Fotowoltaika a ochrona przeciwporażeniowa

[witek17]

Kreacjonizm? Czy ewolucjonizm?
Ziemia jest płaska? Czy okrągła?
Czy Norma jest Pismem Świętym? Czy jest odzwierciedleniem znanego stanu wiedzy i praktyki na zestaw zaleceń i nakazów dla szeregowych elektryków, którzy rzadko posługują się aparatem matematyki wyższej?
Skoro warunki się zmieniły, czas pomyśleć o opracowaniu nowych norm. Doskonale wiem jaki to budzi opór. Jak to? To Święta Norma może się mylić? Bluźnisz heretyku?

[a-w]

Chyba nie wypracujemy tu żadnego konsensusu, dopóki nie podzielimy problemu na dwa kawałki: (1) uszkodzenie w sieci odbiorczej w budynku, zasilanej i z sieci publicznej, i z PV i (2) uszkodzenie w samym falowniku

Jeśli idzie o uszkodzenie w falowniku, a tym bardziej w obwodach po stronie DC, to istotnie pomiar IPZ nie na wiele się przydaje.
Jeśli jednak rozpatrujemy uszkodzenie w obwodach odbiorczych, to w mojej ocenie IPZ jest zupełnie wystarczająca, o ile przyjmujemy, ze niemożliwa jest praca inwertera bez połączenia z siecią. Dlaczego? Dlatego, ze dodatkowe źródło mocy tylko poprawia warunki działania zabezpieczeń nadprądowych - zwiększa wartość prądu zwarciowego (wiem, w praktyce w znikomy sposób). I choćby zamiast sinusa generowało przebieg piłokształtny, sinus dostarczany z sieci zapewni poprawność pracy wszelkich esek i topików. Ergo: warunki pracy zabezpieczeń nadprądowych nie pogarszają się.
Chyba, że...
...że zabezpieczenie główne zadziała szybciej niż to na odpływie, doprowadzając do pracy inwertera na pracę wyspową. Inwerter oczywiście się wyłączy - pytanie, po jakim czasie?

[elmontjs]

Jeśli idzie o uszkodzenie w falowniku, a tym bardziej w obwodach po stronie DC,

Jeżeli chodzi o uszkodzenia izolacji po stronie DC , to jest już w ogóle dżungla bezprawia - tam jest kilkaset volt (w zależności od ilości i sposobu połączenia paneli PV) i z tego co wiem, tego nic nie wyłączy, chyba że w tych nowszych instalacjach zastosowano jakiś bezpiecznik przy samych panelach (niech wypowiedzą się mądrzejsi i bardziej doświadczeni).

Jeśli jednak rozpatrujemy uszkodzenie w obwodach odbiorczych, to w mojej ocenie IPZ jest zupełnie wystarczająca, o ile przyjmujemy, ze niemożliwa jest praca inwertera bez połączenia z siecią.

... tu jednak nie zgodziłbym się z kolegą. My pomiarowcy musimy przyjmować najczarniejszy ze scenariuszy uszkodzeń , w tym taki jaki też opisałeś.
Ale nie to jest przyczyną odrzucenia wg mnie pomiaru IPZ w obwodach odbiorczych ; powiedzmy że mierzymy IPZ równolegle połączonego inwertera i sieci 400/230V - nigdy nie wiemy jaki udział w wyniku ma sieć a jaki inwerter! O ile wynik IPZ sieci coś mówi o spełnieniu warunku SWZ, to wynik pomiaru przy udziale inwertera tylko go zakłamuje. Wniosek? ... wynik IPZ nigdy nie będzie na tyle miarodajny i rzetelny, żeby użyć go do oceny skuteczności ochrony przeciwporażeniowej.
Tu potrzebne jest udowodnienie środków ochrony pp innych niż SWZ obliczone z IPZ : skuteczne obniżenie napięcia do wartości bezpiecznej przy uszkodzeniu za pomocą połączeń wyrównawczych, wyłączniki RCD, izolacja stanowiska, separacja- to wszystko jest w normach, ale nikt o tym nie myśli zakładając fotowoltaikę.

