Perlindungan Terhadap Gelombang Surjuk untuk Lampu Jalan Tenaga Suria: Pasang Grounding Terlebih Dahulu, Kemudian Pasang Peranti Perlindungan Gelombang Surjuk (SPD)

Sumber Gelombang Surjuk

Kebanyakan kerosakan yang kita lihat disebabkan oleh empat sumber utama:

• Pukulan petir langsung pada tiang, panel, atau struktur berdekatan.
• Petir yang diinduksi – gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh pukulan petir di tempat lain dan merosakkan panel atau kabel.
• Operasi rangkaian elektrik , di mana perubahan arus yang mendadak menyebar ke semua peralatan yang terhubung ke rangkaian tersebut.
• Perubahan arus dalaman dalam sistem itu sendiri , yang biasanya tidak serius tetapi boleh menambahkan kesan negatif dari masa ke masa.

Sebuah lampu jalan solar yang berfungsi sebagai sistem lengkap (all-in-one) dilindungi daripada rangkaian elektrik melalui pengasingan galvanik, yang menghilangkan satu daripada empat komponen utama sistem tersebut. Oleh itu, laluan kabel antara panel suria dan pengawal menjadi komponen yang paling terdedah kepada gangguan elektrik dalam sistem tersebut.

Lapisan pertama: Pengapungan (Grounding) dan pengikatan (Bonding)

Lapisan ini menentukan sama ada komponen lain dalam sistem dapat berfungsi dengan baik atau tidak. Setiap komponen logam yang mungkin terkena impak elektrik, seperti bracket pemasangan panel, tiang lampu, dan kotak peralatan, mesti dihubungkan dengan perangkat pengapungan dengan cara yang boleh dipercayai. Jalur pengapungan juga harus mempunyai rintangan yang rendah agar tenaga elektrik yang berlebihan dapat keluar dengan mudah. Banyak peraturan tempatan menetapkan nilai rintangan pengapungan sekitar 10 Ω atau lebih rendah; pastikan nilai tersebut sesuai dengan standard di kawasan anda, dan jangan menganggapnya sebagai nilai tetap.

Pengapungan juga merupakan komponen yang mudah rosak seiring masa; sambungan yang tidak berkualiti boleh berkarat. Nilai rintangan pengapungan yang diukur semasa pemasangan mungkin berbeza setelah lima tahun. Ujian berkala terhadap rintangan pengapungan merupakan satu-satunya cara untuk memastikan sistem perlindungan tersebut masih berfungsi dengan baik.

Lapisan kedua: Disiplin pengkabelan (Wiring Discipline)

Cara kabel disambungkan sama pentingnya dengan tempat di mana kabel tersebut berakhir. Kesalahan dalam pengkabelan boleh menyebabkan gangguan pada fungsi sistem lampu jalan.

Pemisahan wayar kuasa dan kabel isyarat, serta elakkan penggunaan jarak yang panjang secara sejajar yang boleh menyebabkan lonjakan voltan. Untuk kabel yang sangat penting, lalukan kabel tersebut melalui konduktor logam yang terhubung ke tanah; lapisan pelindung pada konduktor inilah yang memberikan perlindungan yang efektif. Di kawasan yang membenarkan, gunakan set kabel yang dilengkapi dengan perlindungan terhadap lonjakan voltan pada bahagian panel yang terdedah ke papan kawalan.

Lapisan ketiga: Penggunaan peranti perlindungan lonjakan voltan (Surge Protection Devices/SPDs) di nod-nod yang sesuai. Untuk pemasangan yang bernilai tinggi dan kawasan yang mudah terkena petir, penggunaan SPD yang khusus merupakan pelaburan yang perlu. Strateginya adalah berperingkat: pasang SPD di setiap nod kritikal—pada keluaran panel suria, kabinet pengedaran arus searah (DC), input inverter, dan sisi keluaran arus bolak-balik (AC)—supaya tenaga yang disebabkan oleh lonjakan voltan dapat disebarkan secara berperingkat, dan tidak sampai ke papan kawalan atau komponen lain dengan kekuatan penuh. Pastikan voltan operasi maksimum dan tahap perlindungan setiap SPD sesuai dengan litar yang dilindunginya.

