போலிவோல்ட் அவற்றின் மீதான அதிக வோல்ட்டு பிழைகளுக்கு ஒரு முழுமையான வழிகாட்டி: காரணங்கள் இதயங்கள் மற்றும் தொடர்ச்சியான தீர்வுகள்

I. விளம்பர வோல்ட்டான் அதிக வோல்ட்டேஜ் தவறு என்றால் என்ன?

விளம்பர வோல்ட்டான் அதிக வோல்ட்டேஜ் என்பது, மின்சார அமைப்புகளில் அல்லது சுற்றுலா அமைப்புகளில், வோல்ட்டேஜ் நியமிக்கப்பட்ட செயல்பாட்டு வீச்சை விட அதிகமாக உள்ள ஒரு சூழ்நிலையைக் குறிக்கும்.

பொதுவாக, மின்தூக்கத்தில், மாறிலி மின்னோட்டத்தின் RMS (Root Mean Square) மதிப்பு நியமிக்கப்பட்ட மதிப்பிலிருந்து 10% க்கு மேற்பட்ட அளவு உயர்ந்து 1 நிமிடம் கால நீண்டு நிலையாக விளங்கும் போது, அது விளம்பர வோல்ட்டான் அதிக வோல்ட்டேஜ் தவறு என்று கருதப்படும்.

எடுத்துக்காட்டாக, சீனாவில் பொதுவாக உள்ள 380V மூன்று-முக்கோண விளம்பர அமைப்பில், வோல்ட்டேஜ் 418V ஐ விட அதிகமாக உள்ளது மற்றும் சில கால நீண்டு நிலையாக விளங்கும் போது, விளம்பர வோல்ட்டான் அதிக வோல்ட்டேஜ் தவறு என்று கருதப்படும்.

தோற்ற எரிமான நிலையங்களில் (PV), விளம்பர இணைப்பு உருக்கிகள் விளம்பர வோல்ட்டேஜை உரையாடிய வழியில் கண்காணிக்கின்றன.

உருக்கிகள் பொதுவாக உயர் துல்லியமான வோல்ட்டேஜ் அணுகுதிகளை வசதிப்படுத்துகின்றன, இவை உரையாடிய விளம்பர வோல்ட்டேஜ் சார்ந்த சான்றுகளை சேகரித்து உருக்கியின் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பிற்கு அனுப்பும். இந்த சான்றுகள் விளம்பர வோல்ட்டேஜ் நியமிக்கப்பட்ட வீச்சில் உள்ளதா இல்லையா என்பதை விளைவுகள் மற்றும் செயல்பாடுகள் மூலம் தீர்மானிக்கின்றன.

விளம்பர வோல்ட்டேஜ் அறிக்கையிடப்பட்ட போது அதிக வோல்ட்டேஜ் சூழ்நிலையில் உள்ளது என்று உருக்கிகள் தீர்மானிக்கும், உருக்கிகள் தொடர்பு தடுப்ப மெ커னிசம் செயல்படுத்தப்படும், இயங்குதல் நிறுத்தப்படும் மற்றும் விளம்பரத்திலிருந்து துண்டிக்கப்படும். இதன் மூலம் அதிக வோல்ட்டேஜ் சூழ்நிலை உருவாக்கும் காரணமாக உலுக்குகள் மற்றும் செயல்பாட்டாளர்களின் பாதுகாப்பு உறுதி செய்யப்படும்.

மேலும், சில பெரிய அளவிலான PV நிலையங்களில், பெற்றிருக்கும் விளம்பர அளவுகளை முழுமையாக, உரையாடிய வழியில் கண்காணிக்க விளைவு முனைப்புல தர்ம தோற்ற அணுகுதிகள் நிறுவப்படுகின்றன. இதன் மூலம் வோல்ட்டேஜ் அதிக வோல்ட்டேஜ் போன்ற விளைவு தர்ம தர்ம தவறுகளை தொடர்புடைய வேகத்தில் கண்டுபிடிக்கலாம் மற்றும் செயல்படுத்தலாம்.

II. வோல்ட்டேஜ் அதிக வோல்ட்டேஜ் தவறுகளின் காரணங்கள்

(1) கேபிள் காரணங்கள்: கேபிள் இடத்திருத்தியின் தாக்கம்

உருக்கிகளிலிருந்து விளம்பர இணைப்பு புள்ளிக்கு இடையில் உள்ள கேபிள்கள், மின்சாரத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

கேபிள் மிகவும் அதிகமாக இருந்தால், அதன் இடத்திருத்தி அதிகரிக்கும். ஓக்மின் விதியின் படி (U = I×R), மாறிலி மின்னோட்டத்தில், அதிக இடத்திருத்தி அதிக வோல்ட்டேஜ் விளைவு ஏற்படும், இதனால் உருக்கியின் பக்கத்தில் AC வெளியேற்று வோல்ட்டேஜ் அதிகரிக்கும்.