[luka2nd]

Jeżeli chodzi o uszkodzenia izolacji po stronie DC , to jest już w ogóle dżungla bezprawia - tam jest kilkaset volt (w zależności od ilości i sposobu połączenia paneli PV) i z tego co wiem, tego nic nie wyłączy, chyba że w tych nowszych instalacjach zastosowano jakiś bezpiecznik przy samych panelach (niech wypowiedzą się mądrzejsi i bardziej doświadczeni).

Falownik zasadniczo monitoruje stan izolacji po stronie stałoprądowej, spadek rezystancji poniżej pewnego poziomu zaskutkuje wyświetleniem błędu i zaprzestaniem produkcji. Poza tym, np. Solaredge ma jeszcze taką cechę, że brak produkcji powoduje wyłączenie optymalizatorów mocy i spadek napięcia na zaciskach strony DC do bezpiecznego poziomu - max. 25V, czyli 1V/optymalizator.

A jeżeli chodzi o stronę stałoprądową, to SWZ nie istnieje. Prąd zwarcia jest niewiele tylko większy od prądu MPP. Wkładki topikowe stosuje się tu raczej dla ochrony poszczególnych łańcuchów przy połączeniu równoległym. Poza tym, obwód DC nie ma nic wspólnego z potencjałem ziemi - uziemienie jednego z biegunów może uszkodzieć zwykły falownik. Jedyny wyjątek to moduły cienkowarstwowe, których biegun musi być uziemiony ze względu na ochronę przed degradacją modułu (ale wymaga to falownika z transformatorem).

[elmontjs]

Dzięki kolego luka2nd za małą lekcję (będę mądrzejszy), zatem pociągnijmy temat bezpieczeństwa strony DC. Oczywiście, że nie mówimy o pętli zwarcia. Ale przyjmijmy uszkodzenie izolacji jednego bieguna strony DC - inwerter to "wyczuje" i wyłączy przetwornicę DC/AC, ale uszkodzenie pozostaje (sytuacja bardzo podobna jak w separacji odbiornika) a co w przypadku uszkodzenia drugiego z biegunów DC? ...nie mówimy o dużych prądach zwarciowych, lecz o ewentualnej możliwości zaistnienia napięcia niebezpiecznego (>110V DC) na elementach obcych np : jeden biegun na obudowie inwertera a drugi na innej przewodzącej konstrukcji (nie połączonej galwanicznie z inwerterem) ... oba elementy w zasięgu ręki - możliwy scenariusz? , czy jakiś układ to wyłączy ?

[luka2nd]

Dzięki kolego luka2nd za małą lekcję (będę mądrzejszy), zatem pociągnijmy temat bezpieczeństwa strony DC. Oczywiście, że nie mówimy o pętli zwarcia. Ale przyjmijmy uszkodzenie izolacji jednego bieguna strony DC - inwerter to "wyczuje" i wyłączy przetwornicę DC/AC, ale uszkodzenie pozostaje (sytuacja bardzo podobna jak w separacji odbiornika) a co w przypadku uszkodzenia drugiego z biegunów DC? ...nie mówimy o dużych prądach zwarciowych, lecz o ewentualnej możliwości zaistnienia napięcia niebezpiecznego (>110V DC) na elementach obcych np : jeden biegun na obudowie inwertera a drugi na innej przewodzącej konstrukcji (nie połączonej galwanicznie z inwerterem) ... oba elementy w zasięgu ręki - możliwy scenariusz? , czy jakiś układ to wyłączy ?

Możliwy scenariusz jest możliwy

Według mnie, jedynym skutecznym zabezpieczeniem jest czynnik ludzki - regularna kontrola instalacji jest najlepszym sposobem na zapewnienie bezpieczeństwa. Tym bardziej, że użytkownik instalacji może tego pilnować we własnym zakresie - i często pilnuje, w końcu wyłączony falownik to jego strata. W standardzie jest już również monitoring internetowy, praktycznie każdy liczący się producent zapewnia dostęp do portalu, dzięki czemu instalator może zdalnie "podglądać", co też dzieje się u klienta. Ogólnie, temat jest trudny. Sam co prawda jeszcze nie montowałem instalacji fotowoltaicznej, ale od października zeszłego roku zbieram na ten temat wiedzę, bo chciałbym wejść w ten rynek. Udzielając się na facebookowych grupach fotowoltaicznych ze smutkiem stwierdzam, że bardzo niewielu instalatorów jest świadomych ryzyka, jakie niesie ze sobą taka instalacja - bo ona nie wybacza pomyłek.

