अपने सौर ऊर्जा तंत्र को बिजली गिरने से कैसे बचाएं

बिजली फोटोवोल्टिक (पीवी) और पवन-विद्युत प्रणालियों में विफलताओं का एक सामान्य कारण है।सिस्टम से लंबी दूरी पर या बादलों के बीच भी बिजली गिरने से नुकसानदेह उछाल आ सकता है।लेकिन ज्यादातर बिजली की क्षति को रोका जा सकता है।दशकों के अनुभव के आधार पर, यहां कुछ सबसे अधिक लागत प्रभावी तकनीकें दी गई हैं, जिन्हें आम तौर पर पावर सिस्टम इंस्टालर द्वारा स्वीकार किया जाता है।इस सलाह का पालन करें, और आपके पास अपनी नवीकरणीय ऊर्जा (आरई) प्रणाली को बिजली की क्षति से बचने का एक बहुत अच्छा मौका है।

ग्राउंडेड हो जाओ

ग्राउंडिंग बिजली की क्षति से सुरक्षा के लिए सबसे बुनियादी तकनीक है।आप एक बिजली के उछाल को रोक नहीं सकते हैं, लेकिन आप इसे जमीन पर सीधा रास्ता दे सकते हैं जो आपके मूल्यवान उपकरण को बायपास करता है, और सुरक्षित रूप से उछाल को पृथ्वी में छोड़ देता है।जमीन पर एक विद्युत पथ लगातार स्थैतिक बिजली का निर्वहन करेगा जो कि ऊपर की संरचना में जमा होता है।अक्सर, यह बिजली के आकर्षण को पहले स्थान पर रोकता है।

लाइटनिंग अरेस्टर और सर्ज प्रोटेक्टर्स को इलेक्ट्रिकल सर्ज को अवशोषित करके इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किया गया है।हालाँकि, ये डिवाइस अच्छी ग्राउंडिंग का विकल्प नहीं हैं।वे प्रभावी ग्राउंडिंग के साथ ही काम करते हैं।ग्राउंडिंग सिस्टम आपके वायरिंग इंफ्रास्ट्रक्चर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।पावर वायरिंग स्थापित होने से पहले या उसके दौरान इसे स्थापित करें।अन्यथा, एक बार सिस्टम काम कर रहा है, तो यह महत्वपूर्ण घटक "करने के लिए" सूची पर चेक ऑफ नहीं हो सकता है।

ग्राउंडिंग में पहला कदम पीवी मॉड्यूल फ्रेम, माउंटिंग रैक और पवन जनरेटर टावर जैसे सभी धातु संरचनात्मक घटकों और बिजली के बाड़ों को बॉन्डिंग (इंटरकनेक्टिंग) करके जमीन पर डिस्चार्ज पथ का निर्माण करना है।नेशनल इलेक्ट्रिकल कोड (एनईसी), अनुच्छेद 250 और अनुच्छेद 690.41 से 690.47 तक कोड-संगत तार आकार, सामग्री और तकनीक निर्दिष्ट करते हैं।जमीन के तारों में तेज मोड़ से बचें- उच्च वर्तमान उछाल तंग कोनों को मोड़ना पसंद नहीं करते हैं और आसानी से आस-पास के तारों पर जा सकते हैं।एल्यूमीनियम संरचनात्मक तत्वों (विशेष रूप से पीवी मॉड्यूल फ्रेम) के लिए तांबे के तार के अनुलग्नकों पर विशेष ध्यान दें।"एएल/सीयू" लेबल वाले कनेक्टर्स और स्टेनलेस स्टील फास्टनरों का उपयोग करें, जो क्षरण की संभावना को कम करते हैं।डीसी और एसी दोनों सर्किट के ग्राउंड वायर भी इस ग्राउंडिंग सिस्टम से जुड़े होंगे।(अधिक सलाह के लिए HP102 और HP103 में PV सरणी ग्राउंडिंग पर कोड कॉर्नर लेख देखें।)

