বিদ্যুৎ থেকে আপনার সৌরশক্তি ব্যবস্থাকে কীভাবে রক্ষা করবেন

ফটোভোলটাইক (PV) এবং বায়ু-বিদ্যুৎ ব্যবস্থায় ব্যর্থতার একটি সাধারণ কারণ হল বজ্রপাত। সিস্টেম থেকে অনেক দূরে বা এমনকি মেঘের মধ্যেও বজ্রপাতের ফলে ক্ষতিকারক ঢেউ আসতে পারে। তবে বেশিরভাগ বজ্রপাতের ক্ষতি প্রতিরোধ করা যায়। কয়েক দশকের অভিজ্ঞতার ভিত্তিতে বিদ্যুৎ ব্যবস্থা ইনস্টলারদের দ্বারা সাধারণত গৃহীত কিছু সবচেয়ে সাশ্রয়ী কৌশল এখানে দেওয়া হল। এই পরামর্শ অনুসরণ করুন, এবং আপনার পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি (RE) ব্যবস্থায় বজ্রপাতের ক্ষতি এড়ানোর খুব ভালো সম্ভাবনা রয়েছে।

গ্রাউন্ডেড হও

বজ্রপাতের ক্ষতি থেকে সুরক্ষার জন্য গ্রাউন্ডিং হল সবচেয়ে মৌলিক কৌশল। আপনি বজ্রপাত বন্ধ করতে পারবেন না, তবে আপনি এটিকে মাটিতে পৌঁছানোর একটি সরাসরি পথ দিতে পারেন যা আপনার মূল্যবান সরঞ্জামগুলিকে বাইপাস করে এবং নিরাপদে ঢেউটিকে মাটিতে ফেলে দেয়। মাটিতে পৌঁছানোর একটি বৈদ্যুতিক পথ ক্রমাগত স্থির বিদ্যুৎ নির্গত করবে যা ভূপৃষ্ঠের উপরের কাঠামোতে জমা হয়। প্রায়শই, এটি প্রথমেই বজ্রপাতের আকর্ষণকে বাধা দেয়।

বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধকারী এবং সার্জ প্রোটেক্টরগুলি বৈদ্যুতিক ঢেউ শোষণ করে ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলিকে রক্ষা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। তবে, এই ডিভাইসগুলি ভাল গ্রাউন্ডিংয়ের বিকল্প নয়। এগুলি কেবল কার্যকর গ্রাউন্ডিংয়ের সাথে একত্রে কাজ করে। গ্রাউন্ডিং সিস্টেমটি আপনার তারের অবকাঠামোর একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। পাওয়ার ওয়্যারিং ইনস্টল করার আগে বা ইনস্টল করার সময় এটি ইনস্টল করুন। অন্যথায়, সিস্টেমটি একবার কাজ করার পরে, এই গুরুত্বপূর্ণ উপাদানটি "করণীয়" তালিকায় কখনও চেক নাও হতে পারে।

গ্রাউন্ডিংয়ের প্রথম ধাপ হল সমস্ত ধাতব কাঠামোগত উপাদান এবং বৈদ্যুতিক ঘের, যেমন PV মডিউল ফ্রেম, মাউন্টিং র্যাক এবং বায়ু জেনারেটর টাওয়ারগুলিকে বন্ধন (আন্তঃসংযোগ) করে মাটিতে একটি ডিসচার্জ পাথ তৈরি করা। জাতীয় বৈদ্যুতিক কোড (NEC), ধারা 250 এবং ধারা 690.41 থেকে 690.47 কোড-সম্মত তারের আকার, উপকরণ এবং কৌশলগুলি নির্দিষ্ট করে। গ্রাউন্ড তারগুলিতে তীক্ষ্ণ বাঁক এড়িয়ে চলুন—উচ্চ কারেন্টের ঢেউ টাইট কোণগুলিকে ঘুরিয়ে দিতে পছন্দ করে না এবং সহজেই কাছাকাছি তারের দিকে লাফিয়ে যেতে পারে। অ্যালুমিনিয়াম কাঠামোগত উপাদানগুলির সাথে তামার তারের সংযুক্তির দিকে বিশেষ মনোযোগ দিন (বিশেষ করে PV মডিউল ফ্রেম)। "AL/CU" লেবেলযুক্ত সংযোগকারী এবং স্টেইনলেস স্টিল ফাস্টেনার ব্যবহার করুন, যা ক্ষয়ের সম্ভাবনা কমায়। DC এবং AC উভয় সার্কিটের গ্রাউন্ড তারগুলিও এই গ্রাউন্ডিং সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত থাকবে। (আরও পরামর্শের জন্য HP102 এবং HP103-তে PV অ্যারে গ্রাউন্ডিং সম্পর্কিত কোড কর্নার নিবন্ধগুলি দেখুন।)

