Prosumencka instalacja PV − wybrane zagadnienia ochrony odgromowej i przepięciowej

Szczegóły: Nadrzędna kategoria: Fotowoltaika; Opublikowano: wtorek, 20, maj 2014 19:55

W lutowym zeszycie czasopisma „Elektroinstalator” zamieściliśmy artykuł: Zagrożenia i ochrona instalacji prosumenckich PV. W niniejszej publikacji tego samego autora zwracamy uwagę na kilka wybranych problemów związanych z bezpiecznym funkcjonowaniem instalacji fotowoltaicznych.

Jest sprawą oczywistą, że budując instalację i angażując tym samym odpowiednie środki finansowe inwestor oczekuje, że jego „elektrownia” będzie w stanie dostarczać energię elektryczną (na potrzeby zarówno właściciela instalacji jak i do sieci przesyłowej) również po burzy. Dlatego zdając sobie sprawę z możliwych zagrożeń należy przedsięwziąć odpowiednie środki zapewniające bezpieczeństwo pracy instalacji − a tym samym stały dopływ środków finansowych ze sprzedaży lub oszczędności z tytułu wykorzystania samodzielnie wytworzonej energii.

Instalując system ochrony odgromowej zaprojektowany i wykonany zgodnie z wieloarkuszową normą PN-EN 62305 trzeba mieć świadomość, że nie może on zagwarantować absolutnej ochrony budowli, osób lub rozmieszczonych na dachach obiektów urządzeń, takich jak np. panele fotowoltaiczne. Jednakże jego zastosowanie znacznie obniża ryzyko szkód powodowanych przez pioruny w przypadku wyładowań bezpośrednich lub pobliskich.

Zabezpieczenie obiektu wymaga kompleksowego podejścia, zgodnie z tzw. strefową koncepcją ochrony. Chodzi o to, by zapewnić ochronę zarówno przed skutkami wyładowania bezpośredniego (odprowadzenie prądu pioruna do ziemi), jak też przed przepięciami atmosferycznymi i łączeniowymi (rys. 1).

Rys. 1. Budynek z prosumencką instalacją fotowoltaiczną − rozmieszczenie ograniczników przepięć

Przy kompleksowym zabezpieczeniu przykładowej instalacji pokazanej na rys. 1 w zakresie ochrony odgromowej powinno się również zwracać uwagę na sposób prowadzenia przewodów i zachowanie bezpiecznych odstępów izolacyjnych nie tylko w powietrzu, ale również w przypadku materiałów stałych stanowiących pokrycie i warstwę izolacji dachu. Brak spełnienia tego warunku może zaowocować wniknięciem części prądu pioruna do wnętrza obiektu i spowodować uszkodzenia innych instalacji lub pożar. W tym zakresie można przywołać zapisy z niemieckiego załącznika do normy DIN-EN 62305-3-Bbl.5, poświeconego ochronie instalacji PV. Stwierdzono tam m.in., że niektóre obiekty budowlane (na podstawie urzędowych wytycznych) wymagają często ochrony odgromowej jako środka zapobiegawczego dla ochrony przeciwpożarowej i/lub ochrony osób. Ale ochrona odgromowa jest również potrzebna, aby chronić wrażliwą infrastrukturę techniczną wewnątrz obiektu budowlanego. Ta właśnie funkcja ochronna urządzenia piorunochronnego nie może zostać zakłócona na skutek montażu na dachu budynku np. systemu paneli fotowoltaicznych. Norma powyższa zaleca, że (kiedy jest to tylko możliwe) powinno być zastosowane izolowane urządzenie piorunochronne oraz wymagane jest zachowanie bezpiecznych odstępów izolacyjnych. Tym samym elementy urządzenia piorunochronnego nie powinny być bezpośrednio łączone z systemem paneli PV. I kolejna uwaga, zawarta w załączniku do normy: system PV na istniejącym obiekcie budowlanym może wymagać dostosowania (modernizacji) istniejącej instalacji elektrycznej. Może to być np. związane ze zmianą prowadzenia instlacji pod dachem z uwagi na konieczność wykonania zewnętrznego urządzenia piorunochronnego i uniknięcia przeskoków iskrowych.

W zakresie omawianych w poprzedniej części artykułu ograniczników przepięć do systemów DC instalacji fotowoltaicznej warto również przyjrzeć się zapisom przywoływanego wcześniej dodatku do normy. Zaznaczono tam, że ograniczniki przepięć stosowane w instalacji DC winny być tak dobierane, aby podczas zwarcia odłączały się od instalacji w sposób bezpieczny, bez stwarzania zagrożenia pożarowego na skutek przeciążenia lub powstania łuku elektrycznego.

(...)

Krzysztof Wincencik
dyrektor techniczny Dehn Polska

Pełna wersja artykułu w EI 05/2014 do zakupu na portalu www.e-czasopismo.pl