فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹمز میں ریلے ایپلی کیشنز: اعلیٰ-کیپیسٹی چیلنجز اور درست رابطہ ٹیکنالوجی سے نمٹنا

فوٹو وولٹک (PV) پاور جنریشن سسٹم میں، ریلے متعدد اہم کام انجام دیتے ہیں۔ ان کا استعمال نہ صرف بیٹری مینجمنٹ سسٹمز (BMS) میں زیادہ چارج ہونے یا بیٹریوں کے زیادہ خارج ہونے سے روکنے کے لیے کیا جاتا ہے، بلکہ AC-سائیڈ آئی لینڈنگ پروٹیکشن اور DC-سائیڈ آرک ڈیٹیکشن اور رکاوٹ کے لیے گرڈ-کنیکٹڈ انورٹرز میں بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ ان ہائی-فریکوئنسی، ہائی-لوڈ سوئچنگ آپریشنز میں، پی سی بی فوٹوولٹک پی وی ریلے کے لیے موونگ کنٹیکٹ کی مکینیکل اور برقی مدت براہ راست نظام کی طویل مدتی آپریشنل وشوسنییتا کا تعین کرتی ہے۔ اعلی-معیاری ریلے فالٹ سگنلز کو ملی سیکنڈ میں جواب دے سکتے ہیں، خطرناک کرنٹ کو تیزی سے روکتے ہیں، اس طرح مؤثر طریقے سے حساس الیکٹرانک اجزاء کو نقصان سے بچاتے ہیں۔

فی الحال، فوٹو وولٹک (PV) کا سامان تیزی سے چھوٹے بنانے اور اعلی صلاحیت کی طرف ترقی کر رہا ہے، لیکن اس کے نتیجے میں اندرونی حرارت کی پیداوار تکنیکی کامیابیوں میں ایک بڑی رکاوٹ بن گئی ہے۔ جول کے قانون کے مطابق، جب کرنٹ بڑھنے کی صلاحیت کی وجہ سے دوگنا ہو جاتا ہے، تو حرارت کی پیداوار چار گنا ہو جاتی ہے۔ ضرورت سے زیادہ گرمی کی پیداوار نہ صرف توانائی کے نقصان کا باعث بنتی ہے بلکہ یہ ریلے کی خرابی کا سبب بھی بن سکتی ہے یا سرکٹ بورڈز کی عمر کم کر سکتی ہے۔ اس چیلنج سے نمٹنے کے لیے، انجینئرز رابطہ مواد کو بہتر بنانے کے لیے کام کر رہے ہیں، جیسے کم-رابطے-مزاحمتی ڈیزائن کا استعمال کرنا جیسے فوٹوولٹک PV انورٹر ریلے کے لیے حرکت پذیر رابطہ، منبع پر بجلی کے نقصان کو کم کرنا اور درجہ حرارت میں اضافے کو مؤثر طریقے سے دبانا، سخت ماحول میں آلات کے مستحکم آپریشن کو یقینی بنانا۔

اعلی-موجودہ ایپلی کیشنز کے لیے، روایتی ریلے کو اکثر گرمی کی کھپت کے بھاری میکانزم کی ضرورت ہوتی ہے جیسے پنکھے یا ہیٹ سنک، جو بڑے آلات کی طرف لے جاتے ہیں اور چھوٹے بنانے کے ابتدائی ہدف سے متصادم ہوتے ہیں۔ ایک کمپیکٹ اسپیس کے اندر 200A-سطح کی کرنٹ کی مستحکم ترسیل حاصل کرنے کے لیے، صنعت نے انتہائی کم رابطہ مزاحمت (جیسے، 0.2mΩ) کے ساتھ اعلی-کی صلاحیت والے پاور ریلے تیار کرنا شروع کر دیے ہیں۔ ان درست اجزاء میں سے، PV AC سرکٹ ریلے کے لیے اسٹیٹ کنٹیکٹ ریویٹ کا مادی اور ساختی ڈیزائن اہم ہے۔ یہ انتہائی کم حرارت کی پیداوار کو برقرار رکھتے ہوئے بڑے پیمانے پر کرنٹ کے اضافے کو برداشت کر سکتا ہے، اور اس کی اونچائی اسی موجودہ صلاحیت کے ساتھ ایک کنٹیکٹر کے مقابلے میں صرف ایک-تہائی ہے، جو فوٹو وولٹک انورٹرز اور توانائی کے ذخیرہ کرنے والے نظاموں کے لیے جگہ کی بچت کے ڈیزائن کو بڑی سہولت فراہم کرتی ہے۔