গ্রাউন্ড রডস

অনেক স্থাপনার সবচেয়ে দুর্বল দিক হল পৃথিবীর সাথে সংযোগ। সর্বোপরি, আপনি কেবল গ্রহের সাথে একটি তারের বোল্ট করতে পারবেন না! পরিবর্তে, আপনাকে পরিবাহী, অ-ক্ষয়কারী ধাতু (সাধারণত তামা) দিয়ে তৈরি একটি রড মাটিতে পুঁতে ফেলতে হবে বা হাতুড়ি দিতে হবে এবং নিশ্চিত করতে হবে যে এর পৃষ্ঠের বেশিরভাগ অংশ পরিবাহী (অর্থাৎ আর্দ্র) মাটির সাথে যোগাযোগ করে। এইভাবে, যখন স্থির বিদ্যুৎ বা ঢেউ লাইনের নিচে আসে, তখন ইলেকট্রনগুলি ন্যূনতম প্রতিরোধের সাথে মাটিতে নিষ্কাশন করতে পারে।

একটি ড্রেন ফিল্ড যেভাবে জল অপচয় করে, ঠিক একইভাবে গ্রাউন্ডিং ইলেকট্রন অপচয় করার কাজ করে। যদি একটি ড্রেনপাইপ মাটিতে পর্যাপ্ত পরিমাণে নিঃসরণ না করে, তাহলে ব্যাকআপ তৈরি হয়। যখন ইলেকট্রন ব্যাক আপ করে, তখন তারা ফাঁক (একটি বৈদ্যুতিক চাপ তৈরি করে) আপনার পাওয়ার তারের সাথে, আপনার সরঞ্জামের মাধ্যমে, এবং শুধুমাত্র তারপর গ্রাউন্ডে যায়।

এটি প্রতিরোধ করার জন্য, এক বা একাধিক ৮ ফুট লম্বা (২.৪ মিটার), ৫/৮-ইঞ্চি (১৬ মিমি) তামার প্রলেপযুক্ত গ্রাউন্ড রড স্থাপন করুন, বিশেষ করে আর্দ্র মাটিতে। সাধারণত একটি মাত্র রড যথেষ্ট নয়, বিশেষ করে শুষ্ক মাটিতে। যেসব এলাকায় মাটি অত্যন্ত শুষ্ক হয়ে যায়, সেখানে বেশ কয়েকটি রড স্থাপন করুন, তাদের মধ্যে কমপক্ষে ৬ ফুট (৩ মিটার) দূরত্ব রাখুন এবং খালি তামার তার দিয়ে সংযুক্ত করে পুঁতে দিন। একটি বিকল্প পদ্ধতি হল #৬ (১৩ মিমি২), ডাবল #৮ (৮ মিমি২), অথবা আরও বড় খালি তামার তার কমপক্ষে ১০০ ফুট (৩০ মিটার) লম্বা একটি পরিখায় পুঁতে দিন। (খালি তামার গ্রাউন্ড তারটি এমন একটি পরিখার নীচেও চালানো যেতে পারে যেখানে জল বা নর্দমার পাইপ, বা অন্যান্য বৈদ্যুতিক তার বহন করা হয়।) অথবা, গ্রাউন্ড তারটি অর্ধেক করে কেটে দুই দিকে ছড়িয়ে দিন। প্রতিটি পুঁতে রাখা তারের এক প্রান্ত গ্রাউন্ডিং সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত করুন।

