Rendszer földelése

A napelemes rendszerekben több olyan komponens is található, amely fémházas kialakítású vagy közvetlen kapcsolatban áll a villamos hálózattal. Ilyen például az inverter, a tartószerkezet vagy az elosztóberendezések egy része.

Ha ezek megfelelő földelés nélkül működnek, egy szigetelési hiba vagy villamos zavar esetén nőhet az áramütés és a berendezéskárosodás kockázata.

Ezért a földelést nem opcionális kiegészítőként, hanem a rendszer kötelező biztonsági alapjaként kell kezelni.

Mi a földelés szerepe?

A földelés legfontosabb szerepe, hogy hibaáram esetén alacsony ellenállású utat biztosítson a föld felé.

Ez több szempontból is kritikus:

• csökkenti az érintésvédelmi kockázatot
• segíti a védelmi eszközök gyors leoldását
• csökkenti a túlfeszültség káros hatásait
• stabilabb rendszerüzemet támogat

Megfelelő földelés nélkül a védelem több ponton is bizonytalanná válhat.

Védőföldelés és funkcionális földelés

A gyakorlatban érdemes különbséget tenni a védőföldelés és a funkcionális földelés között.

A védőföldelés elsődleges célja az érintésvédelem: hiba esetén a veszélyes feszültségek ne jelenjenek meg a hozzáférhető fémrészeken.

A funkcionális földelés ezzel szemben az elektronikai rendszerek stabil működését, a zajcsökkentést és bizonyos védelmi funkciók megbízhatóságát támogatja.

Napelemes rendszereknél mindkettőnek fontos szerepe lehet.

Mely elemeket kell földelni?

A rendszer kialakításától függően több komponens földelése is szükséges lehet.

• napelem tartószerkezet
• inverter fémháza
• elosztószekrények és fém burkolatok
• védelmi eszközök földpontjai
• egyenpotenciálra hozott fémrészek

A cél, hogy a rendszer minden érinthető fémrésze azonos potenciálon legyen, és hiba esetén a védelem gyorsan működésbe lépjen.

Egyenpotenciálra hozás

Az egyenpotenciálra hozás (EPH) biztosítja, hogy a rendszer különböző fémes részei között ne alakulhasson ki veszélyes feszültségkülönbség.

Ez különösen fontos nagyobb rendszereknél, illetve olyan telepítéseknél, ahol több épületrész vagy hosszabb kábelnyomvonal érintett.

Az EPH megfelelő kialakítása jelentősen javítja a rendszer érintésvédelmi biztonságát.

Földelés és túlfeszültség-védelem kapcsolata

A túlfeszültség-levezetők csak akkor tudnak hatékonyan működni, ha megfelelő földelési rendszerhez csatlakoznak.

Villámközeli események vagy hálózati kapcsolási tranziensek esetén a levezetők a feszültségcsúcsot a föld felé vezetik el.

Ha a földelési út rossz minőségű vagy túl nagy ellenállású, a védelem hatásfoka romlik, és nő az inverter, a vezérlők vagy az akkumulátoros rendszer károsodásának kockázata.

Gyakori kivitelezési hibák

A földeléssel kapcsolatos problémák gyakran kivitelezési hibákból adódnak.

• nem megfelelő keresztmetszetű földelővezető
• laza vagy korrodált kötések
• szakaszosan hiányzó EPH összekötés
• nem megfelelően kialakított földelőpont

Ezek a hibák nem mindig láthatók azonnal, de hibahelyzetben súlyos következményekkel járhatnak.

Ellenőrzés és időszakos felülvizsgálat

A földelési rendszer állapotát időszakosan ellenőrizni kell, különösen kültéri rendszereknél, ahol az időjárási hatások gyorsíthatják a korróziót.

A felülvizsgálat során jellemzően ellenőrzik:

• a kötések mechanikai állapotát
• a vezetők folytonosságát
• a földelési ellenállás megfelelőségét

A rendszeres ellenőrzés segít megelőzni a rejtett biztonsági kockázatokat.

Miért kritikus ez szigetüzemű rendszereknél is?

Szigetüzemű rendszereknél nincs hálózati háttér, ezért a belső védelem minősége még nagyobb jelentőséget kap.

Egy jól méretezett inverter, akkumulátor és védelem sem tud biztonságosan működni, ha a földelési rendszer hiányos vagy hibás.

A megfelelő földelés itt is a teljes rendszerbiztonság alapfeltétele.

Összefoglalás

A rendszer földelése nem adminisztratív részlet, hanem a napelemes rendszer egyik legfontosabb védelmi eleme. A helyes földelés és az egyenpotenciálra hozás csökkenti az áramütés, a berendezéshiba és a túlfeszültség okozta károk kockázatát.

A biztonságos és hosszú távon megbízható üzem egyik alapfeltétele a szakszerűen kialakított és rendszeresen ellenőrzött földelési rendszer.

Hogyan tovább?

Most már láttuk, miért kulcsfontosságú a földelés a napelemes rendszerekben.

A következő témakörben a telepítési és üzemeltetési gyakorlatokkal foglalkozunk.