அதிக நீளமான கேபிள்களும் இடத்திருத்தியை அதிகரிக்கும், இதனால் வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தோன்றும். உதாரணத்திற்கு, விளம்பர இணைப்பு புள்ளி மிகவும் தொலைவில் உள்ள அலைந்த பகுதிகளில், கேபிள்களின் தரம் சரியாக இல்லாமல் இருந்தால், கேபிள் இடத்திருத்தியின் அதிக அளவு வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தோன்றும்.

கேபிள்கள் குழிந்திருந்தால், அவற்றின் இந்தக்டான்ஸ் அதிகரிக்கும். AC சுற்றுலாவில், இந்தக்டான்ஸ் மின்னோட்டத்தை தடுக்கும், இதனால் வோல்ட்டேஜ் விநியோகம் தோன்றும் மற்றும் வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தோன்றும்.

விரித்தல் தவறுகள்

PV நிலையத்தின் தொடக்க நிறுவலில், தவறான AC கேபிள் விரித்தல் (உதாரணத்திற்கு, நிலைய மின்னோட்டத்தை ஜீவித்த மின்னோட்டத்துடன் இணைத்தல்) வோல்ட்டேஜ் தவறு தோன்றும். இதனால், உருக்கிகள் உண்மையான விளம்பர வோல்ட்டேஜை தவறாக விட்டு வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தடுப்ப மெக்கானிசம் தோன்றும்.

உருக்கிகள் சில காலம் இயங்கிய பிறகு, விளம்பர பக்கத்தில் கேபிள்களில் தொடர்பு தொலைவு அல்லது தொடர்பு தீர்ப்பு தோன்றும், இதனால் தொடர்பு இடத்திருத்தி அதிகரிக்கும். ஜூலின் விதியின் படி (Q = I²Rt, Q என்பது வெப்பம், I என்பது மின்னோட்டம், R என்பது இடத்திருத்தி, t என்பது நேரம்), அதிக தொடர்பு இடத்திருத்தி அதிக வெப்பம் உருவாக்கும், இதனால் தொடர்பு பகுதியின் தெரிவு அதிகரிக்கும். இதனால், உருக்கியின் பக்கத்தில் தாக்கக் கால வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தோன்றும் மற்றும் வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தவறு தோன்றும்.

(2) விளம்பர அமைப்பு மற்றும் தொகுதிகள்: விளம்பர திறனுக்கும் தொகுதி உறிஞ்சலுக்கும் இடையிலான மோதல்

சில பகுதிகளில், குறிப்பாக தொலைவிலான ஊராக்கங்களில் அல்லது விளம்பர அமைப்பு வளர்ச்சியில் உள்ள பகுதிகளில், விளம்பரத்தின் தொகுதி உறிஞ்சல் திறன் மிகவும் குறைவாக உள்ளது. அதே மின்னாட்சி பகுதியில் பெரிய அளவிலான PV திறன் நிறுவப்பட்டால், பெரிய அளவிலான PV உருவாக்கப்பட்ட மின்சாரம் விளம்பரத்திற்கு இணைக்கப்படும். விளம்பரம் இந்த மின்சாரத்தை தொடர்ச்சியாக மற்றும் திறனாக உறிஞ்ச முடியாவிட்டால், விளம்பர வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தோன்றும்.

திரியானின் தொடர்புடைய தவறுகள்

திரியான்கள் விளம்பரத்தில் வோல்ட்டேஜ் மாற்றம் மற்றும் மின்சார பகிர்வு முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன:

திரியான் விளம்பர இணைப்பு புள்ளியிலிருந்து மிகவும் தொலைவில் இருந்தால், அதன் வெளியேற்று வோல்ட்டேஜ் சுற்றுலா வோல்ட்டேஜ் இழப்பை போக்க மற்றும் திரியானிலிருந்து தொலைவில் உள்ள பகுதியில் நியமிக்கப்பட்ட வோல்ட்டேஜ் உறுதி செய்ய அதிகரிக்கும். இதனால், திரியானின் அருகில் உள்ள விளம்பர இணைப்பு புள்ளியில் அதிக வோல்ட்டேஜ் தோன்றும்.