সিস্টেমের কিছু অংশ ভেজা জায়গায়, যেমন ছাদের ড্রেন বা গাছপালায় জল দেওয়ার জায়গায় পাঠানোর চেষ্টা করুন। যদি কাছাকাছি স্টিলের ওয়েল-কেসিং থাকে, তাহলে আপনি এটিকে গ্রাউন্ড রড হিসেবে ব্যবহার করতে পারেন (কেসিংয়ের সাথে একটি শক্তিশালী, বোল্টযুক্ত সংযোগ তৈরি করুন)।

আর্দ্র জলবায়ুতে, মাটিতে বা খুঁটিতে লাগানো অ্যারের কংক্রিটের পাদদেশ, অথবা বায়ু জেনারেটর টাওয়ার, অথবা কংক্রিটে আবদ্ধ গ্রাউন্ড রড আদর্শ গ্রাউন্ডিং প্রদান করবে না। এই জায়গাগুলিতে, কংক্রিট সাধারণত পাদদেশের চারপাশের আর্দ্র মাটির তুলনায় কম পরিবাহী হবে। যদি এটি হয়, তাহলে অ্যারের গোড়ায়, অথবা আপনার বায়ু জেনারেটর টাওয়ারের গোড়ায় এবং প্রতিটি গাই ওয়্যার অ্যাঙ্করে কংক্রিটের পাশে মাটিতে একটি গ্রাউন্ড রড স্থাপন করুন, তারপর খালি, পুঁতে রাখা তার দিয়ে তাদের একসাথে সংযুক্ত করুন।

শুষ্ক বা শুষ্ক আবহাওয়ায়, প্রায়শই বিপরীতটি সত্য হয় - কংক্রিটের পাদদেশে আশেপাশের মাটির তুলনায় আর্দ্রতা বেশি থাকতে পারে এবং গ্রাউন্ডিংয়ের জন্য একটি অর্থনৈতিক সুযোগ প্রদান করে। যদি 20 ফুট লম্বা (বা তার বেশি) রিবার কংক্রিটের মধ্যে এম্বেড করতে হয়, তাহলে রিবার নিজেই গ্রাউন্ড রড হিসেবে কাজ করতে পারে। (দ্রষ্টব্য: কংক্রিট ঢালার আগে এটি পরিকল্পনা করা আবশ্যক।) গ্রাউন্ডিংয়ের এই পদ্ধতিটি শুষ্ক স্থানে সাধারণ, এবং NEC, ধারা 250.52 (A3), "কংক্রিট-আবদ্ধ ইলেক্ট্রোড"-এ বর্ণিত হয়েছে।

আপনার অবস্থানের জন্য সর্বোত্তম গ্রাউন্ডিং পদ্ধতি সম্পর্কে যদি আপনি নিশ্চিত না হন, তাহলে আপনার সিস্টেমের নকশা পর্যায়ে আপনার বৈদ্যুতিক পরিদর্শকের সাথে কথা বলুন। আপনার খুব বেশি গ্রাউন্ডিং করা উচিত নয়। শুষ্ক স্থানে, অপ্রয়োজনীয় গ্রাউন্ড রড, পুঁতে রাখা তার ইত্যাদি ইনস্টল করার জন্য প্রতিটি সুযোগ ব্যবহার করুন। ক্ষয় এড়াতে, গ্রাউন্ড রডের সাথে সংযোগ তৈরির জন্য শুধুমাত্র অনুমোদিত হার্ডওয়্যার ব্যবহার করুন। নির্ভরযোগ্যভাবে গ্রাউন্ডিং তারগুলিকে সংযুক্ত করতে তামার স্প্লিট-বোল্ট ব্যবহার করুন।