مزاحمت کو کم کرنے کے علاوہ، رابطہ مواد کا انتخاب بھی اعلی درجہ حرارت اور قوس کے نقصان سے نمٹنے کے لیے کلیدی حیثیت رکھتا ہے۔ DC ہائی-وولٹیج سرکٹس میں، PV پاور ریلے کے لیے فلیٹ سلور رابطے اپنی بہترین چالکتا اور اینٹی-ویلڈنگ خصوصیات کی وجہ سے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ سلور-کی بنیاد پر رابطے مؤثر طریقے سے موجودہ کثافت کو منتشر کرتے ہیں، مقامی حد سے زیادہ گرمی کو کم کرتے ہیں، اور بار بار سوئچنگ کے دوران اچھے رابطے کے استحکام کو برقرار رکھتے ہیں۔ اس اعلی-کارکردگی والے مواد کا اطلاق فوری طور پر تیز دھاروں اور پیچیدہ گرڈ کے اتار چڑھاو کے مقابلہ میں فوٹو وولٹک نظام کی مضبوطی کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے۔

DC-سائیڈ پروٹیکشن سرکٹس میں، ریلے کو پولرائزڈ آرسنگ کے چیلنج سے نمٹنے کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں ڈی سی سرکٹ فوٹو وولٹک ریلے کے لیے فلیٹ بیمیٹالک ریوٹ ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔ بائی میٹالک ریوٹنگ ڈھانچہ مختلف دھاتوں کی جسمانی خصوصیات کو یکجا کرتا ہے، اعلی درجہ حرارت پر ساختی سالمیت کو برقرار رکھتا ہے اور زیادہ گرمی کی وجہ سے رابطے کی خرابی یا چپکنے کو روکتا ہے۔ یہ ڈیزائن خاص طور پر فوٹو وولٹک اری اور انرجی سٹوریج بیٹریوں کے درمیان ڈی سی کنکشن سرکٹس کے لیے موزوں ہے، جو چارجنگ اور ڈسچارجنگ راستوں کے محفوظ اور موثر علیحدہ کنٹرول کو یقینی بناتا ہے۔

تاہم، ریلے کے رابطوں کو طویل عرصے تک ہوا کے سامنے آنے پر آکسیکرن اور سنکنرن کے خطرے کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ ہوا میں پانی کے بخارات اور کیمیائی گیسیں رابطے کی سطح پر ایک پتلی فلم بنا سکتی ہیں، جس سے رابطے کی مزاحمت میں تیزی سے اضافہ ہو سکتا ہے اور ممکنہ طور پر سرکٹ ٹوٹنے یا وقفے وقفے سے سگنل میں خلل پڑ سکتا ہے۔ اس لیے، جدید فوٹوولٹک ریلے عام طور پر مکمل طور پر مہر بند ڈھانچے یا خاص سطح کوٹنگ کے عمل کو استعمال کرتے ہیں تاکہ انھیں سخت بیرونی ماحول سے الگ کیا جا سکے، یہاں تک کہ ساحلی نمک کے اسپرے یا زیادہ نمی والے علاقوں میں بھی بہترین چالکتا کو یقینی بنایا جاتا ہے۔

سسٹم-گرڈ انٹرفیس میں بنیادی تحفظ کے جزو کے طور پر، ریلے کے جامد رابطے بھی اتنے ہی اہم ہیں۔ جب وولٹیج یا فریکوئنسی قابل اجازت حد سے تجاوز کر جائے تو سٹیٹک سلور کانٹیکٹ AC سائیڈ فوٹو وولٹک PV ریلے گرڈ کو منقطع کرنے کے لیے ذمہ دار ہے، جو جزیرے والے آپریشن کو دیکھ بھال کے عملے کی حفاظت کو خطرے میں ڈالنے سے روکتا ہے۔ اس کی مستحکم رابطہ کارکردگی بجلی کے معیار کی نگرانی اور ریورس پاور پروٹیکشن افعال کے معمول کے آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے بنیادی ہے، اس طرح تقسیم شدہ فوٹوولٹک گرڈ-کنیکٹڈ سسٹمز کے لیے ایک ٹھوس حفاظتی رکاوٹ بنتی ہے۔