AA3-429 Uzemnění a pospojení FVE (PV elektráren)

Chtěl bych se zeptat na provedení uzemnění a pospojení FVE (PV elektráren).

Mějme FVE instalovanou na střeše rodinného domu, u které není možné dodržet bezpečnou vzdálenost „s“ od jímací soustavy a soustavy svodů bleskosvodu. Nosná konstrukce FVE je tedy spojena s jedním svodem ve výšce cca 8 metrů nad zemí. K nosné konstrukci panelů jsou fixovány solární kabely H1Z2Z2-K propojující do série jednotlivé panely. Střešní krytina je betonová taška na dřevěném krovu. Vývody od stringů (PV řetězců) provedené solárními kabely jsou vedeny v UV odolné flexibilní trubce ze střechy do technické místnosti, kde je instalován střídač, baterie a rozváděč elektrárny obsahující AC i DC stranu, přepěťové ochrany včetně ochranné přípojnice, která je spojena pouze ochranným vodičem v přívodním kabelu CYKY-J 5 x 6 mm² o délce cca 7 metrů s ochrannou přípojnicí v hlavním domovním rozváděči.

V rámci kontroly elektrárny jsem majitele upozornil na chybějící vodivé ekvipotenciální pospojení mezi nosnou konstrukcí panelů a ochrannou přípojnicí v rozváděči v technické místnosti. Toto spojení by mělo být provedeno dle norem ČSN CLC/TS 51643-32 z března 2024 (např. obrázek č. 3 a 6 včetně souvisejících textů) i podle dříve platné normy ČSN CLC/TS 50539-12 platné v době 5/2013 až 4/2023 (taktéž obrázek č. 3 a 6). S ohledem na skutečnost, že takové pospojení bude v případě úderu blesku vést dílčí bleskový proud, mělo by být provedeno měděným vodičem s průřezem minimálně 16 mm². Některé montážní firmy zcela ignorují požadavky zmíněných norem a toto spojení neprovádějí s odvoláním na nezatahování dílčích bleskových proudů do vnitřku budovy z důvodů uvedených např. ve vaší odpovědi na dotaz AC-382. Dle mého názoru, u běžného LPS to má svojí nespornou logiku. Nicméně v případě, že toto zmíněné ekvipotenciální spojení chybí u FVE, kde je při úderu blesku solární měnič přibližně na potenciálu základového zemniče a nosná konstrukce panelů na potenciálu jímacího vedení nebo svodů (tj. rozdíl potenciálů mezi měničem a panely je ve vyšších desítkách kV – viz např. odpověď v dotazu AC-436), musí dojít k průrazu panelů nebo solárních kabelů. Následkem průrazu vznikne vyrovnávací proud (dílčí bleskový proud) procházející do vnitřku budovy po solárních kabelech, který dále prochází přes přepěťové ochrany nebo měnič a přívodním vedením je dále sveden do nejbližšího zemniče, kde je rozptýlen. Jinak řečeno, proudová dráha mezi panely a rozváděčem FVE je vytvořena pouze přes solární kabely. Bude-li splněn požadavek zmíněných norem a bude provedeno pospojení mezi nosnou konstrukcí panelů a ochranou svorkovnicí v rozváděči u měniče, dojde tak samozřejmě k vytvoření přímého vnitřního svodu a také k zavlečení dílčího bleskového proudu do budovy. Rozdíl ale vidím v tom, že dílčí bleskový proud poteče z větší části po tomto ochranném vodiči a v případě, že budou instalovány přepěťové ochrany dle požadavku normy jak u měniče, tak i u panelů (při vzdálenosti mezi nimi větší než 10 m), dojde k rozložení proudu mezi tři vodiče (tj. dva solární vodiče od stringů (PV řetězců) a vodič pospojení 16 mm²). Vodič pospojení odvede, dle mého názoru, větší část bleskového proudu mimo solární vodiče a přepěťové ochrany, čímž se zvýší pravděpodobnost ochránění technologie elektrárny před poškozením. Toto spojení navíc při úderu blesku sníží potenciál mezi jednotlivými částmi elektrárny a sníží se tak pravděpodobnost nežádoucích přeskoků na kovové konstrukce budovy oproti stavu bez propojení vodičem 16 mm².

Dalším aspektem je, že v případě provedení pospojení dle normy dílčí bleskový proud bude procházet vodičem s větším průřezem, což omezí jeho povrchovou teplotu.

Chtěl bych se proto zeptat, zda má přednost požadavek normy na provedení uzemnění FV (PV) elektrárny nebo odvolávka některých montážních firem na běžnou zvyklost nezatahovat dílčí bleskové proudy do vnitřku budovy, tj. neprovést pospojení dle normy? Dalším problém v případě této elektrárny vidím v tom, že v technické místnosti s měničem a rozváděčem není vývod ze základového zemniče a přepěťové ochrany TYP 1 s měničem jsou uzemněny pouze přes ochranný vodič s nevyhovujícím průřezem v napájecím kabelu (6 mm²) vedoucí z hlavního rozváděče v jiné části budovy. Tento stav není optimální. Mohlo by být řešením dodatečné zřízení nového zemniče vně budovy v blízkosti technické místnosti pro uzemnění ochranné přípojnice v rozváděči elektrárny a jeho propojení v zemi s nejbližším stávajícím vývodem ze základového zemniče pro připojení svodu od LPS? Projektovou dokumentaci, analýzu rizik pro LPS dle ČSN EN 62305-2 ed. 2 ani výchozí revizi dodavatel FVE nepředložil majiteli ani po urgenci. Elektrárna byla uvedena do provozu v roce 2022.

Ing. Ondřej Král