গ্রাউন্ডিং পাওয়ার সার্কিট

বিল্ডিং ওয়্যারিংয়ের জন্য, NEC-তে একটি DC পাওয়ার সিস্টেমের একপাশ গ্রাউন্ডের সাথে সংযুক্ত থাকা আবশ্যক—অথবা "বন্ডেড"—। এই ধরনের সিস্টেমের AC অংশটি যেকোনো গ্রিড-সংযুক্ত সিস্টেমের প্রচলিত পদ্ধতিতে গ্রাউন্ডেড করা আবশ্যক। (এটি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে সত্য। অন্যান্য দেশে, আনগ্রাউন্ডেড পাওয়ার সার্কিটগুলি আদর্শ।) মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে একটি আধুনিক হোম সিস্টেমের জন্য পাওয়ার সিস্টেম গ্রাউন্ডিং প্রয়োজন। এটি অপরিহার্য যে DC নেগেটিভ এবং AC নিউট্রাল তাদের নিজ নিজ সিস্টেমে শুধুমাত্র একটি বিন্দুতে গ্রাউন্ডের সাথে সংযুক্ত থাকে, এবং গ্রাউন্ডিং সিস্টেমে উভয়ই একই বিন্দুতে। এটি কেন্দ্রীয় পাওয়ার প্যানেলে করা হয়।

কিছু একক-উদ্দেশ্য, স্বতন্ত্র সিস্টেমের (যেমন সৌর জল পাম্প এবং রেডিও রিপিটার) নির্মাতারা পাওয়ার সার্কিট গ্রাউন্ড না করার পরামর্শ দেন। নির্দিষ্ট সুপারিশের জন্য প্রস্তুতকারকের নির্দেশাবলী পড়ুন।

অ্যারে ওয়্যারিং এবং "টুইস্টেড পেয়ার" কৌশল

অ্যারে ওয়্যারিংয়ে ধাতব কাঠামোর মধ্যে ন্যূনতম দৈর্ঘ্যের তার ব্যবহার করা উচিত। পজিটিভ এবং নেগেটিভ তারগুলি সমান দৈর্ঘ্যের হওয়া উচিত এবং যখনই সম্ভব একসাথে চালানো উচিত। এটি কন্ডাক্টরের মধ্যে অতিরিক্ত ভোল্টেজের প্রবর্তন কমিয়ে আনবে। ধাতব নালী (গ্রাউন্ডেড) সুরক্ষার একটি স্তরও যোগ করে। লম্বা বহিরঙ্গন তারগুলিকে উপরে চালানোর পরিবর্তে পুঁতে দিন। ১০০ ফুট (৩০ মিটার) বা তার বেশি তারের রান একটি অ্যান্টেনার মতো - এটি মেঘের মধ্যে বজ্রপাতের ফলেও ঢেউ গ্রহণ করবে। তারগুলি ঢেউয়ের মধ্যে থাকলেও একই রকম ঢেউ ঘটতে পারে, তবে বেশিরভাগ ইনস্টলার একমত যে ঢেউয়ের ট্রান্সমিশন ওয়্যারিং বজ্রপাতের ক্ষতির সম্ভাবনাকে আরও সীমিত করে।

ঢেউয়ের প্রতি সংবেদনশীলতা কমানোর একটি সহজ কৌশল হল "টুইস্টেড পেয়ার" কৌশল, যা দুই বা ততোধিক কন্ডাক্টরের মধ্যে যেকোনো প্ররোচিত ভোল্টেজকে সমান করতে এবং বাতিল করতে সাহায্য করে। ইতিমধ্যেই পেঁচানো উপযুক্ত পাওয়ার কেবল খুঁজে পাওয়া কঠিন হতে পারে, তাই এখানে কী করতে হবে: মাটি বরাবর এক জোড়া পাওয়ার তার বিছিয়ে দিন। তারের মধ্যে একটি লাঠি ঢোকান এবং সেগুলিকে একসাথে পেঁচিয়ে দিন। প্রতি 30 ফুট (10 মিটার) পরে, দিক পরিবর্তন করুন। (এটি পুরো দূরত্বটি এক দিকে পেঁচানোর চেষ্টা করার চেয়ে অনেক সহজ।) তারের আকারের উপর নির্ভর করে কখনও কখনও পাওয়ার ড্রিল ব্যবহার করে তারের মোচড় দেওয়া যেতে পারে। কেবল তারের প্রান্তগুলি ড্রিলের চাকের মধ্যে সুরক্ষিত করুন এবং ড্রিলের ক্রিয়াটি তারগুলিকে একসাথে পেঁচিয়ে দিন। আপনি যদি এই কৌশলটি ব্যবহার করেন তবে ড্রিলটি সর্বনিম্ন সম্ভাব্য গতিতে চালানো নিশ্চিত করুন।