Peraturan pemilihan dan penempatan SPD menentukan sama ada peranti tersebut benar-benar berfungsi atau hanya mengambil ruang saja…

SPD Jenis 1 (yang telah diuji terhadap arus petir sebahagian) perlu dipasang pada sisi panel suria, manakala SPD Jenis 2 (yang telah diuji terhadap lonjakan voltan yang diinduksi) lebih sesuai untuk perlindungan peralatan di bahagian hilir. Ini adalah kelas ujian IEC 61643-11 – klasifikasi tersebut menunjukkan jenis lonjakan voltan yang dapat ditahan oleh peranti tersebut semasa ujian, bukan jenamanya. Pasang SPD sejauh mungkin dari peralatan yang perlu dilindungi , dengan laluan penghubung ke tanah yang paling pendek dan lurus. Setiap meter tambahan pada kabel penghubung antara SPD dan tanah akan bertindak sebagai rintangan terhadap lonjakan voltan. Jika kabel penghubung SPD ke tanah tidak dipasang dengan betul, maka fungsi SPD tersebut akan terbatas atau tidak berkesan. Sambung semua komponen ke dalam satu sistem penghubung tanah yang bersama-sama. Sambungkan titik-titik penghubung tanah semua peralatan (panel suria, kawalan, inverter, konduktor logam, kabel SPD) ke dalam satu sistem equipotential (sistem yang memastikan potensi elektrik sama di semua titik). Ini dapat mengelakkan perbezaan potensi elektrik yang berbahaya yang boleh menyebabkan kerosakan sekunder apabila lonjakan voltan menemui dua laluan ke tanah. Ciri penindasan lonjakan voltan yang terbina dalam pada kawalan dan inverter moden memang berguna, tetapi ia hanyalah bentuk pertahanan pertama sahaja. Anggapnya sebagai tambahan kepada langkah-langkah perlindungan lain, bukan pengganti kepada sistem perlindungan yang lebih komprehensif.

Apa sebenarnya yang rosak selepas ribut berlalu?

Dari unit-unit yang kembali kepada kami selepas musim petir, corak kerosakan adalah konsisten: bahagian yang rosak biasanya ialah stesen masukan DC (DC input stage) pada papan kawalan (controller) atau penggerak LED (LED driver), bukan panel suria itu sendiri; bateri jarang sekali terjejas. Panel suria mampu bertahan walaupun terkena serangan petir yang merosakkan papan kawalan, kerana panel tersebut tidak mengandungi komponen elektronik. Itulah sebabnya kami menasihati pembeli di kawasan yang sering dilanda ribut untuk menganggap komponen SPD (Surge Protection Device) yang terletak pada bahagian panel sebagai komponen yang paling penting dalam bajet perlindungan, dan menyimpan papan kawalan cadangan dalam stok penyelenggaraan.

Penyelenggaraan: Aspek yang sering diabaikan oleh semua orang

Sistem perlindungan ini akan semakin merosot seiring masa, bukan produk yang boleh dibeli sekali sahaja dan tidak perlu diselenggara lagi.

• Uji nilai rintangan grounding mengikut jadual yang ditetapkan, serta selepas berlakunya ribut kencang.
• Periksa petunjuk kerosakan pada peranti perlindungan daripada lonjakan elektrik (Surge Protection Device/SPD) dan gantikan modul yang telah rosak dengan segera; peranti SPD yang telah rosak boleh menyebabkan kerosakan pada rangkaian elektrik.
• Periksa kabel untuk sebarang kecacatan, dengan perhatian khusus pada bahagian penyambungan di pangkal tiang yang sering terdedah kepada kelembapan dan pergerakan.
• Semasa musim petir, pantau ramalan cuaca dan bersiap sedia untuk memutuskan sambungan beban yang tidak penting sebelum ribut kencang berlaku. Pada sistem yang kritikal, alat perekam kejadian lonjakan elektrik dapat mengubah maklumat seperti “lampu padam pada musim bunga lalu” menjadi data yang berguna untuk tindakan selanjutnya.

Apa yang tidak dibincangkan dalam halaman ini

Halaman ini hanya membincangkan sistem perlindungan daripada lonjakan elektrik untuk unit pencahayaan dan rangkaian kuasa DC yang bersangkutan. Ia tidak meliputi reka bentuk sistem perlindungan bangunan terhadap petir (mengikut piawaian IEC 62305), sistem perlindungan kelas substation, atau keperluan penghubungan antara utiliti. Untuk maklumat mengenai komponen yang digunakan dalam sistem perlindungan ini, rujuklah halaman Komponen Lampu Jalan Suria. Untuk menentukan saiz pengawal dan bateri yang diperlukan, gunakan Kalkulator Penentuan Saiz Pengawal.