Zabezpieczenia DC i AC w instalacji fotowoltaicznej – jak dobrać i gdzie montować?

Poniżej przedstawiamy najważniejsze zabezpieczenia DC i AC, jakie powinny znaleźć się po obu stronach, wraz z praktycznymi wskazówkami dotyczącymi ich doboru i montażu.

Każda instalacja fotowoltaiczna, niezależnie od mocy, wymaga odpowiednich zabezpieczeń elektrycznych – zarówno po stronie prądu stałego (DC), jak i zmiennego (AC). Ich zadaniem jest ochrona ludzi, sprzętu i budynków przed skutkami przeciążeń, zwarć czy przepięć. Dobrze dobrane i prawidłowo zamontowane zabezpieczenia to podstawa bezpiecznego i zgodnego z przepisami systemu PV.

Prąd stały, produkowany przez moduły fotowoltaiczne, jest szczególnie niebezpieczny ze względu na trudność w gaszeniu łuku elektrycznego. Dlatego zabezpieczenia DC muszą być odpowiednio dobrane do parametrów instalacji i odporne na specyficzne warunki pracy.

1. Wyłącznik izolacyjny DC (rozłącznik)

• Funkcja: umożliwia bezpieczne odłączenie instalacji PV od reszty układu (np. na czas serwisu).
• Dobór: napięcie i prąd znamionowy muszą odpowiadać maksymalnym wartościom napięcia i prądu w obwodzie stringów. Najczęściej stosuje się wersje 2-, 4- lub 8-polowe.
• Montaż: najczęściej przy falowniku (zewnętrzny DC switch) lub w osobnej skrzynce DC.

2. Ograniczniki przepięć (SPD) – Typ 2 DC

• Funkcja: ochrona urządzeń elektronicznych (np. falownika) przed przepięciami indukowanymi np. przez uderzenia pioruna.
• Dobór: zgodny z napięciem maksymalnym systemu DC (np. 600 V, 1000 V, 1500 V). Muszą być zgodne z normą PN-EN 61643-31.
• Montaż: jak najbliżej falownika, często w gotowych skrzynkach połączeniowych (tzw. stringboxach). W instalacjach narażonych na wyładowania – dodatkowo przy modułach.

3. Bezpieczniki topikowe lub wyłączniki nadprądowe DC

• Funkcja: ochrona przed przeciążeniem i zwarciem.
• Dobór: zgodny z prądem zwarciowym modułów – stosuje się przeważnie bezpieczniki 10–20 A na string.
• Kiedy stosować: przy połączeniu równoległym dwóch lub więcej stringów – wymagane zabezpieczenie każdego z nich.
• Montaż: w skrzynce DC lub wewnątrz rozdzielnicy DC.

Po stronie AC zabezpieczenia mają za zadanie chronić zarówno instalację domową, jak i falownik oraz sieć energetyczną. W tej części systemu mamy już standardowe napięcie 230/400 V i 50 Hz – jednak nadal wymagane są dedykowane zabezpieczenia.

1. Wyłącznik nadprądowy (MCB)

• Funkcja: zabezpieczenie przed przeciążeniem i zwarciem po stronie falownika.
• Dobór: zgodny z maksymalnym prądem wyjściowym falownika. Przeważnie typ C, np. 16 A, 20 A, 25 A – w zależności od mocy urządzenia.
• Montaż: w rozdzielni głównej lub dedykowanej rozdzielnicy PV.

2. Wyłącznik różnicowoprądowy (RCD)

• Funkcja: ochrona przeciwporażeniowa.
• Dobór: należy dobrać typ RCD zgodnie z wymaganiami producenta falownika. Najczęściej:
  • Typ A – dla większości falowników bez transformatora.
  • Typ B – dla falowników z możliwością generacji składowej DC (rzadziej spotykane).
• Montaż: za wyłącznikiem nadprądowym, możliwie blisko falownika.

3. Ogranicznik przepięć (SPD) – Typ 2 AC

• Funkcja: zabezpiecza stronę sieciową przed przepięciami od strony PV.
• Dobór: zgodny z układem sieci (TN-C, TN-S, TT), napięcie znamionowe 230/400 V.
• Montaż: w rozdzielnicy głównej lub rozdzielnicy PV, jak najbliżej falownika.

Strona DC:

• W dedykowanej skrzynce DC przy falowniku lub w okolicy dachu (jeśli długość przewodów przekracza 10–15 m).
• W przypadku mikroinwerterów lub optymalizatorów – zabezpieczenia zwykle zintegrowane w module.

Strona AC:

• W głównej rozdzielni budynku lub w osobnej rozdzielnicy PV.
• Należy zapewnić dostępność, czytelne oznaczenia i możliwość odłączenia instalacji PV od sieci.

• Nie mieszaj zabezpieczeń AC i DC w jednej obudowie, jeśli nie są do tego przystosowane – to ryzyko zwarcia i przepalenia izolacji.
• Zawsze stosuj komponenty dedykowane do PV – prąd stały ma inne właściwości niż zmienny, nie każdy wyłącznik lub bezpiecznik się nadaje.
• Stosuj ograniczniki przepięć tam, gdzie są przewody przekraczające 10 m – zgodnie z normą PN-HD 60364-7-712.
• Pamiętaj o właściwym przekroju przewodów – nawet najlepsze zabezpieczenia nie zadziałają, jeśli przewody będą niedowymiarowane.

Prawidłowo dobrane i zamontowane zabezpieczenia DC i AC to fundament każdej bezpiecznej instalacji PV. Chronią nie tylko sprzęt i budynek, ale przede wszystkim ludzi. W naszej hurtowni oferujemy pełen wybór zabezpieczeń PV – od prostych skrzynek stringowych po kompletne rozdzielnice prefabrykowane. Doradzamy też, jak dobrać je zgodnie z normami i dokumentacją producenta falownika.