বিদ্যুৎ তারের সাথে গ্রাউন্ড তার পেঁচানোর প্রয়োজন নেই। কবর দেওয়ার জন্য, খালি তামার তার ব্যবহার করুন; যদি আপনি নালী ব্যবহার করেন, তাহলে গ্রাউন্ড তারটি নালীর বাইরে চালান। অতিরিক্ত মাটির সংস্পর্শে সিস্টেমের গ্রাউন্ডিং উন্নত হবে।

যেকোনো যোগাযোগ বা নিয়ন্ত্রণ তারের জন্য টুইস্টেড-পেয়ার কেবল ব্যবহার করুন (উদাহরণস্বরূপ, সৌর জল পাম্পের ফুল-ট্যাঙ্ক শাটঅফের জন্য একটি ফ্লোট-সুইচ কেবল)। এই ছোট গেজ তারটি প্রি-টুইস্টেড, মাল্টিপল বা সিঙ্গেল পেয়ার কেবলগুলিতে সহজেই পাওয়া যায়। আপনি শিল্ডেড টুইস্টেড-পেয়ার কেবলও কিনতে পারেন, যার টুইস্টেড তারগুলিকে ঘিরে একটি ধাতব ফয়েল থাকে এবং সাধারণত একটি পৃথক, খালি "ড্রেন" তারও থাকে। তারের মধ্যে গ্রাউন্ড লুপ (ভূমিতে যাওয়ার কম সরাসরি পথ) তৈরি হওয়ার সম্ভাবনা দূর করতে কেবল এক প্রান্তে কেবল শিল্ড এবং ড্রেন তারটি গ্রাউন্ড করুন।

অতিরিক্ত বজ্রপাত সুরক্ষা

ব্যাপক গ্রাউন্ডিং ব্যবস্থার পাশাপাশি, নিম্নলিখিত অবস্থার যেকোনো একটি সহ সাইটের জন্য বিশেষায়িত ঢেউ সুরক্ষা ডিভাইস এবং (সম্ভবত) বজ্রপাতের রড ব্যবহারের পরামর্শ দেওয়া হচ্ছে:
• তীব্র বজ্রপাতের এলাকায় উঁচু জমিতে বিচ্ছিন্ন অবস্থান
• শুষ্ক, পাথুরে, অথবা অন্যথায় দুর্বল পরিবাহী মাটি
• তার ১০০ ফুট (৩০ মিটার) এর বেশি লম্বা হয়

বজ্রপাত গ্রেফতারকারী

বজ্রপাত (ঢেউ) অ্যারেস্টরগুলি বৈদ্যুতিক ঝড় (অথবা নির্দিষ্ট ইউটিলিটি পাওয়ারের বাইরে) দ্বারা সৃষ্ট ভোল্টেজ স্পাইকগুলি শোষণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, এবং কার্যকরভাবে বিদ্যুৎ তার এবং আপনার সরঞ্জামগুলিকে বাইপাস করার জন্য সার্জকে অনুমতি দেয়। আপনার সিস্টেমের যেকোনো অংশের সাথে সংযুক্ত যেকোনো দীর্ঘ তারের উভয় প্রান্তে সার্জ প্রোটেক্টর ইনস্টল করা উচিত, যার মধ্যে একটি ইনভার্টার থেকে এসি লাইনও অন্তর্ভুক্ত। অ্যারেস্টরগুলি এসি এবং ডিসি উভয়ের জন্য বিভিন্ন ভোল্টেজের জন্য তৈরি করা হয়। আপনার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত অ্যারেস্টর ব্যবহার করতে ভুলবেন না। অনেক সিস্টেম ইনস্টলার নিয়মিতভাবে ডেল্টা সার্জ অ্যারেস্টর ব্যবহার করে, যা সস্তা এবং বজ্রপাতের হুমকি মাঝারি হলে কিছু সুরক্ষা প্রদান করে, তবে এই ইউনিটগুলি আর UL তালিকাভুক্ত নয়।

