Jak zabezpieczyć instalację fotowoltaiczną?

2022-05-25

Jednymi z najczęstszych pytań zadawanych przez naszych klientów są pytania dotyczące zabezpieczenia instalacji fotowoltaicznej.

Temat ten można wstępnie zgłębić zapoznając się z poradnikiem Stowarzyszenia Branży Fotowoltaicznej Polska PV w wydanym „Fotowoltaicznym dekalogu dobrych praktyk”. Omówione w nim zostały m. in. kwestie montażu paneli fotowoltaicznych, układania kabli solarnych, stosowanie odpowiednich narzędzi i materiałów. Poradnik ten jednak w niewielkim stopniu przybliża nam kwestie doboru odpowiedniego zabezpieczenia do planowanej instalacji fotowoltaicznej.

Żeby ułatwić wybór odpowiedniego zabezpieczenia przygotowaliśmy zestawy zabezpieczeń AC + DC

1. Dobór zabezpieczenia DC

Zabezpieczenie prądu stałego DC instalacji fotowoltaicznych przed przepięciami jest konieczna. Nawet jeśli sam inwestor nie będzie widział potrzeby stosowania się do norm, skutecznie powinny go do tego przekonać warunki gwarancji falownika.

Obecnie po stronie DC stosuje się na ogół specjalne ograniczniki przepięć na napięcia rzędu 1000V typu II. Jeśli podłączane są 2 stringi do 2 trackerów MPP w falowniku, potrzebne są 2 niezależne ograniczniki DC.

Na rynku dostępne są zabezpieczenia wielu producentów, w ofercie Hurtowni Fotowoltaicznej PVSTAR można znaleźć zarówno ograniczniki producentów spoza UE np: APAR, SUNTREE, VCX, jak i marki premium: Weidmuller, DEHN

Najczęściej dobór zabezpieczeń jest kompetencją projektanta i instalatora, ale ogólne zasady stanowią, że:

ograniczniki PV typu 2 (dawniej C) stosuje się do instalacji PV zamontowanych na dachach wykonanych z materiałów izolacyjnych (np. dachówki ceramiczne, bitumiczne), bez instalacji odgromowej lub z instalacją odgromową, ale z zachowaniem wymaganych odstępów od PV,
ograniczniki PV typu 1+2 (dawniej B+C) stosuje się w pozostałych wypadkach.

Generalnie zaleca się, żeby stosować zabezpieczenia nadprądowe dla modułów PV, aby chronić je przed prądami wstecznymi w przypadkach, gdy łączone są ze sobą równolegle co najmniej 3 łańcuchy modułów. Wówczas każdy łańcuch (string) musi mieć zabezpieczone nadprądowo oba bieguny (+ i -). Z tym że takie przypadki mają miejsce w dużych instalacjach biznesowych. W instalacjach domowych są co najwyżej 2 stringi podłączane osobno do odrębnych trackerów MPP, czyli zabezpieczenia DC z powyższego względu nie byłyby potrzebne. Mimo to niektórzy instalatorzy uważają, że jak jest obwód, to musi mieć zabezpieczenie nadmiarowoprądowe i zawsze je montują. Najczęściej jest to podstawa bezpiecznikowa (rozłącznik bezpiecznikowy) z wkładkami cylindrycznymi 1000V DC o specjalnej charakterystyce gPV.

Stosując się do powyższych wskazówek dobór odpowiedniego zabezpieczenia będzie gwarantował bezpieczeństwo pracy instalacji ale aby go jeszcze ułatwić proponujemy gotowe komplety rozdzielnic DC:

2. Dobór zabezpieczenia AC

Falowniki muszą być także zabezpieczone przeciwprzepięciowo od strony sieci energetycznej, służą do tego standardowe ograniczniki przepięć AC. Może to być realizowane w kilku wariantach, np:

gdy falownik jest montowany blisko (<10m) od rozdzielni AC wyposażonej w ogranicznik, instalator wpina się pod ten ogranicznik i nie musi stosować dodatkowego,
kiedy falownik jest montowany przy rozdzielni AC bez ogranicznika, trzeba zamontować ogranicznik AC dla falownika (2-polowy dla falownika 1-fazowego, 4-polowy dla falownika 3-fazowego),
gdy falownik jest zamontowany ponad 10m od rozdzielnicy AC - trzeba zastosować 2 ograniczniki, jeden przy rozdzielnicy, drugi przy falowniku,
ogranicznik przepięć AC jest fabrycznie zamontowany w obudowie falownika (najrzadszy przypadek).

