ELEKTROKOMPONENTY AZ: Když hoří fotovoltaika

Je známé, že už při stejnosměrných proudech řádově 500mA a více se projeví elektrolytické účinky na nervový systém, dochází ochromení srdeční činnosti a popáleninám. Proudy ve sběrnicích z panelů fotovoltaických elektráren jsou řádově několikanásobně vyšší.

Proudové přetížení v hlavním rozvaděči způsobilo požár fotovoltaické elektrárny v Dubňanech na Hodonínsku na konci března 2010. Koncem února 2011 zničil požár jednu ze tří měníren ve fotovoltaické elektrárně u obce Křenovice na Vyškovsku. Trafostanici fotovoltaické elektrárny zasáhl požár začátkem srpna 2011 v Oslavanech na Brněnsku. Oheň způsobil škodu za osm milionů korun. Ve všech případech byly použité při boji s ohněm ruční práškové hasicí přístroje. Co by se asi stalo, kdyby hasičský sbor použil při hašení ohně, který se například v prvním citovaném případě rozšířil i na FV panely, vodu? Na dotaz serveru POŽÁRY.cz 12/6/2011 ohledně metodiky pro hašení požáru na objektech s instalovanými fotovoltaickými panely, který byl vznesen na Generální ředitelství HZS ČR, došla prostřednictvím tiskové mluvčí odpověď:

"Hasičský záchranný sbor ČR nemá zpracovanou žádnou metodiku, která by řešila zásahy na fotovoltaické články. Zatím se nepřipravuje žádná nová metodika na tuto problematiku. Hasiči zkrátka musí respektovat elektrický proud, takže se řídí Bojovým řádem jednotek PO (listem č. 14 "N" – Nebezpečí úrazu elektrickým proudem a listem č. 25 "P" – Hašení vodou elektrických zařízení a vedení pod napětím do 400V."

Na standardním zařízení nebo technologii pod napětím by v případě požáru v některé sekci mělo být vypnutí hlavního vypínače či jističe a odpojení od sítě dostatečnou garancí bezpečnosti pro zasahující hasiče. U fotovoltaiky je to ale jiné. V případě požáru na hlavním rozváděči nebo na některé sekci solárních panelů, nebo v některých případech požáru dřevěné nosné konstrukce v důsledku zkratu mezi články, totiž i po odpojení FV elektrárny od sítě vyrábějí panely nadále elektřinu a na sběrnicích je nebezpečné stejnosměrné napětí 600V nebo 1000V.  Hašení požáru vodou tak vystavuje zasahující hasiče velkému riziku úrazu stejnosměrným elektrickým proudem.

Podobný problém se netýká jen České Republiky, ale i dalších evropských států, kde v posledních letech zaznamenala fotovoltaika obrovský boom. Objevují se první řešení, která se postupně dostávají i do bezpečnostních norem jako např. v Itálii.

Italský výrobce stykačů firma Ghisalba, která se hodně orientuje právě na stejnosměrné obvody, vyvinula na základě příslušné direktivy italského ministerstva vnitra bezpečnostní havarijní rozvaděč pro fotovoltaické elektrárny  SAFETY BOX GHSSB, který se připojuje mezi vstup do střídačů a sběrnice z jednotlivých větví se solárními panely.

Funkcí rozváděče SAFETY BOX GHSSB  je přerušení toku elektrického proudu z fotovoltaických panelů do rozvodného systému. 

Principem rozváděče GHSSB je bezpečné vypnutí stejnosměrného proudu ze sběrnic solárních panelů v případě havarijního stavu elektrárny, aniž by došlo k poškození zařízení. V rozváděči je použita nová generace stejnosměrných svodičů přepětí bez rizika vzniku požáru.

Základním spínacím prvkem tohoto zařízení jsou speciální stejnosměrné stykače Ghisalba typ GH6DC nebo GH9PV, které jsou schopné bezpečně vypínat proudy od 16A 600V DC až do 450A 1000V DC. Je to dáno jejich konstrukcí, kde se přerušení stejnosměrného elektrického oblouku ve zhášeních komorách stykače provádí za pomoci permanentního magnetu. Dojde k velmi rychlému „vytažení“ oblouku do zhášecích komor a následnému přerušení elektrického proudu. Normální stykače se standardní konstrukcí vypínacího systému nejsou pro uvedenou aplikaci z bezpečnostních důvodů vhodné.

Zařízení lze připojit k fotovoltaickému systému propojovacími kabely, existuje i varianta připojení pomocí konektorů. Vlastní skříň rozvaděče GHSSB je vyrobená z nehořlavého materiálu.  Stupeň krytí IP65 umožňuje venkovní instalaci. Důležitá je bezpečnostní funkce tzv. "zrcadlového" rozpínacího pomocného kontaktu na stykačích, která garantuje indikaci stavu a polohy hlavních kontaktů i v případě výpadku, poškození kabelů nebo jinak způsobeného přerušení elektrického proudu (IEC 60947-1).

Řízení vypínání a zapínání je možné dálkově (ochrany, monitorovací systémy, obsluha) nebo lokálně nouzovým stop tlačítkem. Jako volitelné provedení lze bezpečnostní rozvaděč GHSSB vybavit kompletním systémem měření proudu, napětí a teploty na každé sběrnici z jednotlivých sekcí solárních panelů.