فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن ڈیزائن اسکیم کے لیے کیبل کا انتخاب

فوٹو وولٹک پاور پلانٹس کے لیے کیبلز کا انتخاب اور ڈیزائن سسٹم کے موثر اور محفوظ آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے کلیدی روابط میں سے ایک ہے۔ مناسب کیبل کا انتخاب نہ صرف توانائی کے نقصان کو کم کر سکتا ہے بلکہ سسٹم کی سروس لائف کو بڑھا سکتا ہے اور دیکھ بھال کے اخراجات کو بھی کم کر سکتا ہے۔

کیبل کے انتخاب اور ڈیزائن کے اہم نکات

فوٹو وولٹک نظام کے ریٹیڈ وولٹیج انتخاب کے مطابق:کیبل کو فوٹو وولٹک سسٹم کی ریٹیڈ وولٹیج کی ضروریات کو پورا کرنا چاہیے۔ مثال کے طور پر، 600V یا اس سے زیادہ کے DC ورکنگ وولٹیج والے فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن میں، متعلقہ وولٹیج کی سطح کو برداشت کرنے والی کیبلز کا انتخاب کیا جانا چاہیے۔

بوجھ کی خصوصیات پر غور کرنا:کیبل کے کراس سیکشنل سائز اور بوجھ برداشت کرنے کی صلاحیت کا تعین کرنے کے لیے فوٹو وولٹک پینل اور انورٹر کے درمیان لوڈ کی خصوصیات کو مدنظر رکھنا ضروری ہے، بشمول زیادہ سے زیادہ کرنٹ، شارٹ سرکٹ کرنٹ وغیرہ۔ گھریلو فوٹو وولٹک نظاموں کے لیے، ایلومینیم کور کیبلز کا استعمال عام طور پر اخراجات کو کنٹرول کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، لیکن کاپر کور کیبلز کو موٹر کی حوصلہ افزائی، اہم طاقت کے ذرائع اور دیگر مواقع کے لیے زیادہ ترجیح دی جاتی ہے۔

موسم کی مزاحمت اور ماحولیاتی موافقت:آؤٹ ڈور کیبلز میں واٹر پروف اور یووی مزاحم افعال ہونے چاہئیں، نیز گرمی کی اچھی مزاحمت اور شعلہ تابکاری، خاص طور پر اعلی درجہ حرارت والے ماحول میں کام کرنے والی کیبلز کے لیے، جیسے کہ مٹی میں دبی ہوئی، ان کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی پر خصوصی توجہ دی جانی چاہیے۔

موصلیت کی سطح اور تحفظ کی سطح:براہ راست کرنٹ ٹرانسمیشن کے لیے پاور کیبلز کی موصلیت کی سطح کو اندرونی اوور وولٹیج کی ضروریات کو پورا کرنا چاہیے۔ مواصلاتی نظام میں کیبلز کے وولٹیج کی سطح کو برداشت کرنے والے اثرات کو بھی معیاری ضوابط کی تعمیل کرنی چاہیے۔ اس کے علاوہ، موصلیت کے مواد پر کیبل بچھانے کے طریقوں کے اثرات پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے۔

موجودہ لے جانے کی صلاحیت کی اصلاح کا عنصر:مختلف بچھانے کے طریقوں (براہ راست تدفین، پائپ میں داخل ہونا، وغیرہ)، ماحولیاتی درجہ حرارت اور دیگر عوامل کے مطابق کیبل کی اصل کرنٹ لے جانے کی صلاحیت کو ایڈجسٹ کریں۔ مثال کے طور پر، زیادہ درجہ حرارت کے حالات میں، کیبلز کی موجودہ لے جانے کی صلاحیت کم ہو جائے گی، اس لیے انتخاب کرتے وقت کچھ مارجن چھوڑنا ضروری ہے۔

لائن نقصان اور وولٹیج ڈراپ کنٹرول:سسٹم کی کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے، فوٹوولٹک ڈی سی کیبلز کا لائن نقصان عام طور پر 2% سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے، جب کہ DC سائیڈ کیبلز کے وولٹیج ڈراپ کو عام طور پر 1% اور 2% کے درمیان کنٹرول کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

