सर्ज प्रोटेक्टर्सच्या तत्त्वांचा अभ्यास?

गेल्या वर्षी आम्ही केलेल्या एका चाचणीतील जळलेल्या वार्निशचा वास मला अजूनही येतो—६ केव्हीचा एकच स्ट्राइक दिला आणि डमी बोर्ड अर्ध्या सेकंदात काळा पडला होता.

 

सर्ज प्रोटेक्टर अतिरिक्त ऊर्जा शोषून घेऊन ती ग्राउंडकडे ढकलतो आणि नंतर व्होल्टेजला तुमच्या मशीनला हानी पोहोचवू शकणाऱ्या पातळीच्या खाली नियंत्रित करतो. मी वेनझोऊमध्ये दररोज ही उपकरणे बनवतो आणि त्यांची IEC 61643-11 मानकानुसार चाचणी करतो.

 

ही युक्ती कशी करायची हे तुम्हाला माहीत असल्यास, तुम्ही योग्य भाग निवडू शकता आणि कधीही न वापरल्या जाणाऱ्या वैशिष्ट्यांवर पैसे खर्च करणे थांबवू शकता. पुढे वाचत रहा आणि मी तुम्हाला या उपकरणाची अंतर्गत रचना दाखवीन.

 

मुख्य उद्दिष्ट्ये: ऊर्जा हस्तांतरण आणि व्होल्टेज क्लॅम्पिंग?

 

मी एकदा पाहिलं होतं की ४० केएचा विद्युत प्रवाह एका ड्राईव्हला अवघ्या एका मायक्रो-सेकंदाने चुकवून गेला, कारण एमओव्ही (MOV) ने वेळेवर क्लिक केलं—त्या लहानशा डिस्कने १२,००० डॉलर्सचा इन्व्हर्टर वाचवला.

 

दोन मुख्य उद्दिष्ट्ये आहेत: (1) वाढीव ऊर्जा वेगाने जमिनीकडे हस्तांतरित करणे, आणि (2) लोडपर्यंत पोहोचणारा व्होल्टेज डेटा शीटवर लिहिलेल्या सुरक्षित मर्यादेच्या आत ठेवणे.

 

बॉक्सच्या आत ऊर्जा कशी फिरते

 

लाइनवर एक सर्ज येतो. एमओव्ही (MOV) इम्पेडन्स नॅनो-सेकंदात मेगा-ओहमवरून ओहमपर्यंत कमी होतो. करंट डिव्हाइसमधून सोपा मार्ग घेतो, आणि नंतर हिरव्या-पिवळ्या अर्थ वायरमधून पुढे जातो. वायर जेवढी जास्त गरम असते, तेवढा तिचा इम्पेडन्स कमी असतो, म्हणून आम्ही ६ मिमी² तांबे वापरतो आणि लीडची लांबी ५० सेमी पेक्षा कमी ठेवतो. प्रत्येक अतिरिक्त लांबीमुळे १ µH इंडक्टन्स वाढतो आणि त्यामुळे लेट-थ्रू व्होल्टेजमध्ये १ kV ची वाढ होते. ग्राहक हा तपशील विसरतात आणि तरीही बोर्ड खराब झाल्यास पार्टला दोष देतात.

 

क्लॅम्पिंग व्होल्टेज विरुद्ध लेट-थ्रू व्होल्टेज

 

लोक या दोन आकड्यांमध्ये गल्लत करतात. क्लॅम्पिंग व्होल्टेज म्हणजे जे MOV ला दिसते. लेट-थ्रू व्होल्टेज म्हणजे जे केबल खाली टाकल्यानंतर लोडला दिसते. मी माझ्या टेस्ट शीटवर नेहमी दोन्ही नमूद करतो. जो पार्ट ७०० व्होल्टवर क्लॅम्प होतो, तो सुद्धा VFD पर्यंत १,२०० व्होल्ट पोहोचू देऊ शकतो, जर अर्थ टेल ८० सेमी असेल. अर्थ टेल काढा, म्हणजे त्रास कमी होईल.

 

आमच्या प्रयोगशाळेतील वास्तविक डेटा

 

सर्ज लेव्हल	एमओव्ही आकार	पृथ्वी शिसे	जाऊ द्या	निकाल
२० केए ८/२० मायक्रोसेकंद	३२ मिमी डिस्क	२५ सेमी	९८० व्ही	पास
२० केए ८/२० मायक्रोसेकंद	३२ मिमी डिस्क	८० सेमी	१.४५० व्होल्ट	अयशस्वी
४० केए ८/२० मायक्रोसेकंद	४० मिमी डिस्क	२५ सेमी	१.०५० व्होल्ट	पास

 

तक्त्यावरून असे दिसून येते की केबलची लांबी एमओव्हीच्या आकारापेक्षा जास्त महत्त्वाची आहे. मी प्रत्येक खरेदीदाराला सांगतो: मोठ्या भागावर पाच डॉलर खर्च करण्याऐवजी, लहान तारांवर एक डॉलर जास्त खर्च करा.

 

हायब्रीड डिझाइनमध्ये गॅस डिस्चार्ज ट्यूब का जोडली जाते

 

मोठ्या धक्क्यांनंतर एमओव्ही (MOV) खराब होतो. जीडीटी (GDT) जास्त धक्के सहन करू शकतो, पण तो मंद असतो. आम्ही त्यांना समांतर जोडतो. एमओव्ही आधी सुरू होतो आणि पहिल्या १०० नॅनोसेकंदांसाठी स्थिर राहतो. त्यानंतर जीडीटी कार्यान्वित होतो आणि मुख्य विद्युत प्रवाह घेतो. एमओव्ही विश्रांती घेतो आणि जास्त काळ टिकतो. हायब्रीड हे आता जर्मन सौर ऊर्जा प्रकल्पांसाठी आमचे सर्वाधिक विकले जाणारे उत्पादन आहे, कारण तेथील कर्मचाऱ्यांना पाच वर्षांचे नव्हे, तर २० वर्षांचे आयुष्य हवे असते.

 

मुख्य घटक आणि श्रेणीबद्ध संरक्षण यंत्रणा?

 

 

मी आमचे एक टाईप 1+2 युनिट उघडतो आणि मला त्यात एमओव्ही, जीडीटी, फ्यूज आणि एक लहानसा थर्मल स्विच दिसतो, जो थकल्यावर किटलीसारखा 'क्लिक' आवाज करतो.

 

मुख्य भाग आहेत: (अ) ऊर्जा वापरणारे व्हॅरिस्टर्स किंवा जीडीटी, (ब) आग रोखणारे थर्मल डिस्कनेक्ट्स, आणि (क) शॉर्ट सर्किट दूर करणारे बॅकअप फ्यूज. प्लांटमधील वायरिंग सिस्टीमशी जुळवून घेण्यासाठी आम्ही हे तीन थरांमध्ये रचतो.

 

स्तर एक: सेवा दरवाजावरील प्रकार १

 

या भागावर थेट वीज पडते. आम्ही २५ केए १०/३५० मायक्रोसेकंद इम्पल्स ट्यूब आणि ५० केए एमओव्ही ब्लॉक वापरतो. स्विचबोर्डमध्ये वीज प्रवेश करण्यापूर्वी, विजेचा धक्का १,००० केव्ही वरून ४ केव्ही पेक्षा कमी करणे हे आमचे उद्दिष्ट आहे. आम्ही ते ३५ मिमी डीआयएन रेलवर बसवतो आणि १६ मिमी² तांब्याच्या पाईपने मुख्य अर्थ बारला जोडतो. एका बोल्ट होलमुळे २ मायक्रोहेन्री आणि २ केव्ही अतिरिक्त व्होल्टेज वाढते. मी ड्रॉइंग दोनदा तपासतो; त्यामुळे खरेदीदाराचा एक ट्रान्सफॉर्मर जळण्यापासून वाचतो.

 

स्तर दोन: उप-पॅनेलवर प्रकार २

 

हा थर जवळच्या वीजपुरवठ्यामुळे किंवा मोठ्या मोटरच्या स्विचिंगमुळे निर्माण होणारे विद्युत प्रवाह थांबवतो. आम्ही थर्मल डिस्कनेक्टसह ४० केए ८/२० मायक्रोसेकंदचे एमओव्ही (MOVs) निवडतो. हा भाग प्लग-इन करता येतो, त्यामुळे वापरकर्ता वीजपुरवठा बंद न करता तो बदलू शकतो. आम्ही एक हिरवा एलईडी जोडतो, जो भाग बंद झाल्यावर बंद होतो. मिलानमधील एका साइट मॅनेजरने मला सांगितले की, तो फक्त रांगेत फिरून आणि हिरवे ठिपके मोजून दहा मिनिटांत ५० पॅनेल तपासू शकतो.

 

थर तीन: भारावर प्रकार ३

 

ड्राइव्ह, पीएलसी आणि पीसींना स्थानिक गार्डची आवश्यकता असते. आम्ही ९०० व्होल्टपेक्षा कमी व्होल्टेजसाठी १० केए ८/२० मायक्रोसेकंद क्षमतेचे युनिट्स वापरतो. हा भाग वॉल बॉक्समध्ये किंवा सॉकेट स्ट्रिपच्या आत बसतो. टाइप २ पासून लोडपर्यंतची केबल १० मीटरपेक्षा कमी लांबीची असली पाहिजे. जर केबलची लांबी जास्त असेल, तर आम्ही आणखी एक टाइप ३ केबल जोडतो. एकदा पॅनल ३० मीटर दूर असल्यामुळे, मी फक्त ९ डॉलरचे सॉकेट एसपीडी (SPD) जोडून ४,००० डॉलरचा सर्वो वाचवला होता.

 

थर एकमेकांशी कसे संवाद साधतात

 

ऊर्जा पाण्यासारखी आहे. जर पहिले धरण भरलेले असेल, तर दुसरे धरण तयार असलेच पाहिजे. आम्ही व्होल्टेजची पातळी टप्प्याटप्प्याने निश्चित करतो: टाईप १ क्लॅम्प्स १.८ kV वर, टाईप २ १.४ kV वर, टाईप ३ ०.९ kV वर. खालचा थर वरच्या थराच्या आधी कधीही सुरू होत नाही, त्यामुळे प्रत्येक भाग भार वाटून घेतो. आम्ही आमच्या प्रयोगशाळेत तीन युनिट्स सिरीजमध्ये जोडून आणि १०० kA स्ट्राइक वापरून संपूर्ण साखळीची चाचणी करतो. शेवटच्या सॉकेटमधील लेट-थ्रू ७२० V आहे, जो कोणत्याही २३० V ड्राइव्हसाठी सुरक्षित आहे.

 

आम्ही दररोज वापरत असलेल्या भागांची यादी

 

भाग	भूमिका	स्पेक	जीवनचक्र
४० मिमी एमओव्ही	क्लॅम्प	४० केए ८/२० मायक्रोसेकंद	२० मोठे हिट्स
थर्मल स्विच	आग थांबवा	१२० °C	एक-शॉट
६ ए जीजी फ्यूज	थोडक्यात स्पष्ट	५० केए ब्रेकिंग	एक-शॉट
जीडीटी ट्यूब	बॅकअप	६०० व्होल्ट स्पार्क	१०० हिट्स
एलईडी + रेझिस्टर	स्थिती	२ एमए ड्रेन	१० वर्षे

 

सहकार्य आणि सुरक्षिततेचा आधार?

 

 

मला तो दिवस अजूनही आठवतो जेव्हा थर्मल फ्यूज उडाला आणि रेड फ्लॅगने टेक्निशियनला युनिट बदलायला सांगितले—कोणताही गोंधळ नाही, आग लागली नाही, फक्त पाच मिनिटांचा ब्रेक.

 

SPD ला ब्रेकर्स, अर्थिंग आणि केबल रूटिंगसोबत काम करावे लागते. आम्ही त्यात थर्मल फ्यूज, मायक्रो-स्विच आणि रिमोट सिग्नल जोडतो, जेणेकरून एखादा भाग निकामी झाल्यावर साइट टीमला ते कळते आणि सुरक्षित बॅकअप त्याची जागा घेतो.

 

SPD असलेल्या व्यक्तीला ब्रेकरची मित्र म्हणून गरज का असते

 

एमओव्ही (MOV) बंद पडल्यावर शॉर्ट-सर्किट होऊ शकतो. पॅनल जळण्यापूर्वी बॅकअप फ्यूजने तो दोष दूर केला पाहिजे. आम्ही फ्यूज कर्व्ह एमओव्हीच्या फॉल्ट करंटशी जुळवतो. ४० केएचा एमओव्ही १ केएच्या शॉर्टवर निकामी होतो. आम्ही ६ ए जीजी (gG) फ्यूज निवडतो, जो १ केए करंटवर ०.१ सेकंदात दोष दूर करतो. सामान्य सर्ज करंटवर हा फ्यूज कधीही उडत नाही, कारण तो काही मायक्रोसेकंद टिकतो. हे गणित थोडे किचकट आहे, पण ते काम करते. मी खरेदीदारांना फ्यूज चार्ट देतो, जेणेकरून त्यांच्या इलेक्ट्रिशियनला अंदाज लावावा लागणार नाही.

