সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্রে ব্যবহৃত জনপ্রিয় তার এবং উপকরণসমূহের পরিচিতি

সাম্প্রতিক বছরগুলোতে সৌরশক্তি (পিভি) ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপাদনের প্রয়োগ ক্রমশ ব্যাপক ও দ্রুত উন্নয়নশীল হয়ে উঠছে। ফটোভোল্টাইক বিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের প্রক্রিয়ায়, ফটোভোল্টাইক মডিউল, ইনভার্টার, স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারের মতো প্রধান সরঞ্জামগুলো ছাড়াও, সংযোগ সহায়ক ফটোভোল্টাইক ক্যাবল উপকরণগুলোও এই কেন্দ্রের সামগ্রিক লাভজনকতা, পরিচালনগত নিরাপত্তা এবং উচ্চ দক্ষতার ক্ষেত্রে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। নিচে পিভি বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলোতে ব্যবহৃত সাধারণ ক্যাবল ও উপকরণ এবং সেগুলোর পরিবেশগত প্রভাব সম্পর্কে একটি পূর্ণাঙ্গ বিবরণ দেওয়া হলো।

পিভি পাওয়ার প্ল্যান্টের সিস্টেম অনুসারে, ক্যাবলগুলোকে ডিসি ক্যাবল এবং এসি ক্যাবলে শ্রেণীবদ্ধ করা যায় এবং ব্যবহারের বিভিন্ন উদ্দেশ্য ও পরিবেশের উপর ভিত্তি করে সেগুলোকে নিম্নোক্তভাবে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়:

১. ডিসি কেবল
(1). সিরিজ ক্যাবল মডিউলকে মডিউলের সাথে সংযুক্ত করে।
(2). স্ট্রিং এবং তাদের স্ট্রিংগুলির মধ্যে এবং ডিসি ডিস্ট্রিবিউশন বক্স (কনভারজেন্স বক্স) এর মধ্যে সমান্তরাল সংযোগের মাধ্যমে।
(3). ডিসি ডিস্ট্রিবিউশন বক্স এবং ইনভার্টারের মধ্যে একটি তার সংযোগ করুন।

উপরে তালিকাভুক্ত কেবলগুলো হলো ডিসি কেবল, যা অবশ্যই আর্দ্রতারোধী এবং সূর্যালোক, ঠান্ডা, তাপ ও ​​অতিবেগুনি রশ্মি প্রতিরোধী হতে হবে। কিছু ক্ষেত্রে, অ্যাসিড, ক্ষার এবং অন্যান্য রাসায়নিক পদার্থও পরিহার করতে হবে।

২. এসি ক্যাবল
(1). ক্যাবল ব্যবহার করে ইনভার্টারটিকে স্টেপ-আপ ট্রান্সফর্মারে সংযুক্ত করুন।
(2). স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারকে বিদ্যুৎ বিতরণ ইউনিটের সাথে সংযোগকারী তার।
(3). গ্রিডের জন্য বিতরণ ইউনিট অথবা ব্যবহারকারীর সংযোগ তার।

কেবলের এই অংশটি এসি লোড কেবলের জন্য, যা সাধারণ পাওয়ার কেবল নির্বাচনের মানদণ্ড অনুসারে অভ্যন্তরীণ পরিবেশে স্থাপন করা হয়।

৩. ফটোভোল্টাইক বিশেষ তার
প্রতিকূল আবহাওয়ায় বাইরে প্রচুর পরিমাণে ডিসি ক্যাবল স্থাপন করতে হয়, তাই ক্যাবলের উপাদানকে অতিবেগুনি রশ্মি, ওজোন, তাপমাত্রার চরম ওঠানামা এবং রাসায়নিক ক্ষয়রোধী হওয়া উচিত। এই পরিবেশে দীর্ঘ সময় ধরে ব্যবহৃত সাধারণ উপাদানের ক্যাবলের আবরণ দুর্বল হয়ে পড়ে এবং এমনকি ইনসুলেশন স্তরও গলে যায়। এই অবস্থাগুলো কেবল ক্যাবল সিস্টেমকে তাৎক্ষণিকভাবেই ক্ষতিগ্রস্ত করে না, বরং এগুলো ক্যাবল শর্ট-সার্কিট হওয়ার সম্ভাবনা বাড়িয়ে দেয় এবং মধ্যম থেকে দীর্ঘমেয়াদে আগুন লাগা বা কর্মীদের আহত হওয়ার ঝুঁকিও বৃদ্ধি করে, যা সিস্টেমের কার্যকাল উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয়।