کیبل کی اقسام کا انتخاب:درخواست کے مختلف منظرناموں میں کیبل کی اقسام کے لیے مختلف تقاضے ہیں۔ مثال کے طور پر، موبائل الیکٹریکل آلات یا خاص قابل اعتماد تقاضوں کے ساتھ حالات کے لیے، یہ تجویز کی جاتی ہے کہ کاپر کور کیبلز استعمال کریں۔

صنعت کے معیار کی تعمیل:کیبل کے انتخاب میں متعلقہ قومی معیارات کا بھی حوالہ دیا جانا چاہیے، جیسے کہ GB50217-2007 "پاور انجینئرنگ میں کیبلز کے ڈیزائن کے لیے کوڈ" کے ساتھ ساتھ بین الاقوامی الیکٹرو ٹیکنیکل کمیشن (IEC) کے شائع کردہ معیارات، اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ انتخاب ان کی تعمیل کرتا ہے۔ تازہ ترین تکنیکی وضاحتیں.

رہنما اصول

1. درخواست کا ماحول

یہ مخصوص ماحولیاتی حالات کی وضاحت کرنے کے لئے ضروری ہے جس کے تحت کیبل نصب کیا جائے گا. اگر گھر کے اندر استعمال کیا جاتا ہے تو، معیاری کیبلز کا انتخاب کریں جن کے لیے اضافی حفاظتی تہوں کی ضرورت نہ ہو۔ اور آؤٹ ڈور کیبلز کو UV تحفظ، واٹر پروفنگ، اور سرد مزاحمت جیسے عوامل پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔ اس کے علاوہ، اس بات کا جائزہ لینا بھی ضروری ہے کہ آیا ارد گرد زیادہ درجہ حرارت، کم درجہ حرارت، کیمیکل، تیل کے داغ یا دیگر سخت حالات ہیں، جو کیبلز کے انتخاب کو متاثر کر سکتے ہیں۔

2. وولٹیج کی سطح

زیادہ سے زیادہ وولٹیج کا تعین کرنا جو کیبل کو برداشت کرنے کی ضرورت ہے ایک اہم قدم ہے۔ حفاظت اور وشوسنییتا کو یقینی بنانے کے لیے کیبل کا ریٹیڈ وولٹیج سسٹم کے اصل آپریٹنگ وولٹیج سے زیادہ یا اس کے برابر ہونا چاہیے۔ مثال کے طور پر، فوٹوولٹک سسٹمز میں، ڈی سی سائیڈ پر آپریٹنگ وولٹیج عام طور پر 600V یا اس سے زیادہ ہوتا ہے، اس لیے متعلقہ وولٹیج لیول کی کیبلز کو منتخب کیا جانا چاہیے۔

3. موجودہ بوجھ

کسی کیبل کے کراس سیکشنل ایریا کا تعین کرنا ضروری ہے جس کی بنیاد پر اسے لے جانے کے لیے زیادہ سے زیادہ کرنٹ کی ضرورت ہے۔ حساب کے فارمولے کے مطابق، سنگل فیز I=P/(U × cos Φ), تین فیز I=P/(√ 3 × U × cos Φ)، جہاں P طاقت ہے ( W)، U ہے وولٹیج (V)، اور cos Φ پاور فیکٹر ہے (عام طور پر 0.8 کے طور پر لیا جاتا ہے)۔ ایپلی کیشن کے مخصوص منظرناموں کے لیے، جیسے فوٹوولٹک پاور پلانٹس، اجزاء کے آؤٹ پٹ کرنٹ اور انورٹر کے زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ کرنٹ پر غور کرنا بھی ضروری ہے۔

4. کیبل کی قسم

فکسڈ انسٹالیشن: عمارتوں میں زیادہ تر وائرنگ کے حالات کے لیے موزوں، عام طور پر استعمال ہونے والی کراس لنکڈ پولی تھیلین (XLPE) موصل کیبلز، پولی وینیل کلورائڈ (PVC) موصل کیبلز وغیرہ۔

موبائل انسٹالیشن: جب کیبلز کو بار بار موڑنے یا وائبریٹ کرنے کی ضرورت ہو، جیسے کہ مکینیکل آلات کے اندر، ربڑ کی موصلیت والی کیبلز یا سلیکون ربڑ کی موصل کیبلز کو منتخب کیا جانا چاہیے کیونکہ ان میں بہتر لچک اور پہننے کی مزاحمت ہوتی ہے۔

