Načítám...

Jak na objektech zajistit bezpečnost FVE?




Napsal jsem před nedávnem příspěvek, jestli se dá fotovoltaika navrhovat bezpečně. Vyvolal mnoho reakcí, ale také i mnoho dotazů.

Včetně všemožných tvrzení, co všechno prý „nejde“.

Česko je patrně jedna z mála zemí, kde nejsou stanoveny žádné požadavky na vypínání fotovoltaik na objektech z důvodu požární bezpečnosti. Aktuálně neexistuje žádný požadavek, jaké napětí by mělo či nemělo zůstat na DC části po vypnutí PV systému. Zvláštní. Přitom prakticky ve všech okolních státech (tedy vyjma Polska, tam jsem to nezkoumal) nějaké požadavky platí.
Proč to zase „nejde“ jen v Česku?

V Německu je po vypnutí PV systému na DC části požadováno napětí do 120 V DC (viz VDE-AR-E 2100-712, čl. 7.1.1).

V Rakousku je po vypnutí PV systému na DC části požadováno napětí do 90 V DC (viz OVE-Richtlinie R 11-1, čl. 5.2.3).

Na Slovensku je po vypnutí PV systému na DC části požadován buďto beznapěťový stav, anebo takový napěťový stav, který umožní hašení pod napětím (viz STN 34 3085:2016, čl. 6.5.2).

 

Takže co tedy „nejde“, když to všude jinde evidentně jde? A jak to udělat, aby šla fotovoltaika vypnout, anebo aby aspoň neznemožňovala případné hašení objektu? Toto jsou věci, které má projektant řešit, a ve svém návrhu vyřešit. Tedy … pokud je to projektant, a ne zas jen věčný kopírovač (nesmyslů).

 

Vypínání pomocí optimizerů

Norma IEC 62548:2016 je v čl. 5.1.5.1 označuje jako „DCUs“. Malé elektronické krabičky, které se osadí buďto na každý panel, anebo na dvojici panelů. Výstup z panelu se zapojí do DCU, jednotlivé DCUs se zapojí sériově za sebe. Po ztrátě komunikačního signálu od receiveru/střídače se DCUs vypnou, a tím pádem vypnou i celou DC část. Resp. téměř ji vypnou, protože po vypnutí na každém DCU zůstane něco okolo 1 V, takže reálně je pak po vypnutí PV systému na celé DC části bezpečné napětí. Proudově mají být dimenzovány nejméně na 1,25 násobek ISC(STC) panelu (srov. IEC 62548:2016, čl. 5.1.5.2 + 7.3.13).

Nevýhodou je, že DCU jsou investičně dražší.
Nicméně že je něco dražší ještě neznamená, že by to „nešlo“.

 

Vypínání zkratováním výstupu panelů

Poměrně kontroverzní způsob, neb na vhodnost zkratování panelů neexistují jednotné názory.

Nicméně třeba slovenská STN 34 3085:2016 v Příloze B zkratování uvádí jako způsob vypínání PV systému. Ať už po jednotlivých panelech, či po skupinách 2-3 panelů. Německá VDE-AR-E 2100-712 či rakouská OVE-Richtlinie R 11-1 pak zkratování jako jednu z možností vypínání uvádějí též, ať už po jednotlivých panelech, či po jejich skupinách. Preferováno je nicméně zkratování spíše na úrovni panelů, protože když zkratovací zařízení celého pole selže, obnoví se jeho plné napětí; když selže zkratovací zařízení jen jednoho panelu, objeví se zpět jen napětí onoho panelu.

Pro zkratování lze používat jak elektronické tak i mechanické spínací prvky, dimenzovány mají být nejméně na 1,25 násobek ISC(STC) panelu (srov. VDE-AR-E 2100-712, čl. 7.1.1 + OVE-Richtlinie R 11-1, čl. 5.2.3). V obvodech zkratovaných řetězců musí být navíc osazeny diody proti zpětnému toku proudu.

Nevýhodou je, že zkratovací zařízení je investičně dražší.
Nicméně že je něco dražší ještě neznamená, že by to „nešlo“.

 

Vypínáním odpojováním panelů

Na okraj pole se osadí dálkově ovládaný vypínač, který po aktivaci vypínacího povelu odepne DC kabeláž. PV panely a kabeláže pod nimi zůstávají pod napětím, samotná DC kabeláž mimo PV pole je pak už bez napětí. Toto mi osobně přijde jako kočkopes, protože v oblasti panelů může stále být nebezpečné napětí, a tím pádem objekt nemusí jít vůbec hasit.

Jelikož jde o odpojování, nelze používat elektronické spínací prvky, ale pouze mechanické (srov. ČSN 33 2000-5-53 ed. 3, čl. 537.2.2). Vypínače mají být dimenzovány nejméně na 1,25 násobek ISC(STC) panelu (srov. VDE-AR-E 2100-712, čl. 7.1.1 + OVE-Richtlinie R 11-1, čl. 5.2.4).

