Jak zabezpieczyć panele fotowoltaiczne przed pożarem?

Pożary fotowoltaiki w Polsce mają powtarzalne przyczyny, którym można zapobiec. Bezpieczna eksploatacja instalacji fotowoltaicznych wymaga bowiem zastosowania szeregu środków ochronnych, które minimalizują ryzyko pożarów i innych zagrożeń. Przekonaj się więc, jak powinno wyglądać prawidłowe zabezpieczenie paneli fotowoltaicznych. 

Pożary fotowoltaiki w Polsce i ich najczęstsze przyczyny

Jakie przyczyny mają pożary paneli fotowoltaicznych? Pożary od fotowoltaiki mają trzy kategorie przyczyn:

• czynniki zewnętrzne,

• błędy ludzkie,

• awarie urządzeń. 

Czynniki zewnętrzne, takie jak niesprzyjające warunki atmosferyczne, w tym silne wiatry czy wyładowania atmosferyczne mogą uszkodzić instalację. Drugą grupą są błędy ludzkie, zarówno na etapie projektowania, jak i montażu systemu. Typowe problemy to źle dokręcone śruby, niewłaściwe uziemienie, przewody poprowadzone przez niewłaściwe miejsca, nieprawidłowo wykonane rozdzielnice DC czy mieszanie różnych typów złączek.

Samozapłon paneli fotowoltaicznych to zatem nierzadko rezultat zlecenia pracy instalatorowi bez odpowiednich kwalifikacji. Trzecią przyczyną są awarie urządzeń, które choć rzadkie, mogą prowadzić do powstawania tzw. hot-spotów – miejsc na panelach o podwyższonej temperaturze, które mogą stać się punktem zapłonu.

Zabezpieczenie PPOŻ. fotowoltaika — wyłączniki, bezpieczniki, rozłączniki instalacyjne, ograniczniki przepięć

Jeżeli interesuje Cię zabezpieczenie PPOŻ., fotowoltaika i maksymalizacja bezpieczeństwa użytkowanej instalacji, pamiętaj o roli wyłączników, bezpieczników, rozłączników instalacyjnych oraz ograniczników przepięć. Odpowiedni dobór tych elementów redukuje ryzyko, że w Twoim domu lub firmie będzie miał miejsce pożar instalacji fotowoltaicznej.

Wyłączniki i bezpieczniki

Wyłączniki i bezpieczniki odgrywają kluczową rolę w ochronie instalacji fotowoltaicznych, pełniąc funkcję zabezpieczeń nadprądowych. W systemach fotowoltaicznych, w których prąd stały (DC) jest dominujący, niezbędne jest zastosowanie specjalistycznych wyłączników i bezpieczników, które skutecznie chronią przed przeciążeniami i zwarciami. W tym kontekście używa się nadprądowych, niezależnych od polaryzacji zabezpieczeń DC, które są zaprojektowane specjalnie do pracy z prądem stałym w instalacjach fotowoltaicznych. Standardowe wyłączniki nadprądowe DC, które mają stałą polaryzację, nie zapewniają wystarczającej ochrony dla systemów fotowoltaicznych, dlatego konieczne jest stosowanie dedykowanych elementów, które gwarantują niezawodność i bezpieczeństwo całego systemu.

Rozłączniki instalacyjne

Rozłączniki instalacyjne pełnią kluczową funkcję w systemach fotowoltaicznych, szczególnie w przypadkach, gdy falowniki nie są wyposażone we wbudowane rozłączniki. Te urządzenia są niezwykle istotne w sytuacjach awaryjnych, takich jak pożar czy inne zagrożenia. Ich zastosowanie umożliwia natychmiastowe odcięcie połączenia między panelami fotowoltaicznymi a inwerterem, co oznacza, że choć panele nadal będą produkować prąd, nie będzie on przesyłany do inwertera ani do domowej sieci energetycznej. Rozłączniki instalacyjne zapewniają dodatkowy poziom bezpieczeństwa, chroniąc instalację i otoczenie przed potencjalnymi uszkodzeniami czy niebezpiecznymi sytuacjami.

