Instalacje fotowoltaiczne – postępowanie w przypadku pożaru

Mimo iż instalacje fotowoltaiczne staja się coraz bardziej popularne i z roku na rok ich liczba wzrasta, to jednak dotychczas nie pojawiły się wytyczne określające zasady postępowania w przypadku pożaru. Wiele instalacji tego typu zasilane są z paneli (ogniw fotowoltaicznych) zamontowanych na dachach budynków. Z tego tytułu są one narażone na niebezpieczeństwo pożaru spowodowane np. uderzeniem pioruna w dach, zwarcie w samej instalacji, nieumiejętne jej rozłączanie. Również zła jakość paneli fotowoltaicznych może być powodem powstania zwarć w instalacji. Prócz tego pożar instalacji fotowoltaicznej może   być skutkiem  niewłaściwie dobranych zabezpieczenia elektrycznych całego systemu. Pozostałe przyczyny pożaru są już związane głównie z niewłaściwym zabezpieczeniem instalacji prądu stałego (DC) instalacji PV, np. źle dobranymi przewodami, wtyczkami złej jakości, które mogą ulec zapaleniu, lub brakiem jakichkolwiek zabezpieczeń, typu bezpieczniki czy wyłączniki.

Panele fotowoltaiczne są zdolne do wytworzenia napięcia zawsze w przypadku, gdy są oświetlone przy czym może to być światło słoneczne, ale również światło sztuczne. Dlatego należy brać pod uwagę, że w przypadku prowadzenia akcji gaśniczej w nocy, gdzie wykorzystywane może być oświetlenie z wozów strażackich w celu prowadzenia akcji gaśniczej – ogniwa słoneczne są zdolne do wytworzenia napięcia.  Układy połączeń ogniw słonecznych mogą być szeregowe, równoległe lub mieszane. W przypadku połączeń szeregowych, w zależności od ilości paneli, napięcia powstałe w wyniku padania promieni świetlnych mogą osiągać wartości kilkuset volt.

By uniknąć wielu nieprzewidzianych zdarzeń mogących spowodować pożar instalacji, zaleca się stosowanie zabezpieczeń w postaci  instalacji odgromowej i przeciwprzepięciowej, rozłączników bezpiecznikowych i wyłączników. Ponieważ podnosi to koszty budowy takiej instalacji, wielu inwestorów niestety rezygnuje z tego typu środków ochronnych.

W przypadku prowadzenia akcji gaśniczej, strażacy muszą zgodnie z procedurami , wyłączyć w budynku główny wyłącznik prądu. Obowiązkiem właściciela budynku jest poinformowanie strażaków o wyposażeniu budynku w alternatywne źródła energii (samoczynne załączenie rezerwy – agregat prądotwórczy, instalacja fotowoltaiczna lub inne).  Taka informacja bardzo ważna dla dalszych decyzji o sposobie prowadzenia akcji gaśniczej oraz zastosowaniu środków gaśniczych (woda, piana, proszek gaśniczy, dwutlenek węgla). Jednak nawet w przypadku wyłączenia wszystkich źródeł zasilania w budynku, strażacy muszą postępować w taki sposób, jakby instalacja w budynku znajdowała się pod napięciem. Jest związane z występowaniem napięcia stałego generowanego przez panele fotowoltaiczne. Skutkuje to miedzy innymi do zastosowania odpowiednich środków gaśniczych przeznaczonych do gaszenia instalacji elektrycznych pod napięciem.

Bezpieczeństwo przeciwporażeniowe

Warto wiedzieć, że najmniejsza niebezpieczna wartość prądu płynącego przez ciało człowieka przez dłuższy czas to 30 mA w przypadku prądu przemiennego lub 70 mA, gdy jest to prąd stały. W praktyce jednak częściej od minimalnej niebezpiecznej wartości prądu operuje się pojęciem najwyższej dopuszczalnej wartości bezpiecznego napięcia dotykowego, które może się długotrwale utrzymywać w określonych warunkach środowiskowych. W normalnych, tzw. suchych warunkach (suche podłoże, suche ubranie, sucha skóra), dopuszczalna wartość bezpiecznego napięcia dotykowego wynosi 50 V dla napięcia zmiennego (AC) i 120 V dla napięcia stałego (DC) a jeśli jest mokro – 25 V AC i 60 V DC. Na instalacji PV napięcie stałe może osiągać w dzień wartości rzędu kilkuset woltów, co przekracza dopuszczalne wartości bezpieczne.

Każda instalacja powinna mieć zabezpieczenia pozwalające w razie pożaru odłączyć inwerter od paneli fotowoltaicznych i od sieci energetycznej. Rozłączenie takie powinno gwarantować przerwę w obwodach zarówno po stronie prądu stałego, jak i po stronie prądu zmiennego. W pierwszej kolejności należy wyłączyć obciążenie za pomocą wyłączników nadprądowych lub rozłączników prądów roboczych po stronie zasilania budynku (główny wyłącznik prądu) lub bezpieczników znajdujących się w rozdzielnicy bezpiecznikowej budynku, a następnie wyłączyć prądy robocze po stronie prądu stałego.

Należy jednak pamiętać, że po stronie DC, mimo rozłączenia instalacji PV, na zaciskach przewodów łączących moduły PV będzie występowało napięcie wynoszące kilkaset woltów!

Czym gasić?

W wielu europejskich krajach uznaje się, że elektrownie fotowoltaiczne można gasić wodą w ten sam sposób, jak inne urządzenia elektryczne pod napięciem do 400 V. Podczas gaszenia muszą być jednak przestrzegane następujące zasady (zgodnie z DIN VDE 0132):

• odległość 1 m między strażakiem i urządzeniem elektrycznym pod prądem,
  ­
• odległość 1 m między strażakiem i urządzeniem elektrycznym w czasie gaszenia rozproszonym strumieniem z prądownicy,
  ­
• odległość 5 m między strażakiem i urządzeniem elektrycznym podłączonym do prądu w czasie gaszenia zwartym strumieniem z prądownicy.

Australijska firma Solar Development opracowała środek gaśniczy przeznaczony wyłącznie do systemów PV. W gaśnicy znajduje się specjalny płyn, który po kontakcie z szybą tworzy na panelach warstwę nieprzepuszczalną dla promieni słonecznych. Gasi się tym samym, odcinając dostęp do promieniowania słonecznego, bez którego panele nie są w stanie wytworzyć napięcia. Warstwa środka gaśniczego po krótkim czasie zastyga i można ją odkleić od szkła. Niestety, gaśnica PV STOP na razie jest w Polsce niedostępna – poza tym pozostaje pytanie: co w przypadku instalacji o bardzo dużych mocach i dużych powierzchniach?

Źródło: Przegląd Pożarniczy www.ppoz.pl