Napelemes rendszerek érintésvédelme

Napelem

Olvasási
idő:
6 perc

Az érintésvédelem célja, hogy az elektromos, vagy nem elektromos berendezések érinthető részei meghibásodás, vagy üzemszerű működés közben ne kerülhessenek feszültség alá. Ez érvényes a napelemes rendszerekre is, melynek fém részei a rendszer hibája vagy működése közben feszültség alá kerülhetnek, ha annak érintésvédelme nem megfelelően vagy egyáltalán nincs kiépítve. A megfelelő érintésvédelem (földelés) egy esetleges testzárlat esetén emberéleteket menthet.

Érintésvédelmi szabályozás napelemes rendszerek esetén

A napelemes rendszerekre vonatkozóan MSZ HD 60364-7-712 szabvány írja le, hogy milyen követelményeknek kell megfelelnie érintésvédelmi szempontból ennek a rendszernek. Egyes áramszolgáltatók csak az ezt igazoló érintésvédelmi jegyzőkönyv meglétéhez kötik a napelemes rendszerek hálózatra csatlakoztatásának engedélyét.

Míg az áramszolgáltatói csatlakozási pont váltakozóáramú (AC), addig a napelemek egyenáramot (DC) állítanak elő, melyet egy szolár inverter alakít át a szolgáltatói hálózatnak megfelelő váltakozó árammá. Érintésvédelmi szempontból mindkét oldalt külön kell vizsgálni. A napelemes rendszereket a DC oldalon mindig feszültség alatt állónak kell tekinteni, még akkor is, ha a rendszer a AC oldalról le van kapcsolva! Ezért is kiemelten fontos a szolár rendszer érintés védelme.

A napelem modulok egyenáramú oldali részei kettős vagy megerősített szigetelésűek. A panelek számottevő részét fém tartószerkezetre rögzítik, melyet össze kell kötni a földeléssel. Erre egy megbízható csatlakozást kell létrehozni, mely 10-20 vagy akár 30 évig is kitart.

Mi az EPH és miért fontos?

Ehhez az érintésvédelemhez tartozik az EPH, azaz egyenpotenciálra hozó hálózat, vezetékrendszer – védőösszekötő vezető (protective bonding conductor).  Ez a vezetékrendszer az, amely a védővezetőt igénylő érintésvédelemmel ellátott készülékek testét, a fém hálózatokat, valamint az önállóan is számottevően földelt fémtárgyakat – közvetlenül vagy közvetve – villamosan hatásosan összeköti. Más szóval egy létesítmény, épületben és azon kívül található nagy kiterjedésű fém felületek, csőhálózatok egyenpotenciálú összekötése. Az EPH nélkül a napelem tartószerkezete és minden, ami hozzá kapcsolódik egy meghibásodás vagy bármilyen külső tényező hatására feszültség alá kerülhetne.

Villámvédelem

A napelemes rendszerek tervezésénél mindig az első kérdés, hogy van-e az épületen már meglévő villámvédelem, e-szerint kell kialakítanunk a potenciálkiegyenlítést. Amennyiben nincs külső villámvédelem, a potenciálkiegyenlítés követelményeit nem kell vizsgálni. Fent említett kettős szigetelést alkalmazunk a napelem DC körében (pólusföldeletlen rendszer esetén). Bizonyos modulok és inverterek esetén a napelemet tartó fémszerkezetet üzemi földeléssel kell ellátni. Ahol a vezetéket az időjárás viszontagságainak kiemelten érik (hő, UV, eső, fagy), különösen a napelem rendszer közelében, ahol kimagaslóan nagy lehet a hőmérséklet az általánoshoz képest (akár 60-70 °C) érdemes alumínium vezetéket használni (min. 16 mm2), mert általában erősebb, tartósabb a külső szigetelése, mint a réz társának. Egyéb esetben (a lejövő gerinc vezetéket is általában) minimum 6 mm2 réz kábellel kell szerelni.

Olyan létesítményeknél, amelyeken van villámvédelem és tartható az előírt „s” védőtávolság a napelemrendszer és tartószerkezetének minden fém eleme és a villámvédelem között, pl. tetőn szintén alumínium kábelt használjunk a tartósabb védelem érdekében, de nagyobb, 25 mm2 legyen minimum, a gerincvezetékhez min. 16 mm2 réz vezetéket használunk.

Ha nem lehet tartani az előírt védelmi távolságot a villámvédelem és a napelem rendszer között, ott rá kell csatlakoztatni a védelemmel összekötött rendszert a villámhárítóra min. 16 mm2 átmérőjű alumínium kábellel és rozsdamentes csatlakozókkal.

EPH kialakítása

Fontos, hogy egy napelem rendszer minden fém eleme megfelelően kapcsolódjanak egymáshoz. Csillagpontszerűen minden különálló tartószerkezeti elemet összekötünk, egy EPH gyűjtősínen keresztül vezetve tovább a gerincvezetéket egészen a földelő szondáig.  Az EPH-t a (családi házak esetén és legtöbbször) a mérőóra alatt található földelő szekrényben kialakított EPH csomóponttal kötjük az épület földelő rendszeréhez.

Sok esetben előfordulhat, hogy a napelem panel fém kerete nem érintkezik megfelelően a tartószerkezettel, ilyenkor nem jön létre vezető kapcsolat, ami szintén potenciál különbséget okozhat. Erre nyújtanak megfelelő megoldást a Schletter köztes- és végleszorító elemei, melyek EPH tüskével vannak ellátva. Ezek a kemény, fém tüskék szerelés közben a paneleket rögzítve beleszúródnak a modul fém keretébe így létrehozva a tartószerkezet és panel közti vezető kapcsolatot.

Az érintés- és villámvédelemre vonatkozó szabályok és szabványok gyakran változnak, így figyelemmel kell kísérnünk az aktuális rendelkezéseket és aszerint kiépíteni azokat.