Nevýhodou je, že vypínače jsou investičně trochu dražší.
Nicméně že je něco dražší ještě neznamená, že by to „nešlo“.

 

Bezpečnost napětím do 400 V DC

Jak známo (či mezi mnohými neznámo), tak hasiči mají stanoveny postupy pro hašení pod napětím až do 400 V AC/DC (srov. Metodický list HZS číslo P 48, čl. I odst. 10 písm. a). Pak úplně nejjednodušším způsobem, jak zajistit požární bezpečnost objektu s fotovoltaikou je, jednoduše udržet maximální napětí DC části UOC(max) do 400 V.

U menších systémů na rodinných a bytových domech je to zcela snadno řešitelné, např. pomocí MPPT trackerů (např. Victron, Studer, atd.), či mikrostřídačů. Pro větší systémy se mi zatím nepodařilo najít střídače větších výkonů aspoň v desítkách kW, které by měly nízký napěťový rozsah (třeba 100 až 400 V), a současně velkou proudovou zatížitelnost (aby šlo řadit více řetězců paralelně) MPPT vstupů. Patrně ani neexistují?

Nicméně na rodinných a bytových domech bez problémů řešitelné. Včetně řešení na bezpečném napětí do 120 V DC.

Ano, celé to je trochu investičně dražší.
Nicméně že je něco dražší ještě neznamená, že by to „nešlo“.

 

Bezpečnost rozpojováním řetězců

Tento způsob je z mé hlavy. Používám jej v projektech, kdy není ze strany objednatele požadavek na některý z výše uvedených.

Pokud existuje předpis, který umožňuje hasit objekty pod napětím do 400 V AC/DC, pak patrně stačí po vypnutí PV systému na DC části zajistit napětí do 400 V. Na DC části sice standardně bývá napětí větší, nicméně napětí řetězce se odvozuje od počtu sériově řazených panelů. Pak ale není nic jednoduššího, než ony řetězce, na kterých je napětí větší, než 400 V, jednoduše rozepnout na 2-3 sériové části, kdy na každé z nich už bude méně jak 400 V.

Neboli, v rozváděči DC části stačí na každý řetězec osadit stykač, který jej rozpojí. Pokud mám na řetězci maximální napětí UOC(max) do 800 V DC, pak jej stačí rozepnout na dvě části; každá bude do 400 V. Pokud mám na řetězci napětí UOC(max) do 1000 V, pak jej musím od vypínacího povelu rozepnout na 3 části; na každé pak bude do 333 V.

Jakmile přijde vypínací povel FVE STOP, stykače DC rozváděči na výstupu rozpojí řetězce, a na celém PV systému bude napětí do 400 V. A hasiči mohou bez obav objekt hasit.

Ano, celé to je lehce investičně dražší.
Nicméně že je něco dražší ještě neznamená, že by to „nešlo“.




3 komentáře: “Jak na objektech zajistit bezpečnost FVE?”

  1. Petr Hlaváček napsal:

    Dobrý nápad udělat přednášku , protože v tomto není moc jasno…na portálu elektrika je Stop tlačítko DC strany uváděno jako povinné, ale jaká norma to nařizuje a za jakých podmínek, jakým způsobem nikoliv.

  2. Marcel napsal:

    Mohu poprosit o více informací ohledně bezpečnosti pomocí rozpojování řetězců

    • Jan Hlavatý napsal:

      Jaké informace máte na mysli? Vzhledem k tomu, kolik je k tomu dotazů, to asi dám do jarní přednášky o FVE …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *



Další články

19. 3. 2023 Jan Hlavatý

Poslední příspěvek o hardware pro projektování jsem vypustil bezmála před 10ti lety. Mezi tím jsem měl ještě jeden další rozepsaný cca 5 let zpátky, ale nepublikoval jsem jej. Kam se to tedy za těch 5-10 let všechno posunulo?   Procesor V roce 2014 jsem používal Intel i7-3770 (4 jádra + 4 virtuální, 8 MB cache, 3,4-3,9 GHz, […]


Číst více



18. 2. 2023 Jan Hlavatý

Před nějakou dobou jsem psal úvahy o tom, kam se bude vyvíjet obor projektování elektro. Byl jsem vedle jak ta jedle. Není tomu totiž ani půl roku nazpět, co došlo k zásadnímu zlomu. Zpřístupnění modelů umělé inteligence světu. Dnes se o ní mluví pomalu na každém rohu, ale podle mě si ještě jen málokdo uvědomuje, jaké může a bude mít […]


Číst více



31. 12. 2022 Jan Hlavatý

Jak bych charakterizoval rok 2022? Jako rok nastupující automatizace. A fotovoltaik. V automatizaci je asi nejmarkantnější rozdíl oproti všem předchozím letům v tom, že už existují běžně dostupné nástroje, které umí spoustu pracovních rutin automatizovat, a to i běžnému smrtelníkovi. Že už není nutno jak cvičená opice něco monotónně cvakat, ale že si lze vycvičit opici, která cvaká za […]


Číst více



Webdesign © 2018 David Jindra