Skutki bezpośredniego wyładowania atmosferycznego mogą być bardzo dotkliwe. Uderzenie pioruna może wywołać pożar przez wytworzenie dużej ilości ciepła. Ucierpieć mogą także urządzenia elektroniczne i elektryczne poprzez przeniesienie dużych napięć oraz prądów. Jak w sytuacji przepływu nawet 100.000 A oraz milionów Woltów zachowa się fotowoltaika?
Prawdopodobieństwo uderzeń piorunów w niski budynek jest dość niskie. Z tego powodu większość domów jednorodzinnych nie jest wyposażona w instalację odgromową. Zdecydowanie bardziej prawdopodobne jest uderzenie w drzewa, stacje i linie wysokiego napięcia.
Fale przepięciowe wytworzone przez uderzenia piorunu mogą być groźne dla elektroniki oraz instalacji elektrycznej nawet w odległości do 2 km. Na szczęście wymagane w każdym budynku ograniczniki przepięć minimalizują ryzyko uszkodzeń.
Instalacje fotowoltaiczne typu on-grid (Zobacz: Off-grid czy on-grid – rodzaje instalacji fotowoltaicznych) są również elementem instalacji zasilania budynku. Podlega ona tym samym zasadom zabezpieczeń przeciwprzepięciowych, a więc wymogiem jest, aby zabezpieczały przed przepięciem przewody zasilające.
Czy fotowoltaika przyciąga pioruny?
Instalacja fotowoltaiczna nie przyciąga piorunów. Niezbędne jednak jest wykonanie odpowiedniej instalacji uziemienia konstrukcji, a oprócz standardowej instalacji odgromowej (piorunochronu) montowane są dodatkowe zabezpieczenia, takie jak ograniczniki przepięć. Te rozwiązania mają za zadanie ochronić instalację przed wyładowaniami pośrednimi oraz zapobiec przed uszkodzeniem od uderzenia pioruna. W celu jak najlepszego zabezpieczenia przed wyładowaniami najlepiej stosować wszystkie możliwe zabezpieczenia.
Uziemienie ma za zadanie wyrównać potencjały elektryczne między instalacją fotowoltaiczną i gruntem.
Ryzyko uszkodzenia instalacji fotowoltaicznych
Rama paneli fotowoltaicznych wykonana jest zwykle ze stopu aluminium oraz połączona jest z metalowym wspornikiem. Taka konstrukcja sprawia, że panel jest podatny na uderzenia piorunów – zarówno pośrednie, jak i bezpośrednie. W grupie ryzyka są także urządzenia elektryczne, takie jak falowniki oraz rozdzielnice PV. Charakteryzuje je przede wszystkim podatność na indukowane wyładowania atmosferyczne. Przedostanie się wyładowań elektrycznych do wnętrza budynków może zagrozić bezpieczeństwu, a także uszkodzić urządzenia. Uderzenia piorunów mogą także poważnie uszkodzić całą instalację fotowoltaiczną.
Środki ochrony przed uderzeniami pioruna
• Montaż piorunochronu w celu zapobieżenia bezpośredniego uderzenia pioruna – należy jednak upewnić się czy konstrukcja nie zacienia paneli słonecznych. Piorunochron musi być wyposażony w oddzielny pręt uziemiający o rezystancji niższej niż 4Ω. Im wyższy piorunochron, tym większy obszar ochrony.
• Uziemienie całego ciągu paneli fotowoltaicznych (wsporniki i panele) – wsporniki powinny być uziemione co około 10 metrów.
• Montaż ogranicznika przepięć (SPD) na wejściu i wyjściu.
• Uziemienie obudowy ogranicznika przepięć
• Uziemienie wszystkich urządzeń w pomieszczeniu sprzętowym
• Montaż skrzynki izolacyjnej na wejściu i wyjściu pomieszczenia z inwerterem (falownikiem)
Dobre uziemienie szpilkowe w grunt charakteryzuje się dobrym przejęciem ładunku elektrycznego i rozprowadzeniem go w ziemi. Połączenia uziemiające powinny być wykonane ze stali ocynkowanej oraz zabezpieczone przed korozją.
Podsumowanie
Duże naziemne elektrownie słoneczne wymagają zainstalowania systemu ochrony odgromowej. Kompleksowy system składa się z piorunochronów , urządzeń oraz prętów uziemiających, ograniczników SPD oraz listew odgromowych. Warto zaznaczyć, że w przypadku instalacji na niewielkich wysokościach (w okolicy znajdują się wyższe konstrukcje), wymagania dotyczące ochrony odgromowej nie są wysokie.
Nowelizacja ustawy Prawo budowlane, która weszła w życie od 19 września 2020 roku przewiduje zmiany w zakresie montażu instalacji fotowoltaicznej Read more
W Polsce jest już ponad 470 tys. prosumentów produkujących energię elektryczną na własny użytek w mikroinstalacjach fotowoltaicznych. Wielu z nich Read more
Według nowych badań szklarnie wyposażone w półprzezroczyste ogniwa słoneczne mogą generować energię elektryczną bez wpływu na wzrost i zdrowie rosnących Read more
Od lipca będzie można składać wnioski o dofinansowanie inwestycji w mikroinstalacje fotowoltaiczne w ramach nowej odsłony programu Mój Prąd. Do Read more