[elmontjs]

Strona DC jest chyba wciąż w powijakach, moim skromnym zdaniem brakuje odpowiednich zabezpieczeń gdzieś przy samych panelach, ale mogę tylko gdybać. Regulacji prawnych chyba tu brak.

Jednak strona AC, uważam, jest do okiełznania w świetle aktualnych przepisów, ale wszystko dzieje się "na hura" i jak zawszę chodzi o kasę a bezpieczeństwo gdzieś na boku.
W obecnych czasach przetworniki energoelektroniczne coraz częściej goszczą w instalacjach elektrycznych (nie tylko w fotowoltaice), projektanci i pomiarowcy powinni się już do tego przyzwyczaić i przestawić.

[luka2nd]

Strona DC jest chyba wciąż w powijakach, moim skromnym zdaniem brakuje odpowiednich zabezpieczeń gdzieś przy samych panelach, ale mogę tylko gdybać. Regulacji prawnych chyba tu brak.

Jak na razie taki system oferuje chyba tylko jeden producent falowników - wspomniany już przeze mnie solaredge. W ich systemie każdy moduł jest wyposażony w optymalizator mocy (w większych systemach optymalizator "ogarnia" dwa lub więcej modułów). Jest to przetwornica DC/DC z trakerem MPP. Domyślnie taki optymalizator jest wyłączony i napięcie na jego zaciskach wynosi 1V. Gdy falownik da sygnał rozpoczęcia pracy, optymalizatory dopasowują napięcie każdego panelu tak, aby napięcie całego łańcucha było stałe - 350V dla systemów jednofazowych i 750V dla trójfazowych.

W tradycyjnym systemie łańcuchowym można pozbyć się napięcia po stronie DC robiąc na danym stringu zwarcie za pomocą stycznika. Z tego, co wyczytałem na którymś z forów, takie rozwiązania stosuje się w połączeniu z przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu.

Przy okazji chciałbym przypomnieć, że mamy na forum egzaminatora OZE

[elmontjs]

Jak na razie taki system oferuje chyba tylko jeden producent falowników ...

Tak , tylko czy to o czym piszesz to reguła ? , czy są tu jakieś regulacje prawne , czy to tylko nowatorski pomysł jednego producenta? Przypomnę , że w programach mających na celu dotacje instalacji PV wciąż obowiązują przetargi a tam ... króluje zasada CCC

Wciąż tu piszemy, że elektromonter powinien udowodnić , że wynik jego pracy nikomu nie zagraża i wrócę tu do strony AC. Dołożone źródło energii w budynku (fotowoltaika) to zmiana parametrów zasilania, ciekawe ile firm montujących te układy wykonuje nową ocenę skuteczności ochrony przeciwporażeniowej lub chociaż uświadamia o tym administratora budynku?

Przy okazji chciałbym przypomnieć, że mamy na forum egzaminatora OZE

... więc zapraszam do dyskusji

[marcin225]

Jako posiadacz instalacji fotowoltaicznej od niecałego miesiąca którą de facto wykonywałem samodzielnie (bez montażu paneli na dachu bo to zrobili dekarze) mogę powiedzieć tylko tyle, że co byście nie zrobili to napięcie DC z paneli będzie cały czas w ciągu dnia. Wyjątkiem jest tu system z inwerterami Solaredge gdzie optymalizatory są w standardzie - nie są chętnie stosowane bo to koszt 200-300 zł do każdego panela dodatkowo. Ja mam Froniusa.
U mnie oprócz rozdzielnicy AC i DC dodatkowo ze względu na odległość dałem na strychu nieużytkowym dodatkową rozdzielnicę z rozłącznikami na każdy String + do tego wyzwalacz żeby w razie W móc to rozłączyć. Nie zmienia to faktu , że wciąż na przewodach z dachu do rozdzielnicy napięcie będzie w dzień ale już nie w części mieszkalnej.