5. موصلیت کا مواد

موصلیت کے مواد کا انتخاب استعمال کے مخصوص منظر نامے پر منحصر ہے۔ مثال کے طور پر، XLPE موصلیت اعلی درجہ حرارت اور ہائی وولٹیج کے ماحول کے لیے موزوں ہے، جبکہ PVC موصلیت عام ماحول میں استعمال کے لیے زیادہ موزوں ہے۔

6. میان مواد

میان کا مواد بھی استعمال کے ماحول سے مماثل ہونا چاہئے۔ عام میان کے مواد میں پی وی سی میان، پی ای میان، ربڑ میان وغیرہ شامل ہیں۔ خاص ضروریات جیسے تیل کی مزاحمت، تیزاب اور الکلی مزاحمت، سردی کے خلاف مزاحمت، گرمی کی مزاحمت، وغیرہ کے لیے، متعلقہ خصوصی کیبلز کا انتخاب کیا جانا چاہیے۔

7. موصل مواد

کنڈکٹر مواد کو بنیادی طور پر دو اقسام میں تقسیم کیا جاتا ہے: کاپر اور ایلومینیم۔ کاپر ایلومینیم سے بہتر چالکتا ہے، لیکن اس کی قیمت زیادہ ہے؛ ایلومینیم کنڈکٹر کیبلز ہلکی اور قیمت میں کم ہوتی ہیں، لیکن تانبے کی کور کیبلز میں کرنٹ لے جانے کی صلاحیت زیادہ ہوتی ہے اور اسی کراس سیکشنل ایریا کے تحت گرمی کی کھپت کی بہتر کارکردگی ہوتی ہے۔

8. شعلہ retardancy اور آگ مزاحمت کی کارکردگی

بعض مخصوص ماحول میں، جیسے عمارتوں کے اندر، حفاظت کو بہتر بنانے کے لیے شعلہ retardant یا آگ سے بچنے والی خصوصیات والی کیبلز کا استعمال کرنا ضروری ہو سکتا ہے۔

9. معیشت

آخر میں، تمام تکنیکی اور حفاظتی معیارات کو پورا کرتے ہوئے، کیبلز کی لاگت کی تاثیر پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ نہ صرف ابتدائی خریداری کی قیمت پر غور کیا جائے بلکہ طویل مدتی دیکھ بھال کے اخراجات اور دیگر ممکنہ اخراجات پر بھی غور کیا جائے۔

10. معیارات اور وضاحتیں

متعلقہ قومی اور صنعتی معیارات اور تصریحات، جیسے GB/T، IEC، ASTM، وغیرہ کی تعمیل کرنا بہت ضروری ہے۔ یہ معیارات کیبل کے ڈیزائن، مینوفیکچرنگ، ٹیسٹنگ، اور دیگر پہلوؤں کے لیے مخصوص تقاضے فراہم کرتے ہیں، جس سے مصنوعات کی مستقل مزاجی اور وشوسنییتا کو یقینی بنایا جاتا ہے۔ معیار

مثال

یہ فرض کرتے ہوئے کہ ہمیں ایک بڑے زمینی فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن کے لیے کیبل اسکیم ڈیزائن کرنے کی ضرورت ہے، براہ کرم درج ذیل مخصوص مراحل سے رجوع کریں:

ڈی سی کیبل کا انتخاب

کومبائنر باکس کے اجزاء: فوٹو وولٹک ماڈیول اور کمبینر باکس کے درمیان ڈی سی کیبل کے لیے، زیادہ کرنٹ کی شدت کو مدنظر رکھتے ہوئے، PV1-F کو 1 * 6mm ² تصریح کیبل منتخب کیا گیا ہے۔ اس قسم کی کیبل میں اچھی مکینیکل طاقت اور برقی کارکردگی ہوتی ہے، اور یہ بیرونی ماحولیاتی حالات میں طویل مدتی نمائش کے لیے موزوں ہے۔

کمبینر باکس سے انورٹر تک: یہ فاصلہ نسبتاً کم ہے، لیکن اگر کرنٹ زیادہ ہے، تو ایک بڑی کراس سیکشنل ایریا کیبل کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے PV1-F 1 * 10mm ² یا اس سے بڑا سائز۔ ساتھ ہی، پریشر ڈراپ کے معاملے پر بھی غور کیا جانا چاہیے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ یہ مخصوص فیصد کی حد سے زیادہ نہ ہو۔

مواصلاتی کیبلز کا انتخاب

انورٹر آؤٹ پٹ سے ٹرانسفارمر: کیبل کا یہ حصہ بنیادی طور پر تبدیل شدہ AC پاور کو منتقل کرنے کا ذمہ دار ہے، لہذا اس بات پر غور کرنا ضروری ہے کہ آیا اس کی موجودہ لے جانے کی صلاحیت چوٹی کی پاور آؤٹ پٹ سے نمٹنے کے لیے کافی ہے۔ عام طور پر، تین کور یا ملٹی کور بکتر بند کیبلز استعمال کی جاتی ہیں، اور مواد کو اصل صورت حال کے مطابق تانبے یا ایلومینیم کور کے طور پر منتخب کیا جانا چاہیے۔

خصوصی کیس ہینڈلنگ

دو طرفہ فوٹو وولٹک ماڈیولز کا اطلاق: ڈبل رخا فوٹو وولٹک ماڈیولز کے بڑھتے ہوئے استعمال کے ساتھ، کیبل کے انتخاب کو بیک گین کے ذریعے اضافی موجودہ اضافے پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے۔ IEC 61215: 2021 میں، ڈبل سائیڈڈ نیم پلیٹ سولر شعاع ریزی (BNPI) اور ڈبل سائیڈڈ ریلائیبلٹی سولر شعاع ریزی (BSI) متعارف کروائے گئے، جو دو طرفہ اجزاء کے کام کرنے کی حالت کا بہتر اندازہ لگانے اور اس کے مطابق کیبل کے انتخاب کو ایڈجسٹ کرنے میں مدد کرتا ہے۔

کیبل لائن کے نقصان اور وولٹیج ڈراپ سے کیسے بچیں؟

تکنیکی طریقے:

1. معقول طور پر کیبل کی وضاحتیں منتخب کریں۔

لوڈ کرنٹ کی بنیاد پر وائر کراس سیکشن کا انتخاب کریں: مختصر فاصلے کے لیے، حرارتی حالات (محفوظ کرنٹ لے جانے کی صلاحیت) کی بنیاد پر تار کے کراس سیکشن کو محدود کریں، اور لمبی دوری کے لیے، وولٹیج کے نقصان کے حالات کی بنیاد پر وائر کراس سیکشن کو منتخب کریں۔ اس بات کو یقینی بنانے کے لیے محفوظ کرنٹ لے جانے کی صلاحیت کی بنیاد کہ لوڈ پوائنٹ پر آپریٹنگ وولٹیج اہل حد کے اندر ہے۔ مثال کے طور پر، 50 کلو واٹ پاور اور 300 میٹر لمبی لائن کا حساب لگاتے وقت، اگر 25 ملی میٹر ² کاپر کور کیبل استعمال کی جاتی ہے، تو سنگل فیز وولٹیج ڈراپ 20V ہے، اور دو مرحلوں کے درمیان کل وولٹیج ڈراپ 40V تک پہنچ جاتا ہے، جس کی وجہ سے ٹرمینل وولٹیج 360V پر گرا؛ 35 مربع ملی میٹر کاپر کور یا 50 مربع ملی میٹر ایلومینیم کور کے ساتھ کیبلز استعمال کرنے کے بعد، ٹرمینل وولٹیجز کو بالترتیب 370V اور 366V کے ارد گرد برقرار رکھا جاتا ہے، جو سامان کے معمول کے کام کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔

ماحولیاتی عوامل کے اثرات پر غور کریں: جب محیط درجہ حرارت بڑھتا ہے، کیبل کی مزاحمت بڑھ جاتی ہے، اور وولٹیج کی کمی بھی اسی کے مطابق بڑھ جاتی ہے۔ لہٰذا، زیادہ درجہ حرارت والے ماحول میں کیبلز کے استعمال سے گریز کیا جانا چاہیے، اور طویل عرصے تک مسلسل کام کرنے والے آلات کے لیے، وولٹیج کے اتار چڑھاو کے تحت مستحکم آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے بڑے تصریح کی کیبلز استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔

2. لائن ڈیزائن اور بچھانے کو بہتر بنائیں

بجلی کی فراہمی کا فاصلہ کم کریں: بجلی کی فراہمی کے رداس سے تجاوز کرنے کے رجحان کو کم کرنے یا اس سے بچنے کے لیے لوڈ سینٹر کی بہترین پوزیشن کا تعین کریں۔ دیہی پاور گرڈ لائنوں کے پاور سپلائی کے رداس کے لیے عمومی ضرورت یہ ہے کہ 400V لائن ایک خاص حد سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے، جو لائن کے نقصان کی شرح کو مؤثر طریقے سے کم کرتی ہے۔

سرکٹ کے راستے کو بہتر بنانا: نئی ٹرانسمیشن اور ڈسٹری بیوشن لائنوں کو انسٹال کرکے یا موجودہ لائنوں کی تزئین و آرائش کرکے، لاگت کی تاثیر کو مدنظر رکھتے ہوئے، تار کے کراس سیکشن کو مناسب طریقے سے بڑھا کر، اور مناسب مواد کا انتخاب کر کے جیسے نئے توانائی بچانے والے کنڈکٹرز، کم برقی مزاحمت اور بہتر چالکتا۔ حاصل کیا جا سکتا ہے.

ٹرننگ پوائنٹس کی معقول منصوبہ بندی: پاور کیبلز میں رداس موڑنے کے لیے سخت تقاضے ہوتے ہیں۔ تعمیراتی عمل کے دوران، کیبلز پر ٹارک کو کم سے کم کرنے کی کوشش کی جانی چاہیے، اور کیبل ٹرننگ اور محفوظ حصوں میں قدرتی موڑنے کو برقرار رکھا جانا چاہیے تاکہ اندرونی مکینیکل نقصان کو روکا جا سکے۔

3. نظام کی کارکردگی کو بہتر بنائیں

پاور فیکٹر کو بہتر بنانا: لائن کے دونوں سروں پر ری ایکٹیو پاور کمپنسیشن ڈیوائسز کو انسٹال کرنا، جیسے کہ متوازی کپیسیٹر بینک، پاور فیکٹر کو بہتر بنا سکتے ہیں، انڈکٹو ری ایکٹیو پاور کو کم کر سکتے ہیں، اور اس طرح لائن میں موجودہ ویلیو کو کم کر سکتے ہیں، جو لائن کے نقصانات کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔

تھری فیز بوجھ کے توازن کو ایڈجسٹ کرنا: تھری فیز بوجھ کو بہتر طور پر متوازن کرنا نقصانات کو کم کرنے کے لیے سب سے زیادہ اقتصادی اور موثر اقدامات میں سے ایک ہے۔ غیر جانبدار لائن پر کرنٹ کو کم کرنے کے لیے فیز A، B اور C میں سنگل فیز صارفین کو یکساں طور پر تقسیم کرکے، لائن کے نقصان کو کم کرنے کا ہدف حاصل کیا جا سکتا ہے۔

4. روزانہ کے انتظام اور نگرانی کو مضبوط بنائیں

باقاعدہ معائنہ اور دیکھ بھال: ایک جامع انتظامی نظام قائم کریں، ان علاقوں کا معائنہ کریں جہاں مسائل پیش آ سکتے ہیں، فوری طور پر ممکنہ خطرات کی نشاندہی کریں اور ان کا تدارک کریں جیسے موصلیت کی عمر بڑھنے، ناقص جوڑوں وغیرہ، تاکہ انہیں سنگین ناکامیوں کی طرف بڑھنے سے روکا جا سکے۔

جدید تکنیکی ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے: جدید آن لائن مانیٹرنگ ٹولز کو اپنانا جیسے بیرونی میان کی گردش کی نگرانی کی ٹیکنالوجی، آن لائن فائبر آپٹک درجہ حرارت کی پیمائش کی ٹیکنالوجی، اور جزوی خارج ہونے والے مادہ کا پتہ لگانے والی ٹیکنالوجی، کیبل آپریشن کی حالت کی حقیقی وقت کی نگرانی، نقائص کی ابتدائی وارننگ، اور بجلی کو روکنے کے لیے۔ بندش کے حادثات.