तुमच्या सौरऊर्जा यंत्रणेचे विजेपासून संरक्षण कसे करावे

फोटोव्होल्टेइक (PV) आणि पवन-विद्युत प्रणालींमध्ये बिघाड होण्याचे एक सामान्य कारण म्हणजे वीज पडणे. प्रणालीपासून लांब अंतरावर किंवा ढगांमध्येही वीज कोसळल्याने हानीकारक लाट येऊ शकते. परंतु बहुतेक वीज नुकसान टाळता येते. दशकांच्या अनुभवावर आधारित, पॉवर सिस्टम इंस्टॉलर्सद्वारे सामान्यतः स्वीकारल्या जाणाऱ्या काही सर्वात किफायतशीर तंत्रे येथे आहेत. या सल्ल्याचे पालन करा आणि तुमच्या अक्षय ऊर्जा (RE) प्रणालीला वीज पडण्याचे नुकसान टाळण्याची तुमची खूप चांगली संधी आहे.

ग्राउंड व्हा

विजेच्या नुकसानापासून संरक्षणासाठी ग्राउंडिंग ही सर्वात मूलभूत तंत्र आहे. तुम्ही विजेच्या लाटेला थांबवू शकत नाही, परंतु तुम्ही जमिनीवर जाण्याचा एक थेट मार्ग देऊ शकता जो तुमच्या मौल्यवान उपकरणांना बायपास करेल आणि लाटेला सुरक्षितपणे जमिनीत सोडेल. जमिनीवर जाण्याचा विद्युत मार्ग जमिनीवरील संरचनेत जमा होणारी स्थिर वीज सतत सोडेल. बहुतेकदा, हे सुरुवातीलाच विजेचे आकर्षण रोखते.

लाइटनिंग अरेस्टर आणि सर्ज प्रोटेक्टर हे इलेक्ट्रिकल सर्जेस शोषून इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे संरक्षण करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. तथापि, ही उपकरणे चांगल्या ग्राउंडिंगचा पर्याय नाहीत. ते फक्त प्रभावी ग्राउंडिंगसह कार्य करतात. ग्राउंडिंग सिस्टम तुमच्या वायरिंग इन्फ्रास्ट्रक्चरचा एक महत्त्वाचा भाग आहे. पॉवर वायरिंग स्थापित करण्यापूर्वी किंवा स्थापित करताना ते स्थापित करा. अन्यथा, एकदा सिस्टम कार्य करत असताना, हा महत्त्वाचा घटक कधीही "करण्याच्या" यादीत तपासला जाऊ शकत नाही.

ग्राउंडिंगमधील पहिले पाऊल म्हणजे सर्व धातूच्या स्ट्रक्चरल घटकांना आणि पीव्ही मॉड्यूल फ्रेम्स, माउंटिंग रॅक आणि विंड जनरेटर टॉवर्स सारख्या इलेक्ट्रिकल एन्क्लोजरना बाँडिंग (इंटरकनेक्टिंग) करून जमिनीवर डिस्चार्ज मार्ग तयार करणे. नॅशनल इलेक्ट्रिकल कोड (एनईसी), कलम २५० आणि कलम ६९०.४१ ते ६९०.४७ कोड-अनुपालन वायर आकार, साहित्य आणि तंत्रे निर्दिष्ट करतात. ग्राउंड वायर्समध्ये तीक्ष्ण वाकणे टाळा—उच्च करंट सर्जेस घट्ट कोपरे वळवण्यास आवडत नाहीत आणि ते सहजपणे जवळच्या वायरिंगवर जाऊ शकतात. अॅल्युमिनियम स्ट्रक्चरल घटकांना (विशेषतः पीव्ही मॉड्यूल फ्रेम्स) तांब्याच्या वायरच्या जोडण्यांकडे विशेष लक्ष द्या. “AL/CU” लेबल असलेले कनेक्टर आणि स्टेनलेस स्टील फास्टनर्स वापरा, जे गंजण्याची क्षमता कमी करतात. डीसी आणि एसी सर्किट्सच्या ग्राउंड वायर्स देखील या ग्राउंडिंग सिस्टमशी जोडल्या जातील. (अधिक सल्ल्यासाठी HP102 आणि HP103 मधील पीव्ही अ‍ॅरे ग्राउंडिंगवरील कोड कॉर्नर लेख पहा.)