ग्राउंड रॉड्स

कई प्रतिष्ठानों का सबसे कमजोर पहलू पृथ्वी से ही जुड़ाव है।आखिरकार, आप ग्रह पर सिर्फ एक तार नहीं लगा सकते हैं!इसके बजाय, आपको प्रवाहकीय, गैर-संक्षारक धातु (आमतौर पर तांबे) की एक छड़ को जमीन में दबाना या हथौड़ा करना चाहिए, और यह सुनिश्चित करना चाहिए कि इसका अधिकांश सतह क्षेत्र प्रवाहकीय (यानी नम) मिट्टी से संपर्क करता है।इस तरह, जब स्थैतिक बिजली या उछाल रेखा से नीचे आती है, तो इलेक्ट्रॉन न्यूनतम प्रतिरोध के साथ जमीन में जा सकते हैं।

इसी तरह एक नाली क्षेत्र पानी को कैसे नष्ट कर देता है, ग्राउंडिंग इलेक्ट्रॉनों को फैलाने के लिए कार्य करता है।यदि ड्रेनपाइप जमीन में पर्याप्त रूप से डिस्चार्ज नहीं होता है, तो बैकअप होता है।जब इलेक्ट्रॉन बैक अप लेते हैं, तो वे आपके उपकरण के माध्यम से, और उसके बाद ही जमीन पर, आपके बिजली के तारों में अंतर (विद्युत चाप बनाते हुए) कूदते हैं।

इसे रोकने के लिए, एक या अधिक 8-फुट-लंबी (2.4 मीटर), 5/8-इंच (16 मिमी) कॉपर-प्लेटेड ग्राउंड रॉड स्थापित करें, अधिमानतः नम मिट्टी में।एक छड़ आमतौर पर पर्याप्त नहीं होती है, खासकर सूखी जमीन में।उन क्षेत्रों में जहां जमीन अत्यधिक शुष्क हो जाती है, कई छड़ें स्थापित करें, उन्हें कम से कम 6 फीट (3 मीटर) की दूरी पर रखें और उन्हें नंगे तांबे के तार से जोड़कर, दफन कर दें।एक वैकल्पिक दृष्टिकोण #6 (13 मिमी2), डबल #8 (8 मिमी2), या बड़े नंगे तांबे के तार को कम से कम 100 फीट (30 मीटर) लंबी खाई में दफनाना है।(नंगे तांबे के जमीन के तार को खाई के नीचे भी चलाया जा सकता है जो पानी या सीवर पाइप, या अन्य बिजली के तारों को ले जाता है।) या जमीन के तार को आधे में काटकर इसे दो दिशाओं में फैला दें।प्रत्येक दफन तार के एक छोर को ग्राउंडिंग सिस्टम से कनेक्ट करें।

सिस्टम के हिस्से को गीले क्षेत्रों में रूट करने का प्रयास करें, जैसे कि जहां छत से पानी निकलता है या जहां पौधों को पानी देना है।यदि पास में स्टील का कुआं है, तो आप इसे ग्राउंड रॉड के रूप में उपयोग कर सकते हैं (आवरण के लिए एक मजबूत, बोल्ट कनेक्शन बनाएं)।

नम जलवायु में, ग्राउंड- या पोल-माउंटेड ऐरे, या विंड जेनरेटर टावर, या कंक्रीट में बंद ग्राउंड रॉड्स के कंक्रीट फूटर आदर्श ग्राउंडिंग प्रदान नहीं करेंगे।इन स्थानों में, फ़ुटिंग्स के आसपास की नम मिट्टी की तुलना में कंक्रीट आमतौर पर कम प्रवाहकीय होगी।यदि यह स्थिति है, तो एक सरणी के आधार पर, या अपने पवन जनरेटर टॉवर के आधार पर और प्रत्येक पुरुष तार एंकर पर कंक्रीट के बगल में पृथ्वी में एक ग्राउंड रॉड स्थापित करें, फिर उन सभी को नंगे, दबे हुए तार से जोड़ दें।

शुष्क या शुष्क जलवायु में, विपरीत अक्सर सच होता है- कंक्रीट फ़ुटिंग्स में आसपास की मिट्टी की तुलना में अधिक नमी की मात्रा हो सकती है, और ग्राउंडिंग के लिए एक किफायती अवसर प्रदान करती है।यदि 20 फुट लंबी (या अधिक लंबी) रिबार को कंक्रीट में एम्बेड किया जाना है, तो रिबार स्वयं ग्राउंड रॉड के रूप में काम कर सकता है।(ध्यान दें: कंक्रीट डालने से पहले इसकी योजना बनाई जानी चाहिए।) ग्राउंडिंग का यह तरीका सूखे स्थानों में आम है, और एनईसी, अनुच्छेद 250.52 (ए 3), "कंक्रीट-एनकेस्ड इलेक्ट्रोड" में वर्णित है।

यदि आप अपने स्थान के लिए सर्वोत्तम ग्राउंडिंग विधि के बारे में अनिश्चित हैं, तो अपने सिस्टम के डिज़ाइन चरण के दौरान अपने विद्युत निरीक्षक से बात करें।आपके पास बहुत अधिक ग्राउंडिंग नहीं हो सकती।सूखे स्थान में, अनावश्यक जमीन की छड़ें, दफन तार आदि स्थापित करने के लिए हर अवसर का उपयोग करें। जंग से बचने के लिए, जमीन की छड़ों से संबंध बनाने के लिए केवल अनुमोदित हार्डवेयर का उपयोग करें।जमीन के तारों को मज़बूती से जोड़ने के लिए कॉपर स्प्लिट-बोल्ट का उपयोग करें।

ग्राउंडिंग पावर सर्किट

तारों के निर्माण के लिए, एनईसी को डीसी पावर सिस्टम के एक तरफ से जुड़ा होना चाहिए- या "बंधुआ" - जमीन पर।ऐसी प्रणाली के एसी भाग को किसी भी ग्रिड से जुड़े सिस्टम के पारंपरिक तरीके से भी आधार बनाया जाना चाहिए।(यह संयुक्त राज्य अमेरिका में सच है। अन्य देशों में, भूमिगत बिजली सर्किट मानक हैं।) संयुक्त राज्य अमेरिका में आधुनिक घरेलू प्रणाली के लिए बिजली व्यवस्था को ग्राउंडिंग करना आवश्यक है।यह आवश्यक है कि डीसी निगेटिव और एसी न्यूट्रल अपने संबंधित सिस्टम में केवल एक बिंदु पर और ग्राउंडिंग सिस्टम में एक ही बिंदु पर दोनों से जुड़े हों।यह केंद्रीय पावर पैनल पर किया जाता है।

कुछ एकल-उद्देश्य, स्टैंड-अलोन सिस्टम (जैसे सौर जल पंप और रेडियो रिपीटर्स) के निर्माता पावर सर्किट को ग्राउंडिंग नहीं करने की सलाह देते हैं।विशिष्ट अनुशंसाओं के लिए निर्माता के निर्देशों का संदर्भ लें।

ऐरे वायरिंग और "ट्विस्टेड पेयर" तकनीक

ऐरे वायरिंग में न्यूनतम लंबाई के तार का उपयोग किया जाना चाहिए, जिसे धातु के ढांचे में टक किया गया हो।सकारात्मक और नकारात्मक तार समान लंबाई के होने चाहिए और जब भी संभव हो एक साथ चलने चाहिए।यह कंडक्टरों के बीच अत्यधिक वोल्टेज के प्रेरण को कम करेगा।मेटल कंड्यूट (ग्राउंडेड) भी सुरक्षा की एक परत जोड़ता है।लंबे बाहरी तार को ऊपर की ओर चलाने के बजाय दफन करें।100 फीट (30 मीटर) या उससे अधिक का एक तार एंटीना की तरह होता है - यह बादलों में बिजली गिरने से भी उछाल प्राप्त करेगा।तारों के दबे होने पर भी इसी तरह की वृद्धि हो सकती है, लेकिन अधिकांश इंस्टॉलर इस बात से सहमत हैं कि दबी हुई ट्रांसमिशन वायरिंग बिजली की क्षति की संभावना को और सीमित कर देती है।

उछाल की संवेदनशीलता को कम करने की एक सरल रणनीति "ट्विस्टेड पेयर" तकनीक है, जो दो या अधिक कंडक्टरों के बीच किसी भी प्रेरित वोल्टेज को बराबर करने और रद्द करने में मदद करती है।पहले से ही मुड़े हुए उपयुक्त पावर केबल को ढूंढना मुश्किल हो सकता है, इसलिए यहां क्या करना है: जमीन के साथ बिजली के तारों की एक जोड़ी बिछाएं।तारों के बीच एक छड़ी डालें और उन्हें एक साथ घुमाएं।प्रत्येक 30 फीट (10 मीटर), दिशा को वैकल्पिक करें।(यह पूरी दूरी को एक दिशा में मोड़ने की कोशिश करने की तुलना में बहुत आसान है।) तार के आकार के आधार पर कभी-कभी वायरिंग को मोड़ने के लिए भी एक पावर ड्रिल का उपयोग किया जा सकता है।बस तारों के सिरों को ड्रिल की चक में सुरक्षित करें और ड्रिल की कार्रवाई को केबलों को एक साथ मोड़ने दें।यदि आप इस तकनीक को आजमाते हैं तो ड्रिल को न्यूनतम संभव गति से चलाना सुनिश्चित करें।

जमीन के तार को बिजली के तारों से घुमाने की जरूरत नहीं है।दफनाने के लिए, नंगे तांबे के तार का उपयोग करें;यदि आप कंड्यूट का उपयोग करते हैं, तो ग्राउंड वायर को कंड्यूट के बाहर चलाएं।अतिरिक्त पृथ्वी संपर्क सिस्टम की ग्राउंडिंग में सुधार करेगा।

किसी भी संचार या नियंत्रण केबल के लिए ट्विस्टेड-पेयर केबल का उपयोग करें (उदाहरण के लिए, सोलर वाटर पंप के फुल-टैंक शटऑफ के लिए फ्लोट-स्विच केबल)।यह छोटा गेज तार प्री-ट्विस्टेड, मल्टीपल या सिंगल पेयर केबल में आसानी से उपलब्ध है।आप शील्डेड ट्विस्टेड-पेयर केबल भी खरीद सकते हैं, जिसमें ट्विस्टेड तारों के चारों ओर एक धातु की पन्नी होती है, और आमतौर पर एक अलग, नंगे "ड्रेन" तार भी होते हैं।वायरिंग में ग्राउंड लूप (जमीन पर कम सीधा रास्ता) बनाने की संभावना को खत्म करने के लिए केवल एक छोर पर केबल शील्ड और ड्रेन वायर को ग्राउंड करें।

अतिरिक्त बिजली संरक्षण

व्यापक ग्राउंडिंग उपायों के अलावा, विशेष सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस और (संभवतः) लाइटनिंग रॉड्स को निम्नलिखित स्थितियों में से किसी भी साइट के लिए अनुशंसित किया जाता है:
• तेज़ बिजली वाले क्षेत्र में ऊँची ज़मीन पर अलग-थलग स्थान
• सूखी, चट्टानी, या अन्यथा खराब प्रवाहकीय मिट्टी
• तार 100 फीट (30 मीटर) से अधिक लंबा चलता है

तड़ित रोधक

लाइटनिंग (सर्ज) अरेस्टर बिजली के तूफान (या आउट-ऑफ-स्पेक यूटिलिटी पावर) के कारण होने वाले वोल्टेज स्पाइक्स को अवशोषित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, और प्रभावी रूप से पावर वायरिंग और आपके उपकरण को बाईपास करने की अनुमति देते हैं।इन्वर्टर से एसी लाइनों सहित आपके सिस्टम के किसी भी हिस्से से जुड़े किसी भी लंबे वायर रन के दोनों सिरों पर सर्ज रक्षक स्थापित किए जाने चाहिए।एसी और डीसी दोनों के लिए विभिन्न वोल्टेज के लिए गिरफ्तारियां की जाती हैं।अपने आवेदन के लिए उपयुक्त गिरफ्तारियों का उपयोग करना सुनिश्चित करें।कई सिस्टम इंस्टॉलर नियमित रूप से डेल्टा सर्ज अरेस्टर का उपयोग करते हैं, जो सस्ती हैं और कुछ सुरक्षा प्रदान करते हैं जहां बिजली का खतरा मध्यम है, लेकिन ये इकाइयां अब यूएल सूचीबद्ध नहीं हैं।

PolyPhaser और Transtector बन्दी बिजली-प्रवण साइटों और बड़े प्रतिष्ठानों के लिए उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद हैं।ये टिकाऊ इकाइयां विभिन्न प्रकार के सिस्टम वोल्टेज के साथ मजबूत सुरक्षा और अनुकूलता प्रदान करती हैं।कुछ उपकरणों में विफलता मोड प्रदर्शित करने के लिए संकेतक होते हैं।

बिजली की छड़ें

"बिजली की छड़ें" स्थैतिक निर्वहन उपकरण हैं जो इमारतों और सौर-विद्युत सरणियों के ऊपर रखे जाते हैं, और जमीन से जुड़े होते हैं।वे स्थैतिक आवेश के निर्माण और आसपास के वातावरण के अंतिम आयनीकरण को रोकने के लिए हैं।वे एक हड़ताल को रोकने में मदद कर सकते हैं, और अगर कोई हड़ताल होती है तो बहुत अधिक धारा के लिए मार्ग प्रदान कर सकते हैं।आधुनिक उपकरण स्पाइक के आकार के होते हैं, जिनमें अक्सर कई बिंदु होते हैं।

प्रकाश की छड़ें आमतौर पर केवल उन साइटों पर उपयोग की जाती हैं जो अत्यधिक बिजली के तूफान का अनुभव करती हैं।अगर आपको लगता है कि आपकी साइट इस श्रेणी में आती है, तो किसी ऐसे ठेकेदार को किराए पर लें, जिसके पास बिजली से सुरक्षा का अनुभव हो।यदि आपका सिस्टम इंस्टॉलर इतना योग्य नहीं है, तो सिस्टम स्थापित करने से पहले एक बिजली संरक्षण विशेषज्ञ से परामर्श करने पर विचार करें।यदि संभव हो, तो उत्तर अमेरिकी बोर्ड ऑफ सर्टिफाइड एनर्जी प्रैक्टिशनर्स (एनएबीसीईपी) प्रमाणित पीवी इंस्टॉलर (एक्सेस देखें) का चयन करें।हालांकि यह प्रमाणन बिजली संरक्षण के लिए विशिष्ट नहीं है, यह इंस्टॉलर के समग्र क्षमता के स्तर का संकेत हो सकता है।

दृष्टि के बिना पर दिमाग से बाहर नहीं

बहुत सारे बिजली संरक्षण कार्य दबे हुए हैं, और दृष्टि से ओझल हैं।यह सुनिश्चित करने में सहायता के लिए कि यह सही ढंग से किया जाता है, इसे अपने सिस्टम इंस्टॉलर, इलेक्ट्रीशियन, खुदाई करने वाले, प्लम्बर, कुएं ड्रिलर, या किसी भी व्यक्ति के साथ अपने अनुबंध में लिखें जो मिट्टी का काम कर रहा है जिसमें आपका ग्राउंडिंग सिस्टम शामिल होगा।