সুতরাং, পিভি পাওয়ার প্ল্যান্টে পিভি-নির্দিষ্ট কেবল এবং যন্ত্রাংশের ব্যবহার অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সৌর শিল্পের ক্রমাগত প্রসারের সাথে সাথে, ফটোভোল্টাইক সহায়ক যন্ত্রাংশের বাজার ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি পেয়েছে, এবং কেবলের ক্ষেত্রে, ফটোভোল্টাইক বিশেষায়িত কেবল পণ্যের জন্য বিভিন্ন মান তৈরি করা হয়েছে। সম্প্রতি ডিজাইন করা ইলেকট্রন বিম ক্রসলিংকিং কেবল, যা ১২০ ℃ পর্যন্ত সহনশীল, তা কঠিন জলবায়ু পরিস্থিতি এবং যান্ত্রিক আঘাত সহ্য করতে পারে। আরেকটি উদাহরণ হলো র‍্যাডক্স কেবল, যা আন্তর্জাতিক মান IEC216 অনুসারে ডিজাইন করা একটি বিশেষায়িত সৌরশক্তি কেবল, যার বহিরাঙ্গনে কার্যকাল রাবার কেবলের চেয়ে ৮ গুণ এবং পিভিসি কেবলের চেয়ে ৩২ গুণ বেশি। বিশেষায়িত ফটোভোল্টাইক কেবল এবং যন্ত্রাংশ উন্নত আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা, ইউভি এবং ওজোন ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে এবং তাপমাত্রার ব্যাপক পরিবর্তন সহ্য করতে পারে। ইউরোপে, প্রযুক্তিবিদরা দেখেছেন যে ছাদে পরিমাপ করা তাপমাত্রার মাত্রা ১০০ থেকে ১১০° সেলসিয়াস পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে।

৪. কেবল পরিবাহী উপকরণ
সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে দীর্ঘমেয়াদী বহিরাঙ্গন কার্যক্রমের জন্য ডিসি কেবল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়; তবে, নির্মাণগত সীমাবদ্ধতার কারণে, কেবল সংযোগগুলি মূলত কানেক্টর হিসেবেই ব্যবহৃত হয়। কেবলের পরিবাহী উপাদানকে কপার কোর এবং অ্যালুমিনিয়াম কোরে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। কপার কোর কেবলের জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা অ্যালুমিনিয়ামের চেয়ে ভালো, এর জীবনকাল দীর্ঘ, স্থিতিশীলতা ও কার্যক্ষমতা ভালো এবং এতে ভোল্টেজ ড্রপ ও পাওয়ার লস কম হয়; নির্মাণের ক্ষেত্রে, কপার কোরের ভালো নমনীয়তার কারণে, এর অনুমোদিত বাঁকানোর ব্যাসার্ধ ছোট, তাই এটি সহজে বাঁকানো যায় এবং পাইপের ক্ষয় হয়; এবং কপার কোরের ক্লান্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি, বারবার বাঁকানোর ফলে এটি সহজে ভাঙে না, তাই সংযোগ করা সহজ; একই সাথে, কপার কোরের যান্ত্রিক শক্তি বেশি, যা এটিকে সহজে ছিঁড়তে সাহায্য করে। অন্যদিকে, অ্যালুমিনিয়াম কোর কেবল তার রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের কারণে জারণ (তড়িৎ-রাসায়নিক বিক্রিয়া) প্রবণ এবং বিশেষ করে ক্রিপ ফেনোমেনার প্রবণতা বেশি, যা ব্যর্থতার কারণ হতে পারে।

