Diskuse Elektrika.cz

Jaký typ chráničky použít pro DC kabely z FVE elektrárny?
Jedná se o následující věc. Budu si sám projektovat a stavět FVE elektrárnu bude nutné samozřejmě vést DC kabely ze střechy do technické místnosti. A to přes prostory, kde budou kabely instalovány na povrchu.
Chtěl jsem použít kovové elektroinstala ční trubky, např. KOPOS. Nicméně jeden kolega mě upozornil na možnost, že při poškození kabelů/proražení izolace na kovovou trubku může dojít prakticky k trvalému zkratu panelů, který nebude (technicky prakticky těžko může být) odpojen.
Proto navrhoval použití plastových chrániček, že je to vhodnější (bezpečnější).
Já osobně preferuji ocel, vzhledem k tomu, v jakém prostředí se pohybuji, podle mého názoru poskytuje lepší mechanickou ochranu, neomezenou životnost a lépe to vypadá.
Cena, čas montáže, dostupnost materiálu apod. pro mě nehrají roli.
Jedná se pouze o rozvod uvnitř budovy, takže ani UV stabilita není pro mě zajímavá.
Považujete za lepší v tomto případě - vzhledem k argumetnům výše - kovové nebo plastové chráničky/trasy?

Rozhodně trubky kovové, z KOPOS Kolín. A navíc potenciál 0 V DC, jedna trubka, potenciál + V DC, druhá trubka. :)

Nejprve je nutné se podívat do dokumentace MPPT regulátoru měniče. Jestli pracují panely s jedním ukostřeným pólem, nebo v izolované IT soustavě.
Pak je nutné zohlednit nejvyšší možné napětí stringu naprázdno. To se určuje podle plného osvětlení 1000W/m2, AM 1,5 a teplotě vzduchu vaší klimatické obasti (-30°C). Napětí solárních panelů je totiž silně závislé na teplotě článků a roste s mrazem.
Z určení maximálního DC napětí stringu vyjde maximální provozní napětí a z něj potřebná třída izolace vodičů, panelů atd.
On je z hlediska izolačních schopností velký rozdíl, jestli vyjde maximální napětí stringu 400V DC nebo 900V DC. Nejen v samotné izolační schopnosti a napěťové třídě DC obvodů, ale i jejich souběhů a křížení s běžnou AC instalací.

Solární vodiče mají zesílenou izolaci. Ale zejména na půdě a při průchodu střechou jsou namáhány více vlivy než jen na elektrickou pevnost.

Němci požadují u domovních elektráren všechny DC obvody stringů provedené ve dvojité izolaci. Kabelová vedení DC musí být zvlášť a speciálně označené. U nás jsem na požadavek dvojité izolace DC rozvaděčů nenarazil, dokonce jsem někde zahlédnul pravý opak, že by DC rozvaděče stringů měly být z kovu kvůli nebezpečnému vlivu vyfouknutého DC oblouku. Solární panely jsou výborným zdrojem konstantního proudu pro elektrickou svářečku. Provozní proud jednoho panelu je typicky 10A a zkratový do 12A. Při paralelním řazení dvou stringů už máte 20A, které obloukem propálí kde co, protože pěkně stabilní oblouk ze zdroje proudu hoří, dokud svítí sluníčko. Ono i těch 10A...

MPPT regulátory a měniče mají povinně vestavěnou ochranu proti do země unikajícímu DC proudu. Ale chrání měnič a ne instalaci. Takové druhé zemní spojení 800V DC udělá hodně dlouhý DC oblouk na nevypínatelné části DC instalace. Jediná obrana je tedy velmi kvalitní a naddimenzované provedení celé DC instalace a každoroční prohlídky a měření. Sice je větší nebezpečí od konektorů a připojení v krabicích solárních panelů, ale i na té půdě dokáže hmyz, zatečení, kondenzace vlhkosti v trubkách a teploty  izolaci zdegradovat.

Takže vidíte, že radit to či ono je stejně ošemetné, jako při jakémkoliv dimenzování vedení, kde je složité kladení vedení.
Docela lituji revizní techniky, kteří se v tom u nás musí orientovat. DC soustavy vysokého napětí jsou u nás běžné u trakce, ale tam se jedná o uzemněné (ukolejené) soustavy. A izolované IT DC sítě byly dodnes asi velkou výjimkou a velkou neznámou.


Takže - mohou vyhovět kovové chráničky, mohou vyhovět plastové, nebo vám vyjdou kovové s plastovou výstelkou...

Já už jsem ten požadavek na dvojitou izolaci také zahlédl. Co se týká dimenzování (to jsem zde nechtěl úplně rozvádět),  tak konkrétně tato FVE bude z vícero důvodů poměrně malá a bude mít tedy i na poměry FVE poměrně nízné napětí naprázdno.
Takže, když to zhodnotím i vzhledem k okrajovým podmínkám, které zde neuvádím, tak mi to vychází na kovové chráničky. Kabely jsem stejně chtěl přiměřeně předimenzovat kvůli ztrátám.

Nerad bych se pouštěl na tenký led v problematice, ve které nejsem úplně kovaný, ale většina domácích FVE nebude podle mého názoru na hladině vn (>1500 V DC) a pak, co se týká izolací, si bude stačit ohlídat patřičné izolační vlastnosti DC kabelů a souběhy by neměly být problém (v této svojí poznámce neuvažuji/neřeším LPS, svodiče apod.).
Je samozřejmě jistě vhodné kabely prostorově oddělit už kvůli přehlednosti.
Rád si ale rozšířím obzory.

Požadavek na dvojitou nebo zesílenou izolaci DC strany platí i u nás a plyne z ČSN 33 2000-7-712 ed. 2 článku 712.412. Tím se do značné míry vylučují kovové rozvaděče. Resp. mohou být být kovové, ale musí být třídy ochrany II, což splňuje např. Hager univers FW. Ty však mají logicky vnitřní část plastovou, takže je otázka, do jaké míry se tím řeší problém s DC obloukem.

Ještě bych upozornil na Návrh vyhlášky o požadavcích na bezpečnou instalaci výrobny elektřiny využívající obnovitelné zdroje energie s instalovaným výkonem do 50 kW ( https://apps.odok.cz/portal/veklep/material/KORNCMZAXHAI/ (https://apps.odok.cz/portal/veklep/material/KORNCMZAXHAI/)),  která kromě jiného přináší další požadavky na DC stranu. Za jistých okolností se vyžaduje rozvaděč z materiálu třídy reakce na oheň A1 nebo A2, což v podstatě vylučuje plastové skříně.  (Nebo nehořlavou podložku.)

Proč je všude taková panika z dvojité izolace vs kovový rozvaděč?

V průmyslu nejsou kovové rozvaděče, a v nich obvody vyžadující dvojitou izolaci? Když to jde v průmyslu, proč by to nemělo jít u FVE? Vždyť přece stačí použít kovový rozvaděč, s výzbrojí splňující požadavky na onu dvojitou izolaci.

Věřím, že to jde. Jen je to řešení s kterým má málokdo zkušenosti a i renomované firmy  propagují plastové provedení (Eaton IKA, Dehncube).

(Aby se toho někdo nechytil. Ten Hager není vhodný kandidát pro tento účel, jen mě jako první napadl jako příklad kombinace plech, třída II.)