Oferta rynkowa w zakresie rozdzielnic przeznaczonych do instalacji fotowoltaicznych jest bardzo bogata. Chodzi tutaj przede wszystkim o rozdzielnice DC, AC, DC/AC z różnymi konfiguracjami ograniczników przepięć. Ważne jest aby rozdzielnice były dostosowane do wymagań bezpieczeństwa każdej instalacji fotowoltaicznej.

rozdzielnice-do-instalacji-fotowoltaicznych

Rozdzielnice AC oraz DC/AC pozwalają na zabudowę falowników 1F i 3F o mocy od 1,8 kW do 61 kW. Rozdzielnice fotowoltaiczne w obudowie ze stopniem ochrony IP65 oraz kompletem zabezpieczeń AC i DC zapewniają pełną ochronę przed przepięciami i skutkami zwarć.

Rozdzielnice z osprzętem

Jako najważniejsze parametry rozdzielnic elektrycznych przeznaczonych do zabudowy urządzeń fotowoltaiki należy wymienić przede wszystkim ilość łańcuchów (stringów) – (np. 1), ilość trackerów MPP falownika DC/AC – (np. 1), rodzaj przyłącza wtykowego – (np. MC 4), maks. napięcie łańcucha Uocmax – (np. 1000 V), a także SDP zgodnie z normą EN61643-11 – (T1+T1) (B+C). Ważny jest również napięciowy poziom ochrony Up (DC+ >DC-) (np. 4,75 kV). Ponadto zwraca się uwagę na napięciowy poziom ochrony Up (DC+/DC->PE) (np. 2,5 kV), znamionowy prąd wyładowczy In (8/20) – np. 15 kA oraz maks. prąd wyładowczy In(8/20) (DC+/DC->PE) – np. 30 kA. Rozdzielnicę określa również stopień ochrony (np. IP 65), klasa ochronności (np. II), stopień wytrzymałości mechanicznej (np. IK07), a także temperatura pracy (np. od -26°C do +60°C) i wymiary.

Obudowa rozdzielnic

W zależności od wersji obudowy rozdzielnic najczęściej wykonuje się z tworzywa termoutwardzalnego lub aluminium. Często spotykanym rozwiązaniem są obudowy wykonane z tworzywa SMC o stopniu ochrony IP 44 lub 54 w II klasie ochronności i klasie palności od HB do V0. Oprócz standardowych kolorów jest możliwe dodatkowe lakierowanie zapewniające czasową odporność na oddziaływanie środowiska i promieniowanie UV. Należy podkreślić, że niejednokrotnie zastosowanie znajdują rozdzielnice z obudowami aluminiowymi. Elementy obudów tego typu są łączone poprzez spawanie lub nitowanie. Ważne jest przy tym malowanie proszkowe w dowolnym kolorze. Z kolei wymiar dostosowuje się do rodzaju, ilości wyposażenia oraz indywidualnych wymagań instalacji. Należy podkreślić, że obudowy aluminiowe są odporne na działanie czynników zewnętrznych łącznie z promieniowaniem UV. Klasę II ochronności uzyskuje się w efekcie nałożenia dodatkowej warstwy izolacyjnej wyłożonej trwale na wewnętrznej powierzchni obudowy. Odpowiednia grubość warstwy jest gwarancją właściwego stopnia izolacji. Nie mniej ważna jest wentylacja umożliwiająca przepływ powietrza poprzez zastosowanie labiryntu wentylacyjnego przy jednoczesnym wyeliminowaniu wnikania zanieczyszczeń i gromadzeniu się wilgoci. Drzwi rozdzielnicy wyposaża się w zawiasy wewnętrze z zaczepem przeciwwłamaniowym oraz wielopunktowe ryglowanie, zamek baskwilowy zamykany na kłódkę lub wkładkę systemową.

rozdzielnice do instalacji fotowoltaicznych2Fot.1.Rozdzielnica fotowoltaiczna z ogranicznikiem DC 1000 V, 8-modułowa, Typ 258. Fot. DOKTORVOLT

Elementy montażowe

Elementy montażowe stanowią profi le montażowe, które są najczęściej stalowe, otworowane oraz montowane do konstrukcji obudowy. Ważna jest również płyta montażowa wykonana z tworzywa lub stali ocynkowanej. Płytę montuje się na pionowych profi lach montażowych wykonanych z blachy ocynkowanej pod izolatory torów prądowych.

Rodzaje rozdzielnic

Za podstawę można uznać rozdzielnice paneli fotowoltaicznych, które montuje się na konstrukcji panelu lub na ścianie budynku. Rozdzielnice tego typu zawierają aparaturę przetężeniową i przepięciową, a także złączki wtykowe listowe. Ten typ rozdzielnicy jest zasilany prądem stałym. Nie mniej ważne są również rozdzielnice przeznaczone do zabudowy przetwornicy DC/AC. Urządzenia tego typu montuje się na ścianie i mają one w sobie aparaturę zabezpieczeniową przetężeniową ze złączkami wtykowymi listowymi. Zasilanie bazuje na prądzie przemiennym z przetwornicy. Istotną rolę odgrywają rozdzielnice sieciowe nn przeznaczone do rozdziału, pomiaru, zabezpieczenia i przesyłania pozyskanej energii do sieci dystrybucyjnej.

rozdzielnice do instalacji fotowoltaicznych3 Fot.2.Rozdzielnica serii RPV(T2) przeznaczona do ochrony instalacji fotowoltaicznych: stringów, modułów PV oraz falowników/inwerterów przed indukowanymi przepięciami atmosferycznymi lub przepięciami łączeniowymi.Fot. ELBIG

Aparatura w rozdzielnicy

W rozdzielnicach montuje się przede wszystkim aparaturę zabezpieczającą taką jak rozłączniki generatora, rozłączniki liniowe, bezpieczniki przetwornicy, ochronniki i inne. Kluczowe miejsca zajmuje aparatura rozdzielcza – elementy złączne i tory prądowe oraz aparatura pomiarowa przeznaczona do analizowania oraz zbierania informacji o pracy i ilości wytworzonej energii oddanej do sieci. Z kolei aparatura sterownicza odpowiada za koordynację pracy instalacji fotowoltaicznej. Aparatura komunikacyjna wspiera natomiast zdalne sterowanie wszystkimi procesami instalacji fotowoltaicznej.

O czym warto pamiętać

Chcąc zminimalizować ilość instalacji natynkowych na etapie budowy domu, zwłaszcza podczas wykonywania instalacji fotowoltaicznej, trzeba uwzględnić kilka ważnych zasad. Przede wszystkim przewiduje się odpowiednie miejsce w rozdzielnicy, do której będzie przyłączany falownik. Pozwoli ono na montaż dodatkowych aparatów takich jak zabezpieczenia przeciwprzepięciowe AC, zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe, a także dodatkowy licznik elektryczny pozwalający na współpracę z falownikiem. Ponadto warto zaplanować instalację falownika w pobliżu głównej rozdzielnicy elektrycznej budynku. Najlepiej aby falownik był zamontowany w odległości nie większej niż 10 m, przez co uniknie się montażu dodatkowych zabezpieczeń przepięciowych po stronie AC. Warto zadbać o to aby do planowanego miejsca montażu falownika był poprowadzony odpowiedni przewód o przekroju 5 x 4 mm2. Tym sposobem będzie możliwe podłączenie falownika o mocy do 25 kW. Oprócz tego do planowanego miejsca montażu falownika należy doprowadzić przewód jednożyłowy 16 mm2 pozwalający na podłączenie ograniczników przepięć. Z dachu do planowanego miejsca montażu falownika prowadzi się cztery przewody jednożyłowe o przekroju 4 mm2. Pozwolą one na podłączenie do ok. 40 modułów PV. Jeżeli planowane jest podłączenie większej ilości modułów PV to dodaje się dodatkowy przewód 4 mm2 na każde 20 modułów PV. Oprócz tego warto poprowadzić na dach jeden przewód ochronny 6 mm2 przeznaczony do wyrównywania potencjałów instalacji PV. Jeśli długość linii DC przekroczy 10 m to warto przewidzieć dodatkową skrzynkę z zabezpieczeniem przepięciowym DC zabudowaną możliwie blisko modułów fotowoltaicznych. Ważne jest zapewnienie dostępu do złącza kontrolnego uziemienia. Jego wartość powinna wynosić nie więcej niż 10 Ohm. Przewiduje się również dodatkową rozdzielnicę elektryczną przy falowniku z certyfi kacją na napięcie 1000 V DC – do montażu zabezpieczeń przeciwprzepięciowych DC oraz ewentualnych rozłączników DC. Dla zmniejszenia do minimum długości okablowania falowniki montuje się możliwie najbliżej modułów fotowoltaicznych w pobliżu rozdzielni głównej budynku. Należy przy tym pamiętać o ograniczeniu kontaktu falownika ze źródłami zapyleń i wilgoci. Najlepiej aby był on w pomieszczeniu technicznym lub w garażu. Co prawda falowniki są urządzeniami cichymi to jednak generują hałas (moc akustyczna) na poziomie 25-35 dB.

