Proteksyon Laban sa Pagkakaroon ng Surge para sa Mga Ilaw sa Kalye na Ginagamit ng Solar Energy: Grounding First, SPD Second

Pinagmumulan ng Surge

Apat na pinagmumulan ang nagiging sanhi ng halos lahat ng pinsala na nangyayari:

• Direktang pagtama ng kidlat sa post, panel, o mga estruktura na malapit dito.
• Induced lightning – ang electromagnetic pulse na nagmumula sa pagtama ng kidlat sa malapit na lugar na nakakapagdulot ng pinsala sa mga panel at kable.
• Mga operasyon ng power grid – kung saan ang mga pagbabago sa kuryente ay nakakapagdulot ng mga problema sa mga bagay na nakakonekta sa grid.
• Mga internal switching sa loob ng sistema mismo; kadalasan ay hindi gaanong malala, nguni’t sa katagalan ay maaaring maging sanhi ng mga problema.

Ang pagkakasunod-sunod na ito ay napakahalaga upang maprotektahan ang mga ilaw na ginagamit ng solar energy mula sa mga posibleng pinsala na maaaring dulot ng surge.

Ang bawat solary street light na nagtataglay ng lahat ng mga function ay galvanically isolated mula sa grid, na siyang nagtanggal sa isa sa apat na bahagi ng sistema. Ang natitirang tatlong bahagi ang dahilan kung bakit ang circuit na nagkokonekta sa panel at controller ay ang pinakamapanganib sa sistema (ang pinakamadalas na nagkakaroon ng problema).

Layer 1: Grounding at bonding

Ito ang layer na nagdetermina kung gagana ba nang maayos ang ibang mga bahagi ng sistema. Bawat metalikong komponenteng maaaring maapektuhan ng mga pagkakaroon ng surge ng kuryente (kagaya ng mga bracket na nagtatayo sa panel, ang post, at ang mga enclosure ng kagamitan) ay kailangang maitugma nang matatag sa grounding device. Ang resistance ng grounding path ay dapat na mababa, upang ang surge energy ay makapunta nang direkta sa lupa. Maraming lokal na mga regulasyon ay nag-aatas na ang resistance ng grounding para sa mga ilaw ay hindi dapat lumampas sa 10 Ω; kailangan mong kumpirmahin ang detalyeng ito ayon sa mga pamantayan ng iyong lugar, at huwag basta mag-asa sa karaniwang mga pahiwatig.

Ang grounding ay din ang layer na maaaring maglaho sa panahon – ang mga koneksyon ay maaaring magkaroon ng korosi. Ang resistance ng grounding na nasusukat sa panahon ng pagkakabit ng sistema ay maaaring hindi magkapareho pa rin sa resistance nito pagkatapos ng limang taon. Ang regular na pagsubok sa resistance ng grounding ay ang tanging paraan upang matiyak na ang sistema ay patuloy na nagbibigay ng proteksyon.

Layer 2: Wiring discipline

Ang paraan kung paano nairuruta ang mga kable ay nagkakaroon ng malaking epekto sa pagganap ng sistema, kagaya rin ng lugar kung saan nagtatapos ang mga kable.

Ito ang Tagalog translation ng nakalagay na teksto:

• Panatilihing magkakahiwalay ang mga kable ng kuryente at mga kable ng signal, at iwasan ang mga mahabang pagtakbo ng mga kable na magiging dahilan ng pagkakaroon ng surges (biglaang pagtaas ng kuryente).
• Para sa mga mahalagang bahagi ng sistema, ilagay ang mga kable sa mga metal na conduit na naka-ground (nakakonekta sa lupa) – ang paglalagay ng mga kable sa ganitong mga conduit ay nagbibigay ng proteksyon laban sa surges.
• Kung pinahihintulutan ng disenyo, gumamit ng mga kable na may proteksyon laban sa surges sa mga bahagi kung saan ang mga kable ay nakalabas sa panlabas na panel patungo sa controller.

Layunin 3: Paggamit ng SPDs (Surge Protection Devices) sa mga tamang lokasyon

Para sa mga sistema na may mataas na halaga at mga lugar na madalas tamaan ng kidlat, ang paggamit ng mga SPD (Surge Protection Devices) ay isang mahalagang hakbanging pangkaligtasan. Ang estratehiya ay hierarkikal: maglagay ng SPDs sa bawat mahalagang bahagi ng sistema – sa output ng mga panel na nagbibigay ng kuryente mula sa araw, sa cabinet na nagdistribusyon ng kuryente (DC distribution cabinet), sa input ng inverter, at sa output side ng sistema na nagbibigay ng kuryente na may bolta (AC output side) – upang ang enerhiyang nagmumula sa mga surges ay mapawi sa mga yugto, sa halip na dumating sa controller o sa mga device na nagpapatakbo ng sistema nang may napakalakas na kuryente. Siguruhing ang pinakamataas na bolta na kayang tanggapin ng SPD at ang antas ng proteksyon nito ay nagkakasabay sa bolta ng circuit na kinakaprotektahan nito.

Ang mga tuntunin sa pagpili at paglalagay ng SPDs ay napakahalaga upang matiyak na ang mga ito ay tunay na nagbibigay ng proteksyon, at hindi lang nagsisilbi bilang “spare parts” o mga bagay na nagkokonsume ng espasyo sa sistema.

Ang Type 1 SPDs (nasubok laban sa bahagyang kuryenteng galing sa kidlat) ay dapat ikinabit sa panig ng panel na nagtatanggap ng araw; ang Type 2 SPDs (nasubok laban sa mga paglindol ng kuryente) ay angkop para sa pagproteksyon ng mga kagamitan na nasa higit pang bahagi ng sistema. Ito ay ayon sa mga pamantayan ng IEC 61643-11 – ang pagklasipikasyong ito ay nagpapahiwatig kung anong uri ng paglindol ng kuryente ang napaglabanan ng device sa mga pagsubok, hindi ang tatak nito. Ikinabit ang SPD sa pinakamalapit na posisyon sa kagamitan na nangangailangan ng proteksyon , gamit ang pinakamagaang at pinakamalapit na paraan ng pagkakonekta sa lupa. Bawat karagdagang metro ng kable sa pagitan ng SPD at lupa ay nagiging hadlang sa paglalakbay ng kuryenteng naglindol. Kung ang pagkakonekta sa lupa ng SPD ay hindi maayos, ang SPD ay walang tunay na kahalagaan sa pagproteksyon. Konektahin lahat ng bagay sa iisang sistema ng pagkakapareho ng potensyal. Magkonekta ng mga punto ng pagkakonekta sa lupa ng lahat ng kagamitan – mga panel, kontroler, inverter, mga metalikong konduktor, at mga kable ng SPD – sa isang solong sistema upang maiwasan ang mapanganib na pagkakaiba ng potensyal na maaaring maging sanhi ng karagdagang pinsala kapag ang kuryenteng naglindol ay mayroong dalawang daanan patungo sa lupa. Ang mga built-in na sistema ng pagpigil sa paglindol ng kuryente sa mga modernong kontroler at inverter ay magagandang karagdagang proteksyon, nguni’t dapat lamang ituring bilang pangunahing barilan ng pagproteksyon; hindi dapat ituring bilang kapalit ng ibang mga paraan ng proteksyon.

Ano ba ang talagang nagiging masama o nagbabago matapos ang bagyo?

Mula sa mga unit na bumabalik sa atin matapos ang panahon ng mga kulog, ang pattern ay palaging pareho: ang parte na nagkakasira ay ang DC input stage ng controller o ang LED driver, hindi ang panel, at bihirang ang battery. Ang mga panel ay nakakayang talunin ang mga pag-atake ng kulog na nakamamatay sa mga controller dahil ang panel ay walang mga elektronikong komponente. Ito ang dahilan kung bakit pinapayo natin sa mga bumibili sa mga lugar na madalas tamaan ng bagyo na bigyan ng pinakamataas na prayoridad ang proteksyon ng panel (ang SPD, o Surge Protection Device), at maglaan ng spare controller sa stock para sa pagmamaintain.

Pagmamaintain: Ang aspekto na kadalasang hindi binibigyang-halaga ng lahat

Ang sistema ng proteksyon ay nagiging hindi gaanong epektibo sa paglipas ng panahon; hindi ito isang produkto na maaari lamang bilhin isang beses at tapos na.

1. Siyasatin ang pagtutulak ng resistensya sa lupa (grounding resistance) ayon sa itinakda na schedule, at matapos ang bawat malaking bagyo.
2. Suriin ang mga indikator ng problema sa SPD (Surge Protection Device) at palitan agad ang mga module na aktibo o naglaho ng katangian – ang SPD na hindi na gumagana ay nagsisilbing open circuit (isang circuit na hindi gumagana).
3. Siyasatin ang mga kable para sa pinsala, lalo na ang mga koneksyon sa base ng poste kung saan nagkakaroon ng pagkakapatung-patong ng kahawakan (moisture) at paggalaw.
4. Sa panahon ng tag-ulan, suriin ang mga pagtataya ng panahon at magkaroon ng plano para sa pagkakansela ng mga hindi mahalagang koneksyon ng kuryente bago ang malalakas na bagyo. Sa mga mahalagang instalasyon, ang mga recorder ng mga surge event ay nagbibigay ng impormasyon na maaaring magamit para sa pag-aaksyon (halimbawa: “Ang ilaw ay hindi gumana noong tagsibol” ay maaaring maging data na makakatulong sa pagpapasiya).

Kung ano ang hindi nasasaklaw ng pahinang ito

Ang pahinang ito ay nagtutukoy sa mga paraan ng pagprotekta sa mga ilaw laban sa mga pagkakataong may surga (surge protection) at sa mga circuit na gumagamit ng kuryenteng DC (Direct Current). Hindi ito sumasaklaw sa disenyo ng sistema ng pagprotekta sa mga gusali laban sa bagyo (ayon sa IEC 62305 standard), mga sistema ng proteksyon na pang-substation, o mga kinakailangan para sa pag-uugnay ng mga utility (utility interconnection requirements). Para sa impormasyon tungkol sa mga komponenteng ginagamit, tingnan ang aming pahina ng mga komponente para sa mga solar street light; para sa pagtukoy sa tamang laki ng controller at baterya na kinakailangan para sa sistema ng SPD, gumamit ng calculator para sa pagtukoy ng laki ng controller.