Bezpieczna budowa i eksploatacja systemu PV ma ogromne znaczenie, zwłaszcza dla długoterminowej opłacalności systemu.

Dzieliłem się już z Wami moją wiedzą na temat głównych elementów każdej instalacji fotowoltaicznej, a mianowicie paneli fotowoltaicznych i inwerterów. Niestety, zarówno moduły fotowoltaiczne jak i inwertery, bez odpowiednich zabezpieczeń, byłyby narażone na przepięcia i mogłyby łatwo ulec uszkodzeniu.

Aby chronić te najdroższe elementy instalacji, stosuje się więc specjalne ograniczniki przepięć prądu zmiennego i stałego.

Przed czym chronimy instalację PV?

Przeciążenia, zwarcia są najczęstszym problemem i wrogiem nr 1 instalacji fotowoltaicznych. Przepięcia to bardzo krótkie skoki napięcia zasilającego urządzenia elektryczne. W gospodarstwie domowym mogą być skutkiem, na przykład, włączenia pralki lub dokręcenia gniazdka. Aby zapewnić bezpieczeństwo instalacji klienta przed taką sytuacją, niezbędny jest ogranicznik przepięć oraz wyłącznik nadprądowy po stronie AC. 

Jako uzupełnienie ochrony można zastosować także wyłącznik różnicowo-prądowy, który stanowi drugi stopień ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym w instalacjach elektrycznych. Koniecznie także jest wykonanie poprawnie instalacji uziemiającej: wg normy rezystancja powinna wynosić poniżej 10 Ω.

Systemy PV są narażone zarówno na bezpośrednie, jak i pośrednie wyładowania atmosferyczne, gdyż pobliskie uderzenia pioruna mogą również powodować przepięcia w instalacji.

Ze względu na swoją konstrukcję i położenie, instalacja fotowoltaiczna jest poważnie narażona na przepięcia spowodowane bezpośrednim wyładowaniem atmosferycznym. Bezpośrednie uderzenie pioruna może uszkodzić instalację PV, jeśli budynek jest także wyposażony w zewnętrzny system ochrony odgromowej. Na przykład, poprzez powstanie silnego pola elektromagnetycznego, które może oddziaływać na przewód instalacji PV. Aby tego uniknąć, należy zastosować ograniczniki przepięć DC.

Rodzaje zabezpieczeń przeciwprzepięciowych

Dostępne są różne typy urządzeń, które różnią się pod względem wytrzymałości: Typ I, Typ II i Typ II+I.

Urządzenie SPD typu I może poradzić sobie z bezpośrednim uderzeniem pioruna, które powoduje skok energetyczny, natomiast urządzenie SPD typu II ogranicza przepięcia z różnych źródeł (pośrednie uderzenie pioruna, obciążenia indukcyjne, stany przejściowe).

Obydwie te charakterystyki można połączyć w "typ II+I" dla zapewnienia pełnej ochrony instalacji PV.

Aby chronić rozdzielnicę fotowoltaiczną, wystarczy zainstalować tylko typ II.

Jak działa zabezpieczenie?

Ograniczniki przepięć (SPD – ang. surge protection device) są aparatami stosowanymi w instalacjach elektrycznych do ochrony przed przepięciami. Są budowane na bazie iskierników i/lub warystorów. W przypadku przepięcia w sieci elektrycznej, nadmiar napięcia zostaje odprowadzony do ziemi przewodem uziemiającym od ogranicznika przepięć.

Uwaga: przy bardzo wysokim przepięciu będzie potrzebna wymiana wkładek, dlatego zaleca się zweryfikowanie, czy po gwałtownej burzy nie doszło do przepięcia instalacji. Aparaty posiadają okno rewizyjne, które zmienia kolor z zielonego na czerwony w przypadku uruchomienia aparatu i konieczności wymiany jego wkładki.

Jakie zabezpieczenia fotowoltaiczne wybrać?

Do kwestii ochrony przed przepięciami należy podejść z różnych perspektyw. Oto czynniki, które należy wziąć pod uwagę:

• miejsce zastosowania zabezpieczeń (duże zakłady przemysłowe, domy jednorodzinne, budynki niewrażliwe na zagrożenia przemysłowe itp.);

• obowiązek zgodności z normą EN 62305-2 i europejskimi normami bezpieczeństwa elektrycznego;

• dostępność instalacji odgromowej w budynku – w tej sytuacji należy wybrać zabezpieczenie typu II+I;

• ocena ryzyka – każda instalacja PV jest indywidualna i uzależniona od różnych czynników.

Poza ogranicznikami przepięć wymagane jest zastosowanie rozłącznika po stronie DC, jeżeli inwerter go nie posiada.

Jeśli planujesz zabezpieczyć systemy PV swoich klientów zarówno po stronie AC jak i DC – sprawdź moją ofertę. Znajdziesz tam urządzenia SPD typu II i II+I firmy DEHN, lidera w zakresie rozwiązań zabezpieczających instalacje fotowoltaiczne. https://januszpv.pl/pl,categoryView,,114,.html.