தர்மமான திரியான் டேப் அமைப்பு அல்லது தொடர்பு தவறுகள் (உதாரணத்திற்கு, டேப் மாற்றியின் தொடர்பு தீர்ப்பு) திரியானின் டர்ன் விகிதத்தை தாக்கும், இதனால் வெளியேற்று வோல்ட்டேஜ் தவறாக அதிகரிக்கும் மற்றும் விளம்பர வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தவறு தோன்றும்.

(3) உருக்கிகள் தொடர்புடைய காரணங்கள்: தொடக்க அமைப்பு மற்றும் தொடர்பு தவறுகள்

உருக்கிகள் தொடக்க அமைப்பில் நியமிக்கப்பட்ட வோல்ட்டேஜ் தடுப்ப விலக்கு உள்ளது. தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகளில், இந்த நியமிக்கப்பட்ட விலக்கம் உண்மையான அரங்க விளம்பர நிலைகளுக்கு பொருத்தமாக இல்லாமல் இருந்தால், தவறான தீர்மானங்கள் தோன்றும். உதாரணத்திற்கு, விளம்பர வோல்ட்டேஜ் நியம வீச்சில் விளங்கினாலும், உருக்கியின் வோல்ட்டேஜ் தடுப்ப விலக்கம் அதிகமாக இருந்தால், உருக்கி தொடர்ச்சியாக வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தவறு தோன்றும்.

நீண்ட கால இயங்கிய போது, உருக்கிகள் அம்ச தோல்விகள் (உதாரணத்திற்கு, வோல்ட்டேஜ் தேர்வு சுற்று, கட்டுப்பாட்டு போர்டு) தோன்றும். இந்த தோல்விகள் உருக்கிகளின் விளம்பர வோல்ட்டேஜை தவறாக தேர்வு செய்வதை வைத்து வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தடுப்ப மெக்கானிசம் தவறாக தோன்றும் மற்றும் உருக்கிகள் நிறுத்தப்படும்.

பல உருக்கிகள் இணைப்பு தவறுகள்

பெரிய அளவிலான PV நிலையங்களில், பல உருக்கிகள் ஒரே நேரத்தில் விளம்பரத்திற்கு இணைக்கப்படும். ஒரே பகுதியில் பல ஒரு-திரிப்பு உருக்கிகள் சேர்ந்திருந்தால், அந்த பகுதியில் மின்னோட்டம் அதிகமாக இருக்கும், இதனால் விளம்பர வோல்ட்டேஜ் சமநிலை தோன்றும் மற்றும் அந்த பகுதியின் வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு தோன்றும்.

III. வோல்ட்டேஜ் அதிக வோல்ட்டேஜ் தவறுகளின் தாக்கங்கள் PV நிலையங்களுக்கு மற்றும் விளம்பரத்துக்கு

(1) PV நிலையத்தின் உலுக்குகளுக்கு தாக்கங்கள்: உருக்கி தோல்விகளின் அதிக அளவு

விளம்பர வோல்ட்டேஜ் அதிக வோல்ட்டேஜ் இருக்கும்போது, உருக்கியின் உள்ளே உள்ள இலக்கிய உலுக்குகள் அவற்றின் நியமிக்கப்பட்ட வோல்ட்டேஜை விட அதிகமாக இருக்கும், இதனால் உலுக்குகள் வேகமாக வயதாக அல்லது நேரடியாக தோல்வியடையும்.

உதாரணத்திற்கு, உருக்கிகளில் உள்ள மின்னோட்ட தொடர்பு உலுக்குகள் (IGBTs, Insulated Gate Bipolar Transistors) அதிக வோல்ட்டேஜ் நிலையில் தோன்றும் போது, அவற்றின் வோல்ட்டேஜ் திருப்பு அதிகரிக்கும், இதனால் அவை வெடிக்கும் மற்றும் உருக்கி தோல்வியடையும்.

மேலும், வோல்ட்டேஜ் அதிகரிப்பு உருக்கியின் கட்டுப்பாட்டு சுற்றில் தோல்விகளை உருவாக்கும், இதனால் வெளியேற்று வோல்ட்டேஜ் மற்றும் மின்னோட்டத்தை துல்லியமாக கட்டுப்பாடு செய்ய இயலாது, இதனால் உருக்கியின் திறன் மற்றும் நம்பிக்கை க