Przybliżone zasady wyboru ograniczników przepięć AC, T2 (C) czy T1+T2 (B+C):

ograniczniki AC tylko typu 2 (dawniej C) stosuje się zazwyczaj w instalacjach budynków zasilanych długą linią kablową w ziemi, nie posiadających instalacji odgromowej i nie znajdujących się w pobliżu wysokich drzew lub innych obiektów mogących "prowokować" wyładowania atmosferyczne,
ograniczniki AC typu 1+2 (dawniej B+C) stosuje się w pozostałych wypadkach.

Wyjście AC falownika powinno być podłączone do instalacji budynku za pośrednictwem wyłącznika nadmiarowo-prądowego. Dla falownika jednofazowego będzie to wyłącznik 1-polowy, dla trójfazowego 3-polowy. We wszystkich przypadkach stosuje się wyłączniki instalacyjne o charakterystyce szybkiej B, o prądzie znamionowym nie mniejszym niż wyjściowy prąd AC falownika (producent w instrukcji falownika może zalecać określony prąd znamionowy bezpiecznika). Do bezpieczników z kolei dobiera się przekroje żył przewodów łączących falownik z instalacją elektryczną w taki sposób, aby prąd bezpiecznika nie przekraczał długotrwałej obciążalności prądowej przewodu. Przy odległościach powyżej kilkunastu metrów dochodzą dodatkowe czynniki do uwzględnienia, dlatego dobór przewodu leży w kompetencjach instalatora lub projektanta.

Dodatkowym lecz rzadziej stosowanym zabezpieczeniem są również wyłączniki różnicowoprądowe do zabezpieczania instalacji fotowoltaicznej, które stosuje się po stronie AC falownika, w rozdzielnicy budynku lub odrębnej rozdzielnicy AC dla fotowoltaiki. Służą do tego różnicówki o prądzie różnicowym 100 lub 300mA (30mA byłyby zbyt czułe) i typie wyzwalania:

B - są do tego najlepsze, bo reagują przy prądzie przemiennym, odkształconych stałych prądach pulsujących i prądzie stałym, są dedykowane m.in. do falowników silnikowych i fotowoltaicznych oraz ładowarek samochodowych, ale ze względu na cenę są najrzadziej stosowane, raczej w dużych instalacjach biznesowych,
A - są akceptowane przez większość producentów falowników fotowoltaicznych i często stosowane przez instalatorów, działają przy prądzie przemiennym i odkształconych stałych prądach pulsujących,
AC - podstawowe zabezpieczenie w przypadku instalacji domowych do 10kW, reagują prawidłowo na prąd przemienny o małym poziomie zakłóceń.

Dla ułatwienia wyboru przygotowaliśmy kompletne rozdzielnice w obudowach hermetycznych IP65 AC400V DC1000V:

PVSTAR to hurtownia fotowoltaiczna w Krakowie, które w swojej ofercie posiada moduły fotowoltaiczne i rozdzielnie AC i DC oraz inne akcesoria potrzebne do montażu paneli fotowoltaicznych na różnych płaszczyznach. W ofercie hurtowni fotowoltaicznej PVSTAR znajda Państwo zestawy fotowoltaiczne do zamontowania bezpośrednio na gruncie bądź na dachu. HURTOWNIA fotowoltaiczna PVSTAR wprowadza również magazyny energii, magazyny ciepła i falowniki hybrydowe znanych i cenionych producentów.