Zabezpieczenie instalacji fotowoltaicznej oraz wallboxa przed przepięciami atmosferycznymi to jeden z kluczowych elementów projektowania bezpiecznego i trwałego systemu ładowania auta elektrycznego z energii słonecznej. Uderzenia piorunów, wyładowania indukcyjne i wzrosty napięcia w sieci mogą poważnie uszkodzić moduły PV, falowniki, przewody oraz ładowarki, prowadząc do awarii lub kosztownych napraw. Skuteczna ochrona przed przepięciami wymaga zastosowania odpowiednich środków technicznych – zarówno po stronie DC (między panelami a falownikiem), jak i AC (między falownikiem a siecią oraz wallboxem). Właściwe rozmieszczenie zabezpieczeń, odpowiednie uziemienie oraz zgodność z normami elektrycznymi stanowią fundament niezawodności całego układu.
Zabezpieczenia przepięciowe po stronie DC – ochrona falownika
Po stronie prądu stałego (DC), między panelami PV a falownikiem, najczęściej stosuje się ograniczniki przepięć typu II, instalowane w skrzynkach DC lub bezpośrednio przy falowniku. Ich zadaniem jest odprowadzenie nagłych przepięć indukowanych w przewodach przez pobliskie wyładowania atmosferyczne. W niektórych przypadkach – szczególnie przy długich trasach kablowych lub na terenach górzystych – stosuje się również ograniczniki typu I, przystosowane do bezpośrednich uderzeń pioruna. W projektach takich jak fotowoltaika, analizuje się poziom ryzyka wyładowań i dobiera odpowiedni stopień ochrony już na etapie projektowania systemu.
Ochrona strony AC – zabezpieczenie falownika i wallboxa
Po stronie prądu zmiennego (AC), zabezpieczenia przepięciowe montuje się w rozdzielni głównej, rozdzielni PV oraz przy wallboxie. Ograniczniki typu II chronią urządzenia przed przepięciami pochodzącymi z sieci energetycznej, a także przed wtórnymi skutkami wyładowań atmosferycznych. W instalacjach z wallboxem niezwykle istotne jest, by ochrona była zainstalowana jak najbliżej punktu ładowania – zabezpiecza to nie tylko samą ładowarkę, ale również pojazd. Systemy takie jak instalacje fotowoltaiczne wykorzystują wysokiej klasy zabezpieczenia z automatycznym sygnałem diagnostycznym informującym o zużyciu elementów ochronnych.
Znaczenie uziemienia i połączeń wyrównawczych
Skuteczność zabezpieczeń przepięciowych w dużej mierze zależy od jakości wykonania uziemienia oraz obecności połączeń wyrównawczych. Wszystkie elementy metalowe instalacji – w tym konstrukcja PV, obudowy urządzeń, szyny i obwody ochronne – muszą być uziemione i połączone z główną szyną wyrównawczą budynku. Opór uziemienia powinien być możliwie niski – najczęściej poniżej 10 omów. W projektach fotowoltaika, stosuje się m.in. uziomy pionowe, taśmy bednarkowe oraz żelbetowe połączenia fundamentowe, co zapewnia trwałą i bezpieczną podstawę całego systemu ochronnego.
Normy, certyfikaty i dobre praktyki montażowe
Instalacja zabezpieczeń przeciwprzepięciowych musi być zgodna z obowiązującymi normami, takimi jak PN-EN 61643-11, PN-HD 60364-7-712 oraz normami producentów falowników i wallboxów. Warto korzystać z komponentów renomowanych marek, które posiadają certyfikaty CE, TUV oraz klasę ochrony IP dostosowaną do warunków zewnętrznych. Montaż powinien być wykonany przez wykwalifikowanego elektryka, z uwzględnieniem minimalnych długości przewodów ochronnych i zachowaniem właściwego przekroju kabli. Tego typu rozwiązania wdrażają instalacje fotowoltaiczne, zapewniając klientom kompletną dokumentację ochronną oraz serwis okresowy urządzeń zabezpieczających.
Czy ochrona przed przepięciami jest naprawdę konieczna?
Tak – brak zabezpieczeń może prowadzić do kosztownych uszkodzeń nie tylko systemu PV i ładowarki, ale także całej domowej instalacji elektrycznej i samego pojazdu. Dlatego zastosowanie ograniczników przepięć, solidnego uziemienia i zgodności z normami to absolutna konieczność w każdym profesjonalnym projekcie PV z wallboxem. Tylko wtedy można mówić o bezpiecznym, stabilnym i odpornym na warunki atmosferyczne systemie energetycznym.