EEN PV-INSTALLATIE BESCHERMEN
HOE IS DE PV-INSTALLATIE OPGEBOUWD?
Op het dak liggen de zonnepanelen die het zonlicht omzetten in gelijkstroom. Via solarkabels loopt de gelijkstroom naar de omvormer, die de gelijkstroom omzet in wisselstroom. De solarkabels zijn met MC-connectoren op de omvormer aangesloten. Vanuit de omvormer gaat de wisselstroom richting het verdeelbord, waarna die stroom verdeeld wordt over het elektrische circuit. Bij autonome systemen bevindt zich op de gelijkstroomzijde van de omvormer een accu. De energie uit de zonnepanelen kan dan via een laadstroomregeling in een accu worden opgeslagen. Bij netgekoppelde systemen wordt de door de zon opgewekte elektriciteit die niet wordt gebruikt aan het net gegeven.
WELKE BEVEILIGING VOOR DE PV-INSTALLATIE?
De PV-installatie beschermen kan, net zoals andere structuren worden beschermd, met externe en interne beveiliging.
• Externe beveiliging moet de beschadiging van de pv-panelen en overspanningen in de elektrotechnische installatie door directe blikseminslag vermijden. In België geven de risicoanalyses voor eenvoudig en weinig blootgestelde constructies, zoals alleenstaande woningen, doorgaans aan dat externe beveiliging van de PV-installatie niet noodzakelijk is. Uit studies blijkt dat de installatie van zonnepanelen op het dak het risico op een blikseminslag in een gebouw niet verhoogt. Indien de risico-analyse toch aangeeft dat een externe beveiliging noodzakelijk is, kunnen in de buurt van de fotovoltaïsche panelen opvanginrichtingen (ook bekend als bliksemafleiders) worden voorzien. Elke opvanginrichting wordt verbonden met een afgaande geleider (een metalen leiding) die de via de opvanginrichting opgevangen bliksemstromen naar de aarding afvoert. Bij de installatie van de opvanginrichting moet er op worden toegezien dat er voldoende afstand wordt bewaard tussen de panelen en de opvanginrichting (scheidingsafstand) en dat de schaduw van de inrichtingen geen nadelige invloed heeft op de elektriciteitsproductie.
• Interne beveiliging biedt beveiliging tegen vernietigende overspanningspieken als gevolg van schakelhandelingen, directe of indirecte blikseminslag, en heeft tot doel om schade aan de fotovoltaïsche installatie (bv. de omvormer, de generator ...) en aan de elektrische apparatuur (bv. als de overspanning via het verdeelbord de apparatuur bereikt, kan ook de pc of tv worden beschadigd) door overspanning tegen te gaan. Voor wie over een PV-installatie beschikt, is het raadzaam om interne beveiliging te voorzien, zodoende de (prijzige) elektronische uitrusting (bv. de omvormer) en het interne netwerk te beschermen. De interne beveiliging gebeurt met behulp van overspanningsbegrenzers. Een overspanningsbegrenzer maakt gebruik van vonkenbruggen of varistoren. Deze vormen een spanningsafhankelijke weerstand. Bij normale, nominale spanning, heeft de overspanningsbeveiliging een hoge weerstand en stroomt de 230 V gewoon richting het toestel. Is er een spanningspiek, dan treedt de overspanningsbegrenzer in actie en begrenst die de overspanning zolang de elektrische storing aanhoudt. In theorie wil dat zeggen dat als er een spanningspiek is van 1.500 V, de spanning wordt begrensd tot 230 V en er maar 230 V naar het interne net wordt gestuurd. De overige stromen, in dit geval 1.270 V, worden afgeleid. In de praktijk echter, is de overspanningsbeveiliging niet snel genoeg om te reageren op de piek die in een microseconde kan plaatsvinden. De beveiliging laat toch nog een spanningspiek door, de zogenaamde restspanning. Die ligt in de praktijk veel hoger dan 230 V, maar wordt begrensd tot een aanvaardbaar niveau voor de nageschakelde installatie en apparatuur (bv. 4.000 V, 2.500 V of 1.500 V).
AANDACHTSPUNTEN BIJ INSTALLATIE
Een goede beveiliging staat of valt uiteraard ook met een correcte installatie. Alle elektrische onderdelen van dePV-installatie (dus ook de fotovoltaïsche panelen, de omvormer, de accu, enz.) moeten worden geaard, voornamelijk voor personenbeveiliging, bv. in het geval van een defecte omvormer. Hiervoor volstaat een kabelsectie van 4 mm². Enkel op daken met een verhoogd risico op blikseminslag (bv. als de zonnepanelen op een dak staan waarop er ook een directe bliksemopvanginstallatie staat, en waarop er geen of onvoldoende scheidingsafstand kan worden gerespecteerd tussen de onderdelen van de PV-installatie en de opvanginrichting) dient de sectie hoger te zijn, namelijk minimaal 16 mm² en maximaal 50 mm². De verbinding tussen de elektrische onderdelen en de aardingsweerstand is het best zo klein mogelijk. De bedoeling van deze maatregelen is om de weerstand in het circuit zo klein mogelijk te houden.
