرے بازار میں، BENY ایک صنعت کار کے طور پر کھڑا ہے جو خاص طور پر DC شمسی تحفظ کی پیچیدگیوں پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ فرق مارکیٹنگ میں نہیں، انجینئرنگ کی سختی میں ہے۔
صنعت کے 30 سال سے زیادہ کے تجربے کے ساتھ، BENY انجینئرز نظام شمسی کے سرکٹ بریکر جو لاگت کی کارکردگی اور صنعتی درجہ کی لچک کے درمیان فرق کو ختم کرتا ہے۔ ہمارے حل کے مکمل سپیکٹرم کو ہینڈل کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے PV ڈیمانڈز—12V سے 1500V سسٹمز—کم سے کم توانائی کے نقصان کے ساتھ 630A تک ہیوی ڈیوٹی کرنٹ کو سپورٹ کرتے ہیں۔
حفاظت ہمارے "برداشت کرنے کے لیے تیار" فلسفے کا اندرونی حصہ ہے۔ ہر بریکر میں اعلی درجے کی آرک دبانے والی رکاوٹیں اور 6kA بریکنگ کی صلاحیت موجود ہے تاکہ فالٹ کو فوری طور پر بے اثر کیا جا سکے۔ ہم ایک غیر پولرائزڈ ڈیزائن کے ساتھ عملی تنصیب کے چیلنجوں کو حل کرتے ہیں جو وائرنگ کی غلطیوں اور مضبوط IP65 انکلوژرز کو ختم کرتا ہے جو -40°C سے 85°C تک کے انتہائی موسموں میں کارکردگی کا مظاہرہ کرنے کے لیے ٹیسٹ کیے گئے ہیں۔
5 سال کی وارنٹی اور 24/7 عالمی سپورٹ کے ذریعے حمایت یافتہ، منتخب کرنا BENY مطلب ہے اپنے انفراسٹرکچر کو ایک پارٹنر کے ساتھ محفوظ کرنا جو غیر سمجھوتہ کرنے والی حفاظت اور لمبی عمر کے لیے پرعزم ہے۔
فوٹو وولٹک سرمایہ کاری میں ایک خاموش محافظ ہے، شمسی سرکٹ بریکر۔ جبکہ پینل قدر پیدا کرتے ہیں، توڑنے والے اسے برقرار رکھتے ہیں۔ زیادہ پیچیدہ ہائی وولٹیج تجارتی صفوں کی طرف بڑھنا، جیسا کہ سادہ رہائشی نظاموں کے برعکس، اجزاء کے انتخاب کے حوالے سے ہمارے رویے میں تبدیلی کی ضرورت ہے۔
ہمیں توڑنے والوں کو اشیاء کے طور پر غور کرنا چھوڑ دینا چاہئے اور انہیں اہم حفاظتی اثاثے سمجھنا چاہئے۔ انسٹالرز اس بات کو یقینی بنا سکتے ہیں کہ DC آرکس کی منفرد فزکس، میپنگ بریکرز کو ان کے ایپلی کیشن کے شعبوں میں، جیسے بیٹری بینکوں سے کمبینر بکس، اور سخت ماحولیاتی معیارات اور ایمپیئر ریٹنگز پر غور کر کے سسٹم قابل اعتماد ہیں۔
سرکٹ بریکر ہائی پروفائل شیلڈ ہیں جس کی بہت سے سسٹمز کو ضرورت ہے۔ جب وائرنگ کی درست ہدایات، حفاظتی اقدامات اور دیکھ بھال کا مشاہدہ کیا جاتا ہے، تو وہ اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ فوٹو وولٹک پینل کا معیار طویل عرصے تک برقرار رہے گا۔
ان افراد کے لیے جو مضبوط، تصدیق شدہ اور انجینئرڈ DC تحفظ کے حل حاصل کرنا چاہتے ہیں، BENY وہ ہارڈ ویئر پیش کرتا ہے جس کی انہیں کل کے نظام شمسی کو محفوظ طریقے سے اور مؤثر طریقے سے تعمیر کرنے کی ضرورت ہے۔
س: سولر پینلز کے لیے کس قسم کا سرکٹ بریکر استعمال کیا جاتا ہے؟
A: آپ کو سولر پینل کے تحفظ کے لیے خصوصی بریکر استعمال کرنا چاہیے، عام طور پر ڈی سی سرکٹ بریکر۔ معیاری ہوم AC بریکر استعمال نہ کریں۔ DC بجلی مسلسل آرکس بناتی ہے جو AC سے بجھانا مشکل ہے۔ سولر بریکرز (جیسے DC MCBیا MCCBs) ان ہائی وولٹیج ڈی سی آرکس کو محفوظ طریقے سے روکنے اور آگ کو روکنے کے لیے مخصوص آرک چوٹس اور مقناطیسی میکانزم ہیں۔
سوال: کیا مجھے سولر پینل اور انورٹر کے درمیان بریکر کی ضرورت ہے؟
A: جی ہاں. کے درمیان سولر پینل سرکٹ بریکر (یا ڈی سی آئیسولیٹر) کی ضرورت ہے۔ PV array اور inverter.. یہ دو اہم کردار ادا کرتا ہے: یہ انورٹر کے ان پٹ کو بجلی کے اضافے یا شارٹ سرکٹس سے بچاتا ہے، اور یہ مینٹیننس اہلکاروں کے لیے لائیو تاروں کو سنبھالے بغیر سسٹم کی خدمت کے لیے ایک محفوظ فزیکل کنکشن پوائنٹ فراہم کرتا ہے۔
س: نظام شمسی میں بریکر کہاں لگایا جائے؟
A: بریکر تین اہم تحفظ والے علاقوں میں نصب کیے جائیں: