PV سىستېمىلىرى ئۈچۈن توك بېسىمىدىن ساقلىنىش ئۈسكۈنىلىرىنى تاللاش - SPD نىڭ تۈرلىرى

فوتوۋولت (PV) توك ئىشلەپچىقىرىش قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيەنىڭ مۇھىم مەنبەسى بولۇپ، ئەنئەنىۋى توك ئىشلەپچىقىرىشقا سېلىشتۇرغاندا ئىقتىسادىي جەھەتتىن كۈچلۈك رىقابەت كۈچىگە ئىگە. ئۆگزە قۇياش ئېنېرگىيە تاختىسى قاتارلىق كىچىك تارقاقلاشتۇرۇلغان PV سىستېمىلىرى بارغانسېرى ئالقىشقا ئېرىشمەكتە. ئۆگزە PV سىستېمىلىرى 1500V غىچە بولغان توك بېسىمى بىلەن ئۆزگىرىدىغان ۋە تۇراقلىق توك تارقىتىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. تۇراقلىق توك تەرىپى، بولۇپمۇ PV تاختىلىرى، يۇقىرى خەتەرلىك رايونلاردا چاقماق سوقۇشىغا بىۋاسىتە دۇچ كېلىشى مۇمكىن، بۇ ئۇلارنى چاقماقنىڭ زىيىنىغا ئاسان ئۇچرايدۇ.

بىنالارنىڭ چاقماقتىن ساقلىنىشى چاقماق خەۋپ-خەتىرىگە ئاساسەن تاشقى قوغداش (چاقماقتىن ساقلىنىش سىستېمىسى، LPS) ۋە ئىچكى قوغداش (ئۆتكۈرلۈكتىن ساقلىنىش تەدبىرلىرى، SPM) دەپ ئايرىلىدۇ. ئۆرلەشتىن ساقلىنىش ئۈسكۈنىلىرى (SPD) ئىچكى قوغداشنىڭ بىر قىسمى سۈپىتىدە، ئاتموسفېرا چاقماقى ياكى ئالماشتۇرۇش مەشغۇلاتى سەۋەبىدىن كېلىپ چىققان ۋاقىتلىق توك بېسىمىنىڭ ئېشىپ كېتىشىدىن ساقلايدۇ. SPDلار قوغدىلىدىغان ئۈسكۈنىلەرنىڭ سىرتىغا ئورنىتىلىدۇ ۋە ئاساسلىقى تۆۋەندىكىدەك خىزمەت قىلىدۇ: توك سىستېمىسىدا ئۆرلەش بولمىغاندا، SPD ئۆزى قوغدايدىغان سىستېمىنىڭ نورمال ئىشلىشىگە زور تەسىر كۆرسەتمەيدۇ. ئۆرلەش يۈز بەرگەندە، SPD تۆۋەن ئىمپېدانس بىلەن تەمىنلەيدۇ، ئۆرلەش توكىنى ئۆزىدىن ئۆتكۈزۈپ، توك بېسىمىنى بىخەتەر سەۋىيىگە چۈشۈرىدۇ. ئۆرلەش ئۆتۈپ كەتكەندىن ۋە قالغان توك ئۆچۈپ قالغاندىن كېيىن، SPD يۇقىرى ئىمپېدانس ھالىتىگە قايتىدۇ.

1. توك بېسىمىدىن ساقلىنىش ئۈسكۈنىلىرىنىڭ (SPD) ئورنىتىلىش ئورنى

SPD لارنىڭ ئورنىتىلىش ئورنى چاقماقنىڭ خەۋپ دەرىجىسىگە ئاساسەن ۋە IEC 62305 دىكى چاقماقتىن قوغداش رايونلىرى (LPZ) ئۇقۇمىغا ئاساسەن بېكىتىلىدۇ. ۋاقىتلىق ئېشىپ كېتىش بېسىمى ئاستا-ئاستا بىخەتەر سەۋىيىگە چۈشۈرۈلىدۇ، بۇ سەۋىيە قوغدىلىدىغان ئۈسكۈنىلەرنىڭ چىداملىق بېسىمىدىن تۆۋەن بولۇشى كېرەك. رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، SPD لار بۇ رايونلارنىڭ چېگرىسىغا ئورنىتىلىدۇ، بۇ تۆۋەن بېسىملىق سىستېمىلاردا ئىشلىتىلىدىغان كۆپ دەرىجىلىك ئېشىپ كېتىشتىن قوغداش ئۇقۇمىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. PV سىستېمىلىرى ئۈچۈن، دىققەت نۇقتىسى چاقماق ئېشىپ كېتىشنىڭ ئۆزگىرىشچان ۋە تۇراقلىق توك تەرەپلىرىدىن كىرىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش، شۇ ئارقىلىق ئىنۋېرتېر قاتارلىق مۇھىم زاپچاسلارنى قوغداشقا مەركەزلىشىدۇ.

2. توك بېسىمىدىن ساقلىنىش ئۈسكۈنىلىرى (SPD) سىناق سىنىپلىرى

IEC 61643-11 گە ئاساسلانغاندا، SPD لار چاقماق ئېقىمىنىڭ ئىمپۇلس تىپىغا ئاساسەن ئۈچ سىناق تۈرىگە ئايرىلىدۇ. I تىپلىق سىناقلار (T1 دەپ بەلگە قويۇلغان) بىناغا يەتكۈزۈلۈشى مۇمكىن بولغان قىسمەن چاقماق ئېقىمىنى تەقلىد قىلىش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن. بۇ سىناقلار 10/350 µs دولقۇن شەكلىنى ئىشلىتىدۇ، رەسىمدىكىدەك، ئۇۋۇلاش شەكلىدە كۆرسىتىلگەندەك، ئادەتتە LPZ0 بىلەن LPZ1 ئوتتۇرىسىدىكى چېگراغا، مەسىلەن ئاساسلىق تارقىتىش تاختىسى ياكى تۆۋەن توك بېسىملىق ترانسفورماتور كىرىش ئېغىزىغا قوللىنىلىدۇ. بۇ دەرىجىدىكى SPD لار ئادەتتە توك بېسىمى ئالماشتۇرۇش تىپىدا بولۇپ، گاز چىقىرىش تۇرۇبىسى ياكى ئۇچقۇن بوشلۇقى (مەسىلەن، سىگنال بوشلۇقى ياكى گرافىت بوشلۇقى) قاتارلىق زاپچاسلارغا ئىگە.

II تىپلىق (T2) ۋە III تىپلىق (T3) سىناقلاردا قىسقا مۇددەتلىك ئىمپۇلسلار ئىشلىتىلىدۇ. II تىپلىق SPDلار ئادەتتە مېتال ئوكسىدلىق ۋارىستور (MOV) قاتارلىق زاپچاسلارنى ئىشلىتىدىغان توك بېسىمىنى چەكلەش ئۈسكۈنىلىرى. ئۇلار 8/20 µs توك دولقۇن شەكلى ئارقىلىق نامدىكى توك چىقىرىش توكى بىلەن سىناق قىلىنىدۇ (ئۇچۇش رەسىمىگە قاراڭ)، ھەمدە ئۈستۈنكى ئېقىم قوغداش ئۈسكۈنىسىدىن كېلىدىغان قالدۇق توك بېسىمىنى تېخىمۇ چەكلەشكە مەسئۇل. III تىپلىق سىناقلاردا 1.2/50 µs توك بېسىمى ۋە 8/20 µs توك ئىمپۇلسى (تۆۋەندىكى رەسىمگە قاراڭ) بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەن دولقۇن گېنېراتورى ئىشلىتىلىدۇ، بۇ ئاخىرقى ئىشلىتىلىدىغان ئۈسكۈنىلەرگە يېقىنراق توك بېسىمىنى تەقلىد قىلىدۇ.

3. توك بېسىمىدىن ساقلىنىش ئۈسكۈنىسىنىڭ ئۇلىنىش تىپى (SPD)

ۋاقىتلىق ئېشىپ كېتىشتىن ساقلىنىشنىڭ ئىككى ئاساسلىق ئۇسۇلى بار. بىرىنچىسى، ئورتاق ھالەتتىكى قوغداش (CT1) بولۇپ، ئۇ توك ئۆتكۈزگۈچلەر بىلەن قوغداش يەر سىملىرى (PE) ئوتتۇرىسىدىكى ئېشىپ كېتىشتىن ساقلىنىش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن. مەسىلەن، چاقماق چېقىش سىستېمىغا يەرگە نىسبەتەن يۇقىرى توك بېسىمىنى ئېلىپ كېلىشى مۇمكىن. ئورتاق ھالەتتىكى قوغداش، تۆۋەندە كۆرسىتىلگەندەك، چاقماق چېقىش قاتارلىق سىرتقى قالايمىقانچىلىقلارنىڭ تەسىرىنى پەسەيتىشكە ياردەم بېرىدۇ.

ئىككىنچىسى، دىففېرېنسىئال ھالەت قوغداش (CT2) بولۇپ، ئۇ لىنىيە ئۆتكۈزگۈچ (L) بىلەن نېيترال ئۆتكۈزگۈچ (N) ئوتتۇرىسىدىكى توك بېسىمىنىڭ ئېشىشىدىن ساقلايدۇ. بۇ خىل قوغداش، تۆۋەندىكى دىئاگراممىدا كۆرسىتىلگەندەك، ئېلېكتر شاۋقۇنى ياكى سىستېمىنىڭ ئۆزىدە پەيدا بولغان توسالغۇلار قاتارلىق ئىچكى قالايمىقانچىلىقلارنى ھەل قىلىشتا ئالاھىدە مۇھىم.

بۇ قوغداش ئۇسۇللىرىنىڭ بىرىنى ياكى ھەر ئىككىسىنى قوللىنىش ئارقىلىق، ئېلېكتر سىستېمىلىرىنى مۇمكىن بولغان توك بېسىمى مەنبەلىرىدىن ياخشىراق قوغداشقا بولىدۇ، ئاخىرىدا ئۇلانغان ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئۆمرى ۋە ئىشەنچلىكلىكىنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ.

شۇنىڭغا دىققەت قىلىش كېرەككى، SPD قوغداش ھالىتىنى تاللاش ئورنىتىلغان يەر سىستېمىسى بىلەن ماسلىشىشى كېرەك. TN سىستېمىلىرى ئۈچۈن، CT1 ۋە CT2 قوغداش ھالىتىنىڭ ھەر ئىككىسىنى ئىشلىتىشكە بولىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، TT سىستېمىلىرىدا، CT1 پەقەت RCD نىڭ ئارقىسىغا قوللىنىلىدۇ. IT سىستېمىلىرىدا، بولۇپمۇ نېيترال ئۆتكۈزگۈچسىز سىستېمىلاردا، CT2 قوغداش قوللىنىلمايدۇ. بۇ IT يەر سەپلىمىسىنى ئىشلىتىدىغان تۇراقلىق توك تارقىتىش سىستېمىلىرىدا مۇھىم ئامىل. تەپسىلاتلارنى تۆۋەندىكى جەدۋەلدىن تاپقىلى بولىدۇ.

4. زور كۈچتىن ساقلىنىش ئۈسكۈنىلىرىنىڭ (SPD) ئاساسلىق پارامېتىرلىرى

خەلقئارا IEC 61643-11 ئۆلچىمىگە ئاساسەن، تۆۋەن توك بېسىملىق توك تارقىتىش سىستېمىسىغا ئۇلانغان SPD لارنىڭ ئالاھىدىلىكلىرى ۋە سىناقلىرى 7-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ئېنىقلانغان.

(1) توك بېسىمى قوغداش دەرىجىسى (ئۆسۈش)

SPD نى تاللاشتىكى ئەڭ مۇھىم ئامىل ئۇنىڭ توك بېسىمىنى قوغداش دەرىجىسى (Up) بولۇپ، ئۇ SPD نىڭ تېرمىناللار ئارىسىدىكى توك بېسىمىنى چەكلەش ئىقتىدارىنى ئىپادىلەيدۇ. بۇ قىممەت ئەڭ چوڭ قىسىش توك بېسىمىدىن يۇقىرى بولۇشى كېرەك. بۇ قىممەت SPD دىن ئۆتىدىغان توك مىقدارى نامدىكى چىقىرىش توكى In غا تەڭ بولغاندا قولغا كېلىدۇ. تاللانغان توك بېسىمىنى قوغداش دەرىجىسى يۈكنىڭ ئىمپۇلسقا چىداملىق توك بېسىمى Uw دىن تۆۋەن بولۇشى كېرەك. چاقماق چېقىش ئەھۋالىدا، SPD تېرمىناللىرىدىكى توك بېسىمى ئادەتتە Up دىن تۆۋەن بولىدۇ. PV DC سىستېمىلىرى ئۈچۈن، يۈك ئادەتتە PV مودۇللىرى ۋە ئۆزگەرتكۈچلەرنى كۆرسىتىدۇ.

(2) ئەڭ يۇقىرى ئۈزلۈكسىز ئىشلەش توك بېسىمى (Uc)

Uc بولسا SPD قوغداش ھالىتىگە ئۈزلۈكسىز قوللىنىلىدىغان ئەڭ چوڭ DC توك بېسىمى. ئۇ ئۆلچەملىك توك بېسىمى ۋە سىستېمىنىڭ يەر بىلەن تۇتاشتۇرۇش سەپلىمىسىگە ئاساسەن تاللىنىدۇ ھەمدە SPD نىڭ ئاكتىپلىنىش چېكى سۈپىتىدە خىزمەت قىلىدۇ. PV سىستېمىلىرىنىڭ DC تەرىپى ئۈچۈن، Uc PV گۇرۇپپىسىنىڭ Uoc Max دىن چوڭ ياكى تەڭ بولۇشى كېرەك. Uoc Max بولسا PV گۇرۇپپىسىنىڭ بەلگىلەنگەن نۇقتىسىدىكى توك تېرمىناللىرى ۋە توك تېرمىنالى بىلەن يەر بىلەن بولغان ئەڭ يۇقىرى ئوچۇق توك بېسىمىنى كۆرسىتىدۇ.

(3) نامدىكى قويۇپ بېرىش توكى (In)

بۇ SPD دىن ئۆتىدىغان 8/20 μs دولقۇن شەكلىدىكى توكنىڭ ئەڭ يۇقىرى قىممىتى بولۇپ، II تىپلىق سىناق ۋە I تىپلىق سىناقلاردا ئىشلىتىلىدۇ. II تىپIEC SPD نىڭ كەم دېگەندە 19 قېتىم 8/20 μs دولقۇن شەكلىدىكى توك چىقىرىشقا بەرداشلىق بېرەلەيدىغانلىقىنى تەلەپ قىلىدۇ. In قىممىتى قانچە يۇقىرى بولسا، SPD نىڭ ئۆمرى شۇنچە ئۇزۇن بولىدۇ، ئەمما تەننەرخىمۇ ئاشىدۇ.

(4) ئىمپۇلس ئېقىمى (Iimp)

ئۈچ پارامېتىر بىلەن بەلگىلىنىدىغان بۇ توك ئەڭ يۇقىرى چوققا (Ipeak)، زەرەت (Q) ۋە خاس ئېنېرگىيە (W/R) ئارقىلىق ئىشلىتىلىدۇ I تىپ سىناقلار. ئادەتتىكى دولقۇن شەكلى 10/350 μs.