ग्राउंड रॉड्स

अनेक स्थापनेतील सर्वात कमकुवत पैलू म्हणजे पृथ्वीशीच असलेले कनेक्शन. शेवटी, तुम्ही फक्त ग्रहाशी वायर जोडू शकत नाही! त्याऐवजी, तुम्हाला वाहक, गंजरोधक नसलेल्या धातूचा (सामान्यतः तांबे) रॉड जमिनीत गाडला पाहिजे किंवा हातोडा मारला पाहिजे आणि त्याच्या पृष्ठभागाचा बहुतेक भाग वाहक (म्हणजे ओलसर) मातीशी संपर्कात आहे याची खात्री करावी. अशा प्रकारे, जेव्हा स्थिर वीज किंवा लाट येते तेव्हा इलेक्ट्रॉन कमीत कमी प्रतिकाराने जमिनीत वाहू शकतात.

ज्याप्रमाणे ड्रेन फील्ड पाणी विसर्जन करते, त्याचप्रमाणे ग्राउंडिंग इलेक्ट्रॉन विसर्जन करण्यासाठी कार्य करते. जर ड्रेनपाइप जमिनीत पुरेशा प्रमाणात विसर्जन करत नसेल, तर बॅकअप होतात. जेव्हा इलेक्ट्रॉन बॅकअप घेतात, तेव्हा ते तुमच्या पॉवर वायरिंगमध्ये, तुमच्या उपकरणांमधून आणि त्यानंतरच ग्राउंडिंगमध्ये अंतर (विद्युत चाप तयार करतात) उडी मारतात.

हे टाळण्यासाठी, शक्यतो ओल्या मातीत एक किंवा अधिक ८ फूट लांब (२.४ मीटर), ५/८ इंच (१६ मिमी) तांब्याचा मुलामा असलेले ग्राउंड रॉड बसवा. एकच रॉड सहसा पुरेसा नसतो, विशेषतः कोरड्या जमिनीत. ज्या भागात जमीन खूप कोरडी असते, तिथे अनेक रॉड बसवा, त्यांच्यात किमान ६ फूट (३ मीटर) अंतर ठेवा आणि त्यांना बेअर कॉपर वायरने जोडा, पुरून टाका. पर्यायी पद्धत म्हणजे #६ (१३ मिमी२), दुहेरी #८ (८ मिमी२), किंवा त्याहून मोठे बेअर कॉपर वायर किमान १०० फूट (३० मीटर) लांबीच्या खंदकात गाडणे. (बेअर कॉपर ग्राउंड वायर पाणी किंवा सीवर पाईप किंवा इतर विद्युत तारा वाहून नेणाऱ्या खंदकाच्या तळाशी देखील चालवता येते.) किंवा, ग्राउंड वायर अर्ध्या भागात कापून ती दोन दिशेने पसरवा. प्रत्येक बेअर वायरचे एक टोक ग्राउंडिंग सिस्टमला जोडा.

सिस्टमचा काही भाग ओल्या भागात, जसे की छतावरील पाणी साचते किंवा जिथे झाडांना पाणी द्यायचे आहे, अशा ठिकाणी नेण्याचा प्रयत्न करा. जर जवळपास स्टीलच्या विहिरीचे आवरण असेल, तर तुम्ही ते ग्राउंड रॉड म्हणून वापरू शकता (केसिंगला एक मजबूत, बोल्ट केलेले कनेक्शन बनवा).

ओलसर हवामानात, जमिनीवर किंवा खांबावर बसवलेल्या अ‍ॅरेचे काँक्रीट फूटर्स, किंवा विंड जनरेटर टॉवर किंवा काँक्रीटमध्ये बंद केलेले ग्राउंड रॉड्स आदर्श ग्राउंडिंग प्रदान करणार नाहीत. या ठिकाणी, काँक्रीट सामान्यतः पायांच्या सभोवतालच्या ओलसर मातीपेक्षा कमी वाहक असेल. जर असे असेल तर, अ‍ॅरेच्या पायथ्याशी किंवा तुमच्या विंड जनरेटर टॉवरच्या पायथ्याशी आणि प्रत्येक गाय वायर अँकरवर काँक्रीटच्या शेजारी मातीमध्ये ग्राउंड रॉड बसवा, नंतर त्या सर्वांना उघड्या, पुरलेल्या वायरने जोडा.

कोरड्या किंवा शुष्क हवामानात, बहुतेकदा उलट सत्य असते - काँक्रीटच्या पायांमध्ये आजूबाजूच्या मातीपेक्षा जास्त आर्द्रता असू शकते आणि ते ग्राउंडिंगसाठी आर्थिक संधी देतात. जर २० फूट लांब (किंवा जास्त) रीबार कॉंक्रिटमध्ये एम्बेड करायचा असेल, तर रीबार स्वतः ग्राउंड रॉड म्हणून काम करू शकतो. (टीप: काँक्रीट ओतण्यापूर्वी हे नियोजित केले पाहिजे.) ग्राउंडिंगची ही पद्धत कोरड्या ठिकाणी सामान्य आहे आणि NEC, कलम २५०.५२ (A3), "काँक्रीट-एनकेस्ड इलेक्ट्रोड" मध्ये वर्णन केले आहे.

तुमच्या स्थानासाठी सर्वोत्तम ग्राउंडिंग पद्धत कोणती आहे याबद्दल तुम्हाला खात्री नसल्यास, तुमच्या सिस्टमच्या डिझाइन टप्प्यात तुमच्या इलेक्ट्रिकल इन्स्पेक्टरशी बोला. तुम्ही जास्त ग्राउंडिंग करू शकत नाही. कोरड्या ठिकाणी, अनावश्यक ग्राउंड रॉड्स, पुरलेले वायर इत्यादी बसवण्यासाठी प्रत्येक संधीचा वापर करा. गंज टाळण्यासाठी, ग्राउंड रॉड्सशी जोडणी करण्यासाठी फक्त मान्यताप्राप्त हार्डवेअर वापरा. ​​ग्राउंड वायर्स विश्वसनीयरित्या जोडण्यासाठी तांबे स्प्लिट-बोल्ट वापरा.

ग्राउंडिंग पॉवर सर्किट्स

इमारतीच्या वायरिंगसाठी, NEC ला DC पॉवर सिस्टमची एक बाजू ग्राउंडशी जोडणे आवश्यक आहे—किंवा “बॉन्ड” करणे आवश्यक आहे. अशा सिस्टमचा AC भाग कोणत्याही ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टमच्या पारंपारिक पद्धतीने ग्राउंड करणे आवश्यक आहे. (हे युनायटेड स्टेट्समध्ये खरे आहे. इतर देशांमध्ये, अनग्राउंडेड पॉवर सर्किट्स सामान्य आहेत.) युनायटेड स्टेट्समधील आधुनिक होम सिस्टमसाठी पॉवर सिस्टम ग्राउंड करणे आवश्यक आहे. DC निगेटिव्ह आणि AC न्यूट्रल त्यांच्या संबंधित सिस्टममध्ये फक्त एकाच बिंदूवर ग्राउंडशी जोडलेले असणे आवश्यक आहे आणि ग्राउंडिंग सिस्टममध्ये दोन्ही एकाच बिंदूवर जोडलेले आहेत. हे सेंट्रल पॉवर पॅनेलवर केले जाते.

काही एकल-उद्देशीय, स्वतंत्र प्रणालींचे उत्पादक (जसे की सौर पाणी पंप आणि रेडिओ रिपीटर) पॉवर सर्किट ग्राउंड न करण्याची शिफारस करतात. विशिष्ट शिफारसींसाठी उत्पादकाच्या सूचना पहा.

अ‍ॅरे वायरिंग आणि "ट्विस्टेड पेअर" तंत्र

अ‍ॅरे वायरिंगमध्ये धातूच्या चौकटीत अडकलेल्या किमान लांबीच्या वायरचा वापर करावा. पॉझिटिव्ह आणि निगेटिव्ह वायर्स समान लांबीच्या असाव्यात आणि शक्य असेल तेव्हा एकत्र चालवल्या पाहिजेत. यामुळे कंडक्टरमध्ये जास्त व्होल्टेजचा प्रेरण कमी होईल. धातूचा कंड्युट (ग्राउंड केलेले) देखील संरक्षणाचा थर जोडतो. लांब बाहेरील वायर्स वर चालवण्याऐवजी गाडून टाका. १०० फूट (३० मीटर) किंवा त्याहून अधिक लांबीचा वायर रन अँटेनासारखा असतो - ढगांमध्ये विजेमुळेही लाटा येतील. तारा गाडल्या गेल्या तरीही अशाच लाटा येऊ शकतात, परंतु बहुतेक इंस्टॉलर सहमत आहेत की गाडलेल्या ट्रान्समिशन वायरिंगमुळे विजेचे नुकसान होण्याची शक्यता आणखी मर्यादित होते.

लाटांना बळी पडण्याची शक्यता कमी करण्यासाठी एक सोपी रणनीती म्हणजे "ट्विस्टेड पेअर" तंत्र, जे दोन किंवा अधिक कंडक्टरमधील कोणत्याही प्रेरित व्होल्टेजला समान करण्यास आणि रद्द करण्यास मदत करते. आधीच वळलेली योग्य पॉवर केबल शोधणे कठीण असू शकते, म्हणून येथे काय करावे ते आहे: जमिनीवर पॉवर वायरची जोडी ठेवा. तारांमध्ये एक काठी घाला आणि त्यांना एकत्र फिरवा. दर 30 फूट (10 मीटर) वर, दिशा बदला. (संपूर्ण अंतर एकाच दिशेने फिरवण्याचा प्रयत्न करण्यापेक्षा हे खूप सोपे आहे.) वायरच्या आकारानुसार कधीकधी वायरिंग वळवण्यासाठी पॉवर ड्रिलचा वापर केला जाऊ शकतो. फक्त वायरिंगचे टोक ड्रिलच्या चकमध्ये सुरक्षित करा आणि ड्रिलच्या कृतीमुळे केबल्स एकत्र फिरू द्या. जर तुम्ही हे तंत्र वापरून पाहिले तर ड्रिल शक्य तितक्या कमी वेगाने चालवण्याची खात्री करा.

जमिनीवरील तारा वीज तारांनी वळवण्याची गरज नाही. दफन रनसाठी, उघड्या तांब्याच्या तारा वापरा; जर तुम्ही कंड्युट वापरत असाल तर ग्राउंड वायर कंड्युटच्या बाहेर चालवा. अतिरिक्त पृथ्वी संपर्कामुळे सिस्टमचे ग्राउंडिंग सुधारेल.

कोणत्याही कम्युनिकेशन किंवा कंट्रोल केबल्ससाठी ट्विस्टेड-पेअर केबल वापरा (उदाहरणार्थ, सोलर वॉटर पंपच्या फुल-टँक शटऑफसाठी फ्लोट-स्विच केबल). ही लहान गेज वायर प्री-ट्विस्टेड, मल्टिपल किंवा सिंगल पेअर केबल्समध्ये सहज उपलब्ध आहे. तुम्ही शील्डेड ट्विस्टेड-पेअर केबल देखील खरेदी करू शकता, ज्यामध्ये ट्विस्टेड वायर्सभोवती मेटॅलिक फॉइल असते आणि सामान्यतः एक वेगळी, बेअर "ड्रेन" वायर देखील असते. वायरिंगमध्ये ग्राउंड लूप (जमिनीवर कमी थेट मार्ग) तयार होण्याची शक्यता दूर करण्यासाठी केबल शील्ड आणि ड्रेन वायर फक्त एकाच टोकाला ग्राउंड करा.

अतिरिक्त वीज संरक्षण

विस्तृत ग्राउंडिंग उपायांव्यतिरिक्त, खालीलपैकी कोणत्याही परिस्थिती असलेल्या साइटसाठी विशेष लाट संरक्षण उपकरणे आणि (शक्यतो) विजेच्या रॉडची शिफारस केली जाते:
• तीव्र वीज पडणाऱ्या क्षेत्रात उंच जमिनीवर एकांत स्थान
• कोरडी, खडकाळ किंवा अन्यथा कमी प्रवाहकीय माती
• वायर १०० फूट (३० मीटर) पेक्षा जास्त लांब चालते

