energie & engineering nummer 3 • September 2012 98 energie & engineering nummer 3 • September 2012

Afschakelvoorziening voor PV installatiesBrandweerschakelaar verkleint het risico bij brand in gebouwen met zonnepanelen

Zonnepanelen kunnen bij een brand gevaarlijk zijn voor de brandweer. Om brandweerlieden hun werk veilig te laten

doen, wil de brandweer een afschakelvoorziening van de installaties die zo dicht mogelijk in de nabijheid van de

zonnepanelen is geïnstalleerd en die automatisch en onafhankelijk van de netvoeding functioneert. Zelfs na het

uitschakelen van de hoofdschakelaar in het gebouw, kunnen de zonnepanelen immers vermogen blijven leveren

zolang er licht op valt. Zelfs licht van het vuur of de schijnwerpers die bij het blussen gebruikt worden, kunnen er

voor zorgen dat de installatie stroom blijft leveren en dus voor een gevaarlijke situatie zorgen.

Auteur: Frits Ogg

Blootstelling van een brandweerman aan elektrische schokken bij blus-sen van installaties met zonnepane-len kan alleen plaatsvinden onder uitzonderlijke omstandigheden. Toch is het mogelijk dat er gevaarlijke situaties ontstaan. Dit geldt niet alleen voor de brandweerlieden,

bevinden. Om branden waarbij zonnepanelen aanwezig zijn veilig te kunnen blussen, moeten installaties met zonnepa-nelen uitgeschakeld kunnen worden. Zelfs na het uitscha-kelen van de hoofdschakelaar in het gebouw, kunnen de zonnepanelen immers vermogen blijven leveren zolang er licht op valt. niet alleen zonlicht, maar ook licht van vlammen of schijn-werpers van de brandweerauto zorgen ervoor dat zonne-panelen tijdens brand vermogen blijven leveren. Zelfs bij beperkt daglicht, staan de kabels tussen de zonnepanelen en de PV-inverter onder spanning. Deze gelijkspanning kan oplopen tot 1000 V

dc. in geval van beschadigde kabeliso-

latie ten gevolge van de brand, lopen de hulpverleners het risico op een elektrische schok met alle gevolgen van dien.Omdat installaties met zonnepanelen gelijkstroom genere-ren, kunnen er als aan deze installaties defecten optreden vlambogen ontstaan. Vlambogen zijn verantwoordelijk voor meer dan 80% van alle incidenten die worden veroorzaakt door elektrische storingen. een kortsluiting met vlamboog kan de brand blijven voeden. Het Amerikaanse Underwri-ters Laboratories heeft experimenteel onderzoek gedaan naar de gevaren van bluswerkzaamheden bij zonnepanelen. Hierbij zijn proeven gedaan met zowel kritallijne als amorfe panelen. Aan de hand van deze proeven is er een indruk-wekkend rapport verschenen, genaamd ‘Firefighter Safety and Photovoltaic installations research Project’ dat te vinden is op hun site.

enkele conclusies:1. Het gevaar op elektrocutie is afhankelijk van het vol-

tage, de geleidbaarheid van het water, de afstand en het sproeipatroon.

2. een installatie wordt niet uitgeschakeld door de hoofd-schakelaar. iedere afzonderlijke string zal (DC) moeten worden uitgeschakeld.

3. Kunstlicht is in staat om voldoende vermogen te gene-reren voor elektrocutie.

4. Door brand beschadigde panelen kunnen vol vermogen blijven leveren.

De oplossing van SantonSanton heeft een motoraangedreven oplossing (figuur 1). Zij geven de voorkeur aan deze oplossing voor extra veiligheid en controle. Omdat brandweerschakelaars zo dicht mogelijk bij de panelen moeten staan, vinden we ze meestal op moeilijk bereikbare plaatsen zoals bijvoorbeeld op het dak van een gebouw. Motoraangedreven geeft dan de mogelijk-heid tot remote control. De basis uitvoering heeft een be-dieningspaneel dat op een centrale goed zichtbare plaats in het gebouw gemonteerd kan worden.Systemen met brandweerschakelaars moeten regelmatig worden gecontroleerd. na controle moeten de schakelaars handmatig worden gereset. De motor oplossing van Santon

met behulp van een motor biedt de mogelijkheid om de schakelaar op afstand te resetten. Het bedieningspaneel heeft slechts één knop om de gehele installatie in of uit te schakelen (figuur 2). Tevens heeft het bedieningspaneel een indi-catie om te zien of de installatie in of uitgeschakeld is. Omdat de schakelaars van Santon met veerdruk werken, is het contact-moment erg klein en de vonkbrug nihil.

Security KeyZodra de installatie is uitgeschakeld, kan de PV-installatie alleen met een sleutel weer geactiveerd worden (figuur 2). Het bedieningspaneel kan een grote LeD hebben om de status van alle nooduitschakelaars aan te geven of aparte LeD’s voor elke afzon-derlijke schakelaar.

Aansluiting op een brandmelderVolgens de wet moet elk groot gebouw beschikken over een brandmeldinstal-latie. De noodstop kan eenvoudