फोटोवोल्टिक (पीवी) पावर जनरेशन सिस्टम में, सौर केबल और सौर कंडक्टर सौर पैनलों द्वारा इनवर्टर और अन्य उपकरणों तक उत्पन्न वर्तमान को सुरक्षित और कुशलता से प्रसारित करने के लिए जिम्मेदार महत्वपूर्ण घटक हैं। वोल्टेज स्तर एक महत्वपूर्ण कारक है
डिजाइन और चयन, जो सीधे सिस्टम की सुरक्षा, दक्षता और दीर्घकालिक स्थिरता से संबंधित है। सौर केबलों के वोल्टेज स्तर को समझना उचित केबलों का सही चयन करने और फोटोवोल्टिक सिस्टम के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।
यह लेख वोल्टेज के स्तर का पता लगाएगासौर केबलऔर सौर कंडक्टर विस्तार से, फोटोवोल्टिक सिस्टम में उनकी भूमिका की व्याख्या करते हैं, और वोल्टेज के स्तर के चयन और प्रभाव पर चर्चा करते हैं।
1। वोल्टेज स्तरसौर केबल
सौर केबल विशेष रूप से फोटोवोल्टिक पावर जनरेशन सिस्टम के लिए डिज़ाइन किए गए केबल हैं, जिसमें अच्छे मौसम प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध और यूवी प्रतिरोध के साथ। विभिन्न कार्य वातावरण और फोटोवोल्टिक सिस्टम आवश्यकताओं के अनुसार, सौर केबलों के वोल्टेज स्तर को आम तौर पर कम वोल्टेज और मध्यम वोल्टेज केबल में विभाजित किया जाता है। उपयुक्त केबलों का चयन करने के लिए इन वोल्टेज स्तरों को समझना आवश्यक है।
1। कम वोल्टेज केबल (एलवी)
कम वोल्टेज केबल आमतौर पर सौर प्रणालियों में प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) सर्किट के लिए उपयोग किए जाते हैं, और उनका ऑपरेटिंग वोल्टेज आमतौर पर 1000V से अधिक नहीं होता है। अधिकांश आवासीय और वाणिज्यिक सौर ऊर्जा उत्पादन प्रणाली कम वोल्टेज केबल का उपयोग करते हैं। कम वोल्टेज सौर केबलों का विशिष्ट रेटेड वोल्टेज 600/1000V है, जिसका अर्थ है कि केबल 600V पर सुरक्षित रूप से काम कर सकते हैं और थोड़े समय के लिए 1000V के अधिभार वोल्टेज का सामना कर सकते हैं।
सामान्य अनुप्रयोग:
आवासीय फोटोवोल्टिक प्रणालियाँ
छोटे वाणिज्यिक फोटोवोल्टिक सिस्टम
डीसी सर्किट इनवर्टर से जुड़े
कम वोल्टेज केबल सबसे आम प्रकार के सौर केबल हैं और अधिकांश सौर प्रणालियों की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं। वे अधिकांश सौर पैनलों और इन्वर्टर सिस्टम के लिए उपयुक्त हैं, उच्च तापमान और यूवी विकिरण का सामना कर सकते हैं, और नमी और जंग के लिए अच्छा प्रतिरोध हो सकता है।
2। मध्यम वोल्टेज केबल (एमवी)
मध्यम वोल्टेज केबल मुख्य रूप से बड़े फोटोवोल्टिक पावर जेनरेशन सिस्टम या फोटोवोल्टिक पावर प्लांटों में उपयोग किए जाते हैं ताकि कई फोटोवोल्टिक सरणियों से इनवर्टर या डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम तक बिजली पहुंचाई जा सके। मध्यम वोल्टेज केबलों का रेटेड वोल्टेज आमतौर पर 3kV और 36kV के बीच होता है, और कुछ विशेष अनुप्रयोगों में, वोल्टेज स्तर अधिक हो सकता है।
सामान्य अनुप्रयोग:
फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों में आंतरिक बिजली संचरण
बड़े वाणिज्यिक या औद्योगिक फोटोवोल्टिक सिस्टम
फोटोवोल्टिक पावर जनरेशन सिस्टम और ग्रिड के बीच पावर ट्रांसमिशन
