Hjemmel og kilde
Solcellemodulenes datablad for Isc, Impp og maksimal seriesikring. Krav til vern og til utførelse av solcelleanlegg er beskrevet i NEK 400 delnorm 712. Vekselretterens bidrag oppgis av produsenten og skal ligge i anleggsdokumentasjonen etter FEL § 12.
DC-siden: kortslutningsstrømmen er nesten driftsstrømmen
En solcellemodul er en strømkilde, ikke en spenningskilde. Kortslutter du den, går strømmen opp fra arbeidspunktet Impp til kortslutningsstrømmen Isc — og forskjellen er typisk bare ti til tjue prosent.
Et modul med Impp på 10,4 A og Isc på 11,2 A gir et forhold på 1,077. En kortslutning gir altså under åtte prosent mer strøm enn normal drift.
Konsekvensen er fundamental: et overstrømsvern kan ikke skille en kortslutning fra normal drift på DC-siden. Beskyttelsen må derfor bygges på noe annet — på at kabler og komponenter tåler Isc kontinuerlig, og på strengsikringer som beskytter mot returstrøm fra de andre strengene.
Returstrøm mellom parallelle strenger
Den reelle faren på DC-siden er ikke strømmen fra strengen selv, men strømmen fra naboene. Får en streng en jordfeil eller en kortslutning, kan de andre strengene mate feilstedet baklengs.
Returstrømmen er (n − 1) × Isc, der n er antall parallelle strenger. Med tre strenger og Isc på 11,2 A blir det 2 × 11,2 = 22,4 A gjennom den skadde strengen — som er dimensjonert for 11,2.
Det er derfor strengsikringer kreves fra et visst antall parallelle strenger, og hvorfor sikringens størrelse ikke velges fritt: modulens datablad oppgir maksimal seriesikring, og det tallet er en øvre grense fastsatt av produsenten for at modulen skal tåle feilen. Antallet strenger som utløser kravet, og hvordan vernet skal utføres, følger av NEK 400 delnorm 712.
AC-siden: vekselretteren begrenser seg selv
En vekselretter er ikke en generator. Den har ikke roterende masse, den har elektronikk som måler strømmen tusenvis av ganger i sekundet og skrur ned når grensen nås.
Bidraget ligger derfor typisk mellom en og halvannen ganger merkestrømmen, og det varer bare noen perioder før vernefunksjonen i vekselretteren kobler ut. Produsenten oppgir tallet i databladet, og det er den verdien som skal brukes — ikke et anslag basert på hvordan en generator oppfører seg.
Vekselretteren skal dessuten koble seg ut ved nettbortfall. Det betyr at bidraget forsvinner i det øyeblikket nettet er borte, og at anlegget ikke holder liv i en feil etter at hovedvernet har koblet ut.
Eksempel: 30 kW anlegg på to ulike tavler
En vekselretter på 30 kW har merkestrøm In = 30 000 / (1,732 × 400) = 43,3 A. Produsenten oppgir maksimalt kortslutningsbidrag på 1,2 × In, altså 52 A.
Kobles anlegget inn på en hovedtavle der nettets kortslutningsstrøm er 8 000 A, øker den samlede strømmen til 8 052 A. Det er 0,65 prosent, og det endrer ingenting i valget av bryteevne.
Kobles det derimot inn på en underfordeling langt ute i et svakt nett, der Ik er 800 A, blir bidraget 6,5 prosent. Det er fortsatt lite, men nå er det stort nok til at det skal stå i beregningen — og viktigere: strømmen kommer fra feil side av vernet, slik at et vern som er dimensjonert for å bli matet ovenfra nå mates nedenfra.
Det siste er hovedpoenget. Bidraget er sjelden stort nok til å velte bryteevnen, men det er alltid stort nok til å endre retningen strømmen kommer fra, og det er retningen som avgjør hvordan anlegget skal merkes, skilles og settes trygt.
Vanlige spørsmål
Må jeg regne inn solcelleanlegget i kortslutningsberegningen?
Ja, bidraget skal med i beregningen og i dokumentasjonen, selv når det er lite. Poenget er ikke bare tallet, men at neste elektriker skal kunne se at anlegget har en kilde til, og hvor den kommer inn.
Hvorfor kan jeg ikke bare bruke en vanlig automat på DC-siden?
Fordi likestrøm ikke har et nullgjennomgangspunkt der lysbuen slukker av seg selv, og fordi kortslutningsstrømmen er for lik driftsstrømmen til at et overstrømsvern reagerer. DC-siden krever komponenter som er merket for likestrøm og for den aktuelle spenningen, og de er ikke utbyttbare med vanlige automater.
Er anlegget spenningsløst når jeg slår av hovedbryteren?
Nei. Modulene produserer spenning så lenge det er lys, uansett hva som er slått av nede i tavla. DC-siden fra modulene til vekselretteren står under spenning til hver enkelt streng er brutt, og det er derfor merking og skilling er en sikkerhetssak og ikke en formalitet.
Les videre
- Solcelleanlegg: dimensjonering fra takflate til årsproduksjon — Strengspenning og antall moduler regnes ut der, og de tallene er inngangen til vernvalget.
- Kortslutningsstrøm Ik: den høyeste og den laveste — Nettets bidrag er hovedtallet solcelleanleggets bidrag legges oppå.
- Samsvarserklæring for solcelleanlegg: hva kreves? — Beregningene skal følge med i dokumentasjonen når anlegget overleveres.
- Forsering i entreprisekontrakter — Å ta igjen tid med overtid og folk — og de to helt ulike måtene det blir betalt på.