Ograniczniki przepięć

W systemach fotowoltaicznych najczęściej stosowane są ograniczniki przepięć typu 1 (T1) oraz typu 2 (T2). Każdy z tych typów pełni odmienną funkcję i zapewnia ochronę przed różnymi rodzajami przepięć:

• Ograniczniki przepięć typu 1 (T1): te urządzenia są zaprojektowane do ochrony instalacji przed bezpośrednim uderzeniem pioruna. T1 jest pierwszą linią obrony, przejmując energię wyładowania i chroniąc przed nią pozostałe elementy systemu. Ich montaż jest szczególnie istotny w miejscach, w których instalacje fotowoltaiczne są narażone na bezpośrednie uderzenia piorunów, na przykład na dachach budynków bez dodatkowej instalacji odgromowej.
• Ograniczniki przepięć typu 2 (T2): ograniczniki T2 są stosowane do ochrony przed przepięciami komutacyjnymi, czyli tymi, które powstają na skutek przełączania obciążeń w sieci elektrycznej oraz przed przepięciami, które zostały zredukowane przez ograniczniki typu T1. Działają one na poziomie zabezpieczenia bardziej precyzyjnego, chroniąc wrażliwe elementy instalacji, takie jak falowniki przed uszkodzeniem.

Jakie bezpieczniki do paneli fotowoltaicznych?

Być może zastanawiasz się, jakie bezpieczniki do paneli fotowoltaicznych będą najlepsze. Wybór odpowiednich bezpieczników do instalacji fotowoltaicznej jest kluczowy dla zapewnienia bezpieczeństwa całego systemu. Bezpieczniki te chronią instalację przed uszkodzeniami spowodowanymi zwarciami i przeciążeniami, które mogą wystąpić w wyniku zacienienia modułów PV, uszkodzeń przewodów czy awarii falownika.

Pierwszy poziom ochrony — bezpieczniki topikowe DC

Pierwszy poziom ochrony w instalacjach fotowoltaicznych realizowany jest za pomocą bezpieczników topikowych, które są specjalnie zaprojektowane do wyłączania prądów zwarciowych w obwodach prądu stałego (DC). Bezpieczniki te są umieszczane w bezpośredniej bliskości modułów PV, co pozwala na szybkie i efektywne odcięcie prądu w przypadku wystąpienia zwarcia.

Najczęściej stosowane są cylindryczne bezpieczniki o charakterystyce czasowo-prądowej gPV, takie jak CH10Χ38 mm DC, CH14Χ51 mm, czy CH10Χ85 mm. Ich zadaniem jest fizyczne i elektryczne odłączenie pojedynczych rzędów modułów PV. Pozwala to na szybkie zlokalizowanie i usunięcie ewentualnych problemów.

Drugi poziom ochrony — bezpieczniki główne PV

Drugi poziom zabezpieczenia obejmuje bezpieczniki topikowe umieszczone w pobliżu falownika DC/AC, czyli miejsca, w którym prąd stały przekształcany jest w prąd przemienny. Bezpieczniki te, takie jak NH gPV DC, są przystosowane do pracy na wysokim napięciu znamionowym, zwykle od 750 V do 1500 V. Umieszczone są one w specjalnych podstawach lub rozłącznikach. Ich zadaniem jest szybkie i bezpieczne odłączenie falownika od modułów PV w przypadku awarii, co chroni cały system przed poważnymi uszkodzeniami.

Dobór odpowiednich bezpieczników do paneli fotowoltaicznych wymaga precyzyjnego określenia kilku kluczowych parametrów, takich jak: 

• znamionowy prąd zwarciowy (Isc) modułu PV oraz 

• napięcie w stanie nieobciążonym (Uoc). 

W przypadku prostych instalacji, składających się z dwóch łańcuchów modułów PV, nie ma konieczności stosowania bezpieczników cylindrycznych. Jednak w bardziej złożonych systemach, w których liczba równolegle połączonych łańcuchów jest większa, konieczne jest ich wykorzystanie, aby zapewnić skuteczną ochronę przed zwarciami. Dzięki opisanym przez nas zabezpieczeniom pożary fotowoltaiki występują znacznie rzadziej, a ich konsekwencje są mniej dotkliwe.