 

मोठ्या साइट्ससाठी रिमोट सिग्नलिंग

 

एक ग्राहक चोवीस तास काचेच्या भट्ट्या चालवतो. त्याला दर आठवड्याला प्लांटमध्ये फिरणे शक्य नसते. आम्ही SPD मध्ये एक मायक्रो-स्विच बसवतो, जो थर्मल डिस्क उघडल्यावर बंद होतो. हा स्विच २४ व्होल्टच्या PLC इनपुटला वीज पुरवतो. HMI वरील लाल दिवा "SPD डेड" असल्याचे दर्शवतो. ऑपरेटर आम्हाला फोन करतो, आम्ही एक अतिरिक्त कार्ट्रिज पाठवतो आणि तो पुढच्या शिफ्ट बदलताना ते बदलून टाकतो. दोन वर्षांत एकही अनियोजित थांबा झाला नाही.

 

आरसीडी आणि आर्क डिटेक्टर यांच्याशी समन्वय

 

काही अभियंत्यांना भीती वाटते की SPD लीकेजमुळे RCD ट्रिप होईल. आम्ही २३० V वर लीकेज ०.३ mA पेक्षा कमी ठेवतो. ३० mA चा RCD ते कधीच ओळखत नाही. जर साइटवर आर्क डिटेक्टर वापरले जात असतील, तर आम्ही SPD च्या समोर एक EMI फिल्टर लावतो, जेणेकरून उच्च-फ्रिक्वेन्सी क्लॅम्पिंगमुळे डिटेक्टर फसू नये. आम्ही TÜV Rheinland येथे या मिश्रणाची चाचणी केली आणि यशस्वी झालो.

 

प्रमुख कामगिरी निर्देशक?

 

 

मी प्रत्येक खेपमधील तीन आकड्यांवर लक्ष ठेवतो: लेट-थ्रू व्होल्टेज, प्रति १००० नग अयशस्वी होण्याचे प्रमाण आणि साइटवरील स्वॅप वेळ. यात काही बदल आढळल्यास, मी उत्पादन थांबवतो.

 

प्रमुख केपीआय (KPIs) आहेत: (1) लॅबमध्ये मोजलेली व्होल्टेज संरक्षण पातळी (अप), (2) झीज होण्यापूर्वीची सर्ज लाइफ काउंट, आणि (3) चालू सिस्टीमवरील बदलण्याचा सरासरी वेळ (MTTR). आम्ही विकलेल्या प्रत्येक बॅचसाठी मी यांची नोंद ठेवतो.

 

मार्ग मोकळा करणे हेच सर्वश्रेष्ठ का आहे

 

अप (Up) मध्ये २०० व्होल्टची घट ड्राइव्हचे आयुष्य दुप्पट करू शकते. आम्ही प्रत्येक एमओव्ही (MOV) डिस्कची १००% करंटवर चाचणी करतो आणि व्होल्टेजची नोंद ठेवतो. ज्या डिस्कचे व्होल्टेज जास्त असते, त्या सोलर फार्मच्या लाइनवर जातात, जिथे क्लॅम्पिंग कमी महत्त्वाचे असते. ज्या डिस्कचे व्होल्टेज कमी असते, त्या जर्मन पीएलसी (PLC) लाइनवर जातात. या प्रकारच्या कामामुळे उत्पादनात एक तासाची वाढ होते, पण फील्डमधील बिघाड ४०% ने कमी होतात. मी तासाचे पैसे देतो, पण रात्रीचा कॉल वाचवतो.

 

आम्ही चालवत असलेली आयुर्मान चाचणी

 

थर्मल स्विच बंद पडेपर्यंत आम्ही त्याच भागावर दर पाच मिनिटांनी २० kA विद्युत प्रवाह सोडतो. विक्रमधारक भाग २७ वेळा टिकला. आम्ही तो आलेख डेटा शीटवर प्रकाशित करतो. खरेदीदारांना दिसते की, दहा वर्षांच्या सामान्य विद्युत प्रवाहाच्या धक्क्यांनंतरही तो भाग अजूनही काम करतो. माझ्या सर्वोत्तम किंमत कपातीपेक्षाही तो एकच आलेख जास्त सौदे पूर्ण करतो.

 

निष्कर्ष

 

ऊर्जा हस्तांतरण, क्लॅम्पिंग, स्तर, बॅकअप आणि स्पष्ट केपीआय—हीच तर खरी गोष्ट आहे. असा एसपीडी निवडा ज्याचा लेट-थ्रू आणि रिटर्न रेट कमी आहे, आणि तुम्हाला शांत झोप मिळेल.