পলিফেজার এবং ট্রান্সটেক্টর অ্যারেস্টরগুলি বজ্রপাতপ্রবণ স্থান এবং বৃহত্তর স্থাপনার জন্য উচ্চমানের পণ্য। এই টেকসই ইউনিটগুলি বিভিন্ন ধরণের সিস্টেম ভোল্টেজের সাথে শক্তিশালী সুরক্ষা এবং সামঞ্জস্য প্রদান করে। কিছু ডিভাইসে ব্যর্থতার মোড প্রদর্শনের জন্য সূচক থাকে।

বজ্রপাতের রড

"বজ্রপাতের রড" হল স্থির স্রাব যন্ত্র যা ভবন এবং সৌর-বিদ্যুৎ অ্যারের উপরে স্থাপন করা হয় এবং মাটির সাথে সংযুক্ত থাকে। এগুলি স্থির চার্জ তৈরি হওয়া এবং আশেপাশের বায়ুমণ্ডলের আয়নীকরণ রোধ করার জন্য তৈরি। এগুলি আঘাত রোধ করতে সাহায্য করতে পারে এবং আঘাত হানলে মাটিতে খুব উচ্চ প্রবাহের জন্য একটি পথ প্রদান করতে পারে। আধুনিক যন্ত্রগুলি স্পাইক-আকৃতির, প্রায়শই একাধিক বিন্দু সহ।

সাধারণত যেসব স্থানে তীব্র বৈদ্যুতিক ঝড়ের সম্মুখীন হয়, সেখানেই লাইটিং রড ব্যবহার করা হয়। যদি আপনার মনে হয় আপনার সাইট এই শ্রেণীর মধ্যে পড়ে, তাহলে বজ্রপাত সুরক্ষায় অভিজ্ঞতাসম্পন্ন একজন ঠিকাদার নিয়োগ করুন। যদি আপনার সিস্টেম ইনস্টলার এতটা যোগ্য না হন, তাহলে সিস্টেম ইনস্টল করার আগে একজন বজ্রপাত সুরক্ষা বিশেষজ্ঞের সাথে পরামর্শ করার কথা বিবেচনা করুন। যদি সম্ভব হয়, তাহলে নর্থ আমেরিকান বোর্ড অফ সার্টিফাইড এনার্জি প্র্যাকটিশনারস (NABCEP) দ্বারা প্রত্যয়িত একটি PV ইনস্টলার নির্বাচন করুন (অ্যাক্সেস দেখুন)। যদিও এই সার্টিফিকেশনটি বজ্রপাত সুরক্ষার জন্য নির্দিষ্ট নয়, এটি একজন ইনস্টলারের সামগ্রিক দক্ষতার স্তরের ইঙ্গিত হতে পারে।

দৃষ্টির বাইরে, মনের বাইরে নয়

অনেক বজ্রপাত সুরক্ষার কাজ চাপা পড়ে আছে এবং দৃষ্টির বাইরে। এটি সঠিকভাবে সম্পন্ন হয়েছে তা নিশ্চিত করতে, আপনার সিস্টেম ইনস্টলার, ইলেকট্রিশিয়ান, খননকারী, প্লাম্বার, কূপ খননকারী, অথবা যারা মাটির কাজ করছেন এবং আপনার গ্রাউন্ডিং সিস্টেমটি ধারণ করবে তাদের সাথে চুক্তিতে এটি লিখে রাখুন।