Få styr på sikkerhed og beskyttelse af store såvel som små solcelleanlæg

Antallet af solcelleanlæg (PV-anlæg) til energiproduktion er stadigt stigende – både bygningsintegrerede solcellesystemer og fritstående solcelleanlæg. Derfor bliver spørgsmålet om anlæg og afkast af investeringen også mere og mere vigtig. Mange af de skader, der ses på solceller, er forårsaget af overspændinger. Ved valg af det korrekte udstyr til transientbeskyttelse sikrer du dine kunder og solpanelerne en længere levetid, bedre afkast mv.

Vi har mange forespørgsler fra både private husejere og elfagets fagfolk vedr. solcelleanlæg og om, hvorvidt man skal beskytte dem eller ej.

Vores klare svar er altid, at det bør man.

Det begrunder vi med, at der er monteret ledninger fra det fri og ind i installationens hjerte, altså eltavlen. I tilfælde af lynnedslag eller et lynnedslag i nærheden, så kan der opstå store transienter i anlægget og muligvis en ødelagt inverter.

En undervurderet risiko

Transiente overspændinger har i mange år været en undervurderet risiko. Derfor er kommet nye skærpede krav til vurdering af behovet for overspændingsbeskyttelse pr. 1. juli 2017. Formålet er at undgå skader på mennesker, dyr, installationer og materiel. 

Stort set alle installationstyper er omfattet. Med de nye krav til transientbeskyttelse af elinstallationer er det skadens konsekvens, som afgør behovet beskyttelse. Det primære fokus er at minimere de sikkerhedsmæssige risici, men de økonomiske aspekter bør også tages med i betragtning. Skader forårsaget af overspændinger elinstallationen kan nemt blive en bekostelig affære. Dette gælder også for elektriske installationer med solcelleanlæg i private hjem eller i industriel sammenhæng.

Tagmonterede PV-anlæg – husk da at skelne mellem bygningen er med eller uden ydre lynbeskyttelse

Solcellepaneler som taganlæg monteres på beslag, skinner, stativer mv. Det tagplacerede solcelleanlæg danner en direkte forbindelse til bygningens elinstallation og derfor er konsekvenserne ved lynnedslag alvorlige for mennesker, dyr og bygningen.  I planlægningsfasen af nye anlæg skal der skelnes mellem om bygningen har eller ikke har ydre lynbeskyttelse og der skal fortages en risikovurdering for at sikre sig det rette lynbeskyttelseskoncept. Taganlægget har en stor overflade og derfor også en større
risiko for lynnedslag under tordenvejr. Selv med de mere kompakte taganlæg øges risikoen.

Optimal lynbeskyttelse

Et effektivt lynbeskyttelsessystem består både af en udvendig beskyttelse (lynafleder/jordingsanlæg) og en indvendig beskyttelse (transientbeskyttelse/beskyttelse mod overspænding). Det udvendige anlæg gør at:

• Direkte lynnedslag opfanges via et indfangersystem på taget
• Lynstrømmen afledes sikkert til jord via et nedledersystem
• Lynstrømmen fordeles i jorden med et jordingsanlæg

Den indvendige lynbeskyttelse består af en kombination potentialudligning og overspændingsbeskyttelse.

Valg af beskyttelse – flere muligheder

Beskyttelse af DC-siden
Når du vælger enheder til transientbeskyttelse (SPD = surge protective device) i solcelleanlæg, skal de være konstrueret til den maksimale spænding som solpanelerne leverer. Dette er, i modsætning til den „normale“ (230V / 50Hz), lavspænding, en jævnstrøm som kan nå op til 1500V.
Desuden skal man være opmærksom på, om der er et udvendigt lynbeskyttelsesanlæg til stede. I overensstemmelse med IEC/EN 62305 er det her tilstrækkeligt at beregne og overholde store separationsafstande mellem solcelleanlægget og lynbeskyttelsesanlægget. I praksis er det ofte mellem 0,5 m og 1 m. Kan separationsafstanden ikke overholdes, skal der laves en beregning af højde, samt placering af opfangere, som kan beskytte solcelleanlægget. 

Hvis der er installeret udvendig lynbeskyttelse, så skal man som minimum installere en transientbeskyttelse klasse 1 eller endnu bedre en kombi-afleder klasse 1+2 (SMD Sol klasse 1+2) på DC-siden af inverteren.

Hvis der ikke er et udvendigt lynbeskyttelsesanlæg, kan man nøjes med en klasse 2 transientbeskyttelse (SMD Sol klasse 2). Den kan give den nødvendige beskyttelse på DC-siden af inverteren.
Ved lynnedslag eller overspænding på DC-siden kan alle andre elektriske systemer i anlægget være i fare. Derfor bør både AC-siden samt data og kommunikationslinjerne altid indgå i beskyttelsen (meget vigtigt).

Beskyttelse af AC-siden
Transientbeskyttelsen af AC-siden skal altid udføres. En kombi-afleder klasse 1+2+3 giver et rigtig godt beskyttelsesniveau via kombinationen af alle tre beskyttelsesniveauer i et og samme produkt.

Beskyttelse af data og telekommunikation
Alle data- og kommunikationslinjer skal beskyttes mod overspændinger. En nyere generation af invertere har udover en hhv. AC- og DC-indgang ofte interfaces til udlæsning af data. I forhold til interface, spænding og frekvens mv. tilbydes en passende løsning, som fx til RS485, CANopen-Bus eller Ethernet.

Industrianlæg eller offentlige bygninger

Løsninger i overensstemmelse med separationsafstanden og AC-siden
Herunder finder du 2 eksempler på rigtig og god lyn- og transientbeskyttelse. I eksemplerne drejer det sig om anlæg med udvendig lynbeskyttelse. De viser, hvad der skal bruges ved overholdelse af separationsafstanden og manglende overholdelse.

Overholdelse af separationsafstanden
Hvis der er udvendig lynbeskyttelse, skal solcelleanlægget så vidt mulig opbygges isoleret og ligge indenfor beskyttelsesanlæggets område. Separationsafstande mellem den udvendige lynbeskyttelse og solcelleanlægget skal beregnes efter IEC/EN 60305 og respekteres i praksis. Ved overholdelse af de
beregnede separationsafstande skal man kun regne med indirekte tilkoblede overspændinger, og det er kun nødvendigt at beskytte solcelleanlæggets DC-samlebox/inverter med en klasse 2 overspændingsafleder.

Når den minimale separationsafstand ikke overholdes
Når den minimale separationsafstand ikke overholdes, skal der være en direkte forbindelse fra solcelleanlægget til den udvendige lynbeskyttelse for at undgå farlige overslag ved lynnedslag, og at en deraf opstået brand ikke kan tage fart. Da man kan forvente partielle lynstrømme på DC-ledningerne,
anbefaler vi at beskytte DC-siden med en klasse 1 eller klasse 1+2 transientbeskyttelse (SMD Sol klasse 1+2), her i DC-samleboxen. Hvis de 10 m ledningslængde overskrides, anbefaler vi at montere yderligere en lyn- og transientbeskyttelse foran inverteren.

AC-siden
Ved industribygninger handler det mest om ejendomme med høj ejendomsværdi og ved offentlige institutioner handler det mest om bygninger med følsom data, eller bygninger med høj servicegrad til forbrugerne, såsom kraftvarmeværker mv. Her er en komplet beskyttelse særlig vigtig. Kombiafleder SMD klasse 1+2+3 giver her den bedst mulige beskyttelse af AC-siden med et lavt beskyttelsesniveau på <1500 V, kombineret med en samlet lynaflederevne på 100 kA (25 kA/Pol).

Effektiv beskyttelse af store fritstående solcelleanlæg

Oftest bliver de store solcelleparker udstyret med den mest moderne teknik som fx tracker, der optimerer virkningsgraden eller specielle interfaces.
Beskyttelse af de integrerede sensorer, styringer og overvågningssystemer er her særlig vigtig. Naturligvis skal der her laves en samlet beskyttelse, hvor også alle data- og styringsledninger beskyttes. Det anbefales at solcelleparker forsynes med udvendig lynbeskyttelse, så disse store og særligt værdifulde anlægsdele beskyttes mod direkte lynnedslag. De fritstående solcelleanlæg har en stor overflade og derfor også en større risiko for lynnedslag under tordenvejr.
Til beskyttelse mod lynstrøm og overspænding i anlæggets meget lange ledninger er en klasse 1 og klasse 2 differentieret beskyttelse af solcellefeltet frem til strømforsyningen mest egnet.

Jording og potentialudligning: vi anbefaler at man potentialudligner alle metalliske elementer, så potentialeforskelle undgås. Se evt. mere på Sikkerhedsstyrelsens hjemmeside eller lad os hjælpen dig sikkert i mål.

Vi har både de rette transientbeskyttelsesenheder og komponenter samt den rette viden og ekspertise til at udfører beskyttende anlæg til alle former for solcelleanlæg.

Vi er kendt for at levere hurtig og sikker service – hvad enten du ønsker vores hjælp til projektering af anlæg, eftersyn, montering eller blot et godt råd til el-sikkerhed eller valg af det rette produkt.

Her har du vores brochurer med arbejdsskitser, produkter mv. til beskyttelse af solcelleanlæg    Læs mere