ফলস্বরূপ, সৌর বিদ্যুৎ ব্যবস্থায়, বিশেষ করে সরাসরি মাটির নিচে পুঁতে দেওয়া তারের মাধ্যমে বিদ্যুৎ সরবরাহের ক্ষেত্রে তামার তারের উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে। এটি দুর্ঘটনার সংখ্যা কমাতে, বিদ্যুৎ সরবরাহের নির্ভরযোগ্যতা বাড়াতে, নির্মাণ ও রক্ষণাবেক্ষণ সহজতর করতে পারে, ইত্যাদি। ঠিক এই কারণেই চীনে ভূগর্ভস্থ তারের মাধ্যমে বিদ্যুৎ সরবরাহে প্রধানত তামার তার ব্যবহার করা হয়।

৫. কেবল ইনসুলেশন শিথ উপকরণ
একটি ফটোভোল্টাইক পাওয়ার প্ল্যান্টের স্থাপন, পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণের সময়, ক্যাবলটি মাটির নিচে, ঝোপঝাড়ের নিচে, ছাদের কাঠামোর মধ্যে, তারের ধারালো প্রান্তের নিচে, অথবা বাতাসে উন্মুক্ত অবস্থায় থাকতে পারে; ক্যাবলটি বিভিন্ন ধরনের বাহ্যিক আঘাত সহ্য করার সম্ভাবনা থাকে। যদি ক্যাবলের জ্যাকেট যথেষ্ট শক্তিশালী না হয়, তবে ক্যাবলের ইনসুলেশন ক্ষতিগ্রস্ত হবে, যার ফলে ক্যাবলের আয়ু কমে যাবে অথবা শর্ট সার্কিট, আগুন এবং আঘাতের ঝুঁকি তৈরি হবে। ক্যাবল গবেষক এবং প্রযুক্তিবিদরা আবিষ্কার করেছেন যে, বিকিরণের মাধ্যমে ক্রস-লিঙ্ক করা উপাদানগুলোর যান্ত্রিক শক্তি এই প্রক্রিয়ার আগের চেয়ে বেশি হয়। ক্রসলিঙ্কিং প্রক্রিয়াটি ক্যাবলের ইনসুলেশন জ্যাকেটের উপাদানে ব্যবহৃত পলিমারের রাসায়নিক কাঠামো পরিবর্তন করে, গলনযোগ্য থার্মোপ্লাস্টিক উপাদানকে একটি অগলনযোগ্য ইলাস্টোমার উপাদানে রূপান্তরিত করে। ক্রসলিঙ্কিং বিকিরণ ক্যাবলের ইনসুলেশনের তাপীয়, যান্ত্রিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলোকেও উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।

ডিসি সার্কিটগুলো কার্যকালীন সময়ে প্রায়শই বিভিন্ন প্রতিকূল পরিস্থিতির সম্মুখীন হয়, যার ফলে গ্রাউন্ডিং ঘটে এবং সিস্টেমটি সঠিকভাবে কাজ করতে পারে না। এক্সট্রুশন, নিম্নমানের কেবল উৎপাদন, অপর্যাপ্ত ইনসুলেশন উপকরণ, ইনসুলেশনের অপর্যাপ্ত কার্যকারিতা, ডিসি সিস্টেমের ইনসুলেশনের পুরোনো হয়ে যাওয়া এবং নির্দিষ্ট কিছু ড্যামেজ ফল্টের উপস্থিতি—এগুলো সবই গ্রাউন্ডিং ঘটাতে পারে বা গ্রাউন্ডিংয়ের ঝুঁকি তৈরি করতে পারে। এছাড়াও, বাইরের আবহাওয়া, ছোট প্রাণীর আক্রমণ বা কামড়ের কারণেও ডিসি গ্রাউন্ডিং সমস্যা দেখা দিতে পারে। ফলস্বরূপ, এই পরিস্থিতিতে কেবলের আবরণটি সাধারণত ইঁদুর-প্রতিরোধী পদার্থ দিয়ে সুরক্ষিত করা হয়।