लाइटनिंग अरेस्टर

विजेच्या वादळांमुळे (किंवा विशिष्ट नसलेल्या युटिलिटी पॉवरमुळे) होणारे व्होल्टेज स्पाइक्स शोषून घेण्यासाठी आणि वीज वायरिंग आणि तुमच्या उपकरणांना बायपास करण्यासाठी सर्जला प्रभावीपणे परवानगी देण्यासाठी लाइटनिंग (लाट) अरेस्टर डिझाइन केले आहेत. तुमच्या सिस्टमच्या कोणत्याही भागाशी जोडलेल्या कोणत्याही लांब वायर रनच्या दोन्ही टोकांवर सर्ज प्रोटेक्टर स्थापित केले पाहिजेत, ज्यामध्ये इन्व्हर्टरमधील एसी लाईन्सचा समावेश आहे. एसी आणि डीसी दोन्हीसाठी विविध व्होल्टेजसाठी अरेस्टर बनवले जातात. तुमच्या अनुप्रयोगासाठी योग्य अरेस्टर वापरण्याची खात्री करा. बरेच सिस्टम इंस्टॉलर नियमितपणे डेल्टा सर्ज अरेस्टर वापरतात, जे स्वस्त असतात आणि विजेचा धोका मध्यम असताना काही संरक्षण देतात, परंतु हे युनिट्स आता UL सूचीबद्ध नाहीत.

पॉलीफेसर आणि ट्रान्सटेक्टर अरेस्टर हे वीज पडण्याची शक्यता असलेल्या ठिकाणी आणि मोठ्या स्थापनेसाठी उच्च दर्जाचे उत्पादने आहेत. हे टिकाऊ युनिट्स विविध प्रकारच्या सिस्टम व्होल्टेजसह मजबूत संरक्षण आणि सुसंगतता देतात. काही उपकरणांमध्ये बिघाड मोड प्रदर्शित करण्यासाठी निर्देशक असतात.

विजेचे काटे

"लाइटनिंग रॉड्स" ही स्थिर डिस्चार्ज उपकरणे आहेत जी इमारती आणि सौर-विद्युत अॅरेच्या वर ठेवली जातात आणि जमिनीशी जोडलेली असतात. ते स्थिर चार्ज जमा होण्यास आणि आसपासच्या वातावरणाचे आयनीकरण रोखण्यासाठी असतात. ते स्ट्राइक रोखण्यास मदत करू शकतात आणि जर स्ट्राइक झाला तर जमिनीवर खूप जास्त प्रवाहासाठी मार्ग प्रदान करू शकतात. आधुनिक उपकरणे स्पाइक-आकाराची असतात, बहुतेकदा अनेक बिंदू असतात.

लाईटिंग रॉड्स सामान्यतः फक्त अशा ठिकाणी वापरल्या जातात जिथे तीव्र विद्युत वादळे येतात. जर तुम्हाला वाटत असेल की तुमची साइट या श्रेणीत येते, तर वीज संरक्षणाचा अनुभव असलेल्या कंत्राटदाराला कामावर ठेवा. जर तुमचा सिस्टम इंस्टॉलर इतका पात्र नसेल, तर सिस्टम स्थापित करण्यापूर्वी वीज संरक्षण तज्ञाशी सल्लामसलत करण्याचा विचार करा. शक्य असल्यास, नॉर्थ अमेरिकन बोर्ड ऑफ सर्टिफाइड एनर्जी प्रॅक्टिशनर्स (NABCEP) प्रमाणित पीव्ही इंस्टॉलर निवडा (अ‍ॅक्सेस पहा). जरी हे प्रमाणपत्र वीज संरक्षणासाठी विशिष्ट नसले तरी, ते इंस्टॉलरच्या एकूण क्षमतेच्या पातळीचे सूचक असू शकते.

नजरेआड, मनाबाहेर नाही

वीज संरक्षणाचे बरेच काम पुरले आहे आणि ते अदृश्य झाले आहे. ते योग्यरित्या पूर्ण झाले आहे याची खात्री करण्यासाठी, तुमच्या सिस्टम इंस्टॉलर, इलेक्ट्रिशियन, एक्स्कॅव्हेटर, प्लंबर, विहीर ड्रिलर किंवा तुमच्या ग्राउंडिंग सिस्टममध्ये मातीकाम करणाऱ्या कोणत्याही व्यक्तीशी तुमच्या करारात ते लिहा.