मध्यम वोल्टेज केबल उच्च शक्ति संचरण क्षमताएं प्रदान कर सकते हैं और बड़े पैमाने पर फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन परियोजनाओं के लिए उपयुक्त हैं। इन केबलों में न केवल उच्च वोल्टेज ले जाने की क्षमता होती है, बल्कि मजबूत इन्सुलेशन और आर्क प्रतिरोध की भी आवश्यकता होती है।
3। उच्च वोल्टेज केबल (एचवी)
उच्च वोल्टेज केबलों का उपयोग आम तौर पर अल्ट्रा-बड़े फोटोवोल्टिक पावर जेनरेशन सिस्टम और पावर नेटवर्क के बीच लंबी दूरी की पावर ट्रांसमिशन के लिए किया जाता है। क्योंकि उच्च वोल्टेज केबल को उच्च धाराओं और वोल्टेज का सामना करने की आवश्यकता होती है, उनकी इन्सुलेशन सामग्री और डिजाइन आवश्यकताएं अधिक कठोर होती हैं। विशिष्ट उच्च वोल्टेज केबल को 36kV से अधिक पर रेट किया जाता है और इसका उपयोग बिजली संयंत्रों द्वारा उत्पन्न बिजली को पावर ग्रिड तक पहुंचाने के लिए किया जाता है।
सामान्य अनुप्रयोग:
फोटोवोल्टिक पावर जनरेशन सिस्टम और मुख्य पावर ग्रिड के बीच संबंध
अल्ट्रा-बड़े फोटोवोल्टिक पावर स्टेशनों की लंबी दूरी की शक्ति ट्रांसमिशन
उच्च-वोल्टेज केबलों का उपयोग अधिक जटिल है और मुख्य रूप से उन परिदृश्यों में उपयोग किया जाता है जिनके लिए बड़े पैमाने पर बिजली संचरण की आवश्यकता होती है।
2। वोल्टेज आवश्यकताओं के लिएसौर केबलऔर सौर कंडक्टर
पावर ट्रांसमिशन के लिए सौर केबल और सौर कंडक्टर महत्वपूर्ण मीडिया हैं। उनके डिजाइन का वोल्टेज स्तर न केवल उन अधिकतम वोल्टेज को निर्धारित करता है जो वे झेल सकते हैं, बल्कि उनके इन्सुलेशन प्रदर्शन, चालकता और समग्र विश्वसनीयता से भी निकटता से संबंधित हैं।
1। सौर केबलों का वोल्टेज स्तर
सौर केबलों का वोल्टेज स्तर ऑपरेटिंग वोल्टेज रेंज को संदर्भित करता है जिसे केबल का सामना करना पड़ सकता है। फोटोवोल्टिक सिस्टम में अधिकांश सौर केबल कम-वोल्टेज केबल (600/1000V) का उपयोग करते हैं, जो दैनिक काम में वोल्टेज के उतार-चढ़ाव को प्रभावी ढंग से प्रसारित कर सकते हैं। विशेष रूप से आवासीय और वाणिज्यिक प्रतिष्ठानों में, कम-वोल्टेज केबल बिजली की अधिकांश जरूरतों को पूरा करते हैं।
उदाहरण के लिए:
एक सौर केबल जो IEC 6 0 216 मानक से मिलता है, आमतौर पर 0.6/1kv के रेटेड वोल्टेज के साथ चिह्नित किया जाता है, यह दर्शाता है कि केबल 600V और 1000V के बीच वोल्टेज वातावरण के लिए उपयुक्त है।
सौर केबलों की इन्सुलेशन सामग्री आमतौर पर XLPE (क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन) या पीवीसी (पॉलीविनाइल क्लोराइड) होती है, जिसमें उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन गुण और उच्च तापमान प्रतिरोध होता है।
2। सौर कंडक्टरों के लिए वोल्टेज आवश्यकताएं
सौर कंडक्टर सौर केबल का हिस्सा हैं, और उनकी वोल्टेज आवश्यकताएं आमतौर पर केबल के समान हैं। सौर कंडक्टरों का चयन करते समय, वोल्टेज स्तर के अलावा, क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र, कंडक्टरों के चालकता और पर्यावरणीय प्रतिरोध पर विचार करने की आवश्यकता है। सौर कंडक्टर आमतौर पर फोटोवोल्टिक पैनलों के श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन के लिए उपयोग किए जाते हैं, इसलिए उनके वोल्टेज स्तर को पूरे फोटोवोल्टिक सिस्टम के वोल्टेज से मेल खाना चाहिए।
3। रेटेड वोल्टेज का चयन
उपयुक्त वोल्टेज स्तर चुनते समय, निम्नलिखित कारकों पर विचार किया जाना चाहिए:
फोटोवोल्टिक पैनल का रेटेड वोल्टेज:फोटोवोल्टिक पैनल आमतौर पर कम वोल्टेज रेंज में काम करते हैं, विशेष रूप से कम-वोल्टेज फोटोवोल्टिक सिस्टम में। इसलिए, चयनित केबल वोल्टेज स्तर पैनल के रेटेड वोल्टेज से अधिक नहीं होना चाहिए।
इन्वर्टर वोल्टेज रेंज:इन्वर्टर के रेटेड वोल्टेज को यह सुनिश्चित करने के लिए पैनल द्वारा वोल्टेज आउटपुट से मेल खाना चाहिए कि फोटोवोल्टिक सिस्टम स्थिर और कुशलता से काम कर सकता है।
काम का माहौल और जलवायु परिस्थितियाँ:सौर केबल पूरे साल बाहरी वातावरण से अवगत कराया जाता है और पराबैंगनी किरणों, नमी और तापमान में बदलाव जैसी कठोर परिस्थितियों का विरोध करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, केबल का इन्सुलेशन स्तर इन पर्यावरणीय चुनौतियों के अनुकूल होना चाहिए।
3। इन्सुलेशन सामग्री और सौर केबल और कंडक्टर के वोल्टेज स्तर
इन्सुलेशन सामग्री वोल्टेज स्तर और सौर केबलों के सुरक्षा प्रदर्शन का निर्धारण करने में महत्वपूर्ण कारक हैं। सौर केबलों की इन्सुलेशन सामग्री में न केवल पर्याप्त विद्युत इन्सुलेशन प्रदर्शन होना चाहिए, बल्कि उच्च तापमान प्रतिरोध, पराबैंगनी प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोध की विशेषताएं भी हैं जो विभिन्न बाहरी वातावरणों के अनुकूल होने के लिए हैं जो सौर प्रणालियों में सामना किया जा सकता है।
क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन (एक्सएलपीई)
क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन वर्तमान में सौर केबलों के लिए सबसे आम इन्सुलेशन सामग्री है। इसमें उच्च तापमान, वोल्टेज ब्रेकडाउन और यूवी किरणों के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध है, और एक विस्तृत तापमान सीमा पर काम कर सकते हैं, पर्यावरण के अनुकूल जहां फोटोवोल्टिक पैनल और केबल लंबे समय तक सूर्य के प्रकाश के संपर्क में हैं।
बहुराष्ट्रीय क्लोराइड (पीवीसी)
पॉलीविनाइल क्लोराइड एक और सामान्य इन्सुलेट सामग्री है। यद्यपि इसका उच्च तापमान प्रतिरोध क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन के रूप में अच्छा नहीं है, फिर भी यह सबसे कम-वोल्टेज फोटोवोल्टिक सिस्टम में पर्याप्त इन्सुलेशन प्रदर्शन है। पीवीसी केबल आम तौर पर अधिक किफायती और आवासीय या छोटे वाणिज्यिक फोटोवोल्टिक सिस्टम के लिए उपयुक्त हैं।
रबड़ सामग्री
कुछ विशेष अनुप्रयोगों में, जैसे कि जहां लचीले केबलों की आवश्यकता होती है, रबर सामग्री का उपयोग सौर केबलों के लिए इन्सुलेशन सामग्री के रूप में किया जा सकता है। रबर केबल में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण और आंसू प्रतिरोध होता है, और स्थापना वातावरण के लिए उपयुक्त होते हैं जिन्हें लचीले झुकने की आवश्यकता होती है।