rozdzielnice do instalacji fotowoltaicznych4Fot.3.Rozdzielnica elektryczna z kompletem zabezpieczeń instalacji fotowoltaicznej. Do systemu fotowoltaicznego z falownikiem z 1 MPPT w obiekcie bez instalacji odgromowej.Fot. SOLTEC

Rozdzielnice uniwersalne

W wielu budynkach bardzo często montowane są rozdzielnice uniwersalne, pozwalające na dystrybucję energii elektrycznej i fotowoltaicznej łącznie z instalacjami wielolicznikowymi oraz sygnałów teletechnicznych. Dzięki odpowiedniej głębokości można zamontować większość typowych liczników zużycia energii elektrycznej. Oprócz tego odpowiednia ilość miejsca pozwala na wygodną obsługę mediów. Szereg możliwości zyskuje się dzięki płycie montażowej, na której montowane są urządzenia takie jak routery, switche czy wzmacniacze TV. Wszystkie te urządzenia znajdują się w jednej obudowie. Warto podkreślić możliwość szybkiej wymiany licznika również w stanie obciążenia instalacji elektrycznej, bowiem specjalny mostek zapewnia zwarcie obwodów zasilających, przez co zasilane urządzenia nie mają przerw w dostawie energii. Specjalna listwa zaciskowa pozwala na łatwą modernizację istniejących instalacji licznikowych z pomiarem bezpośrednim do 100 A. Do wyboru jest szeroki zakres pokryw oraz akcesoriów umożliwiających osłonięcie i zaplombowanie listwy. We wnętrzu listwy znajduje się znacznik zapewniający pozycjonowanie montażu listwy na płycie montażowej. Oprócz tego listwa zapewnia bezpieczną obsługę bezpośrednią eliminując możliwość dotknięcia elementów będących pod napięciem. Przy podłączaniu wykorzystuje się prefabrykowane bolce łączeniowe, przy czym niejednokrotnie zastosowanie znajdują bolce tłoczone umożliwiające wtykowe połączenie pomiędzy licznikiem energii a listwą zaciskową. Trwałość połączenia zapewniają posrebrzane styki.

Podsumowanie

Specjalne rozdzielnice pozwalają na zabudowę urządzeń techniki fotowoltaicznej. Jakie podstawowe wyposażenia takich rozdzielnic należy wymienić przede wszystkim zabezpieczenia przed prądami zwrotnymi występującymi w łańcuchach równoległych i przeciwprzepięciowe strony DC, a także wyłącznik główny generatora instalacji fotowoltaicznej oraz licznik pomiaru brutto energii przekazywanej z generatora PV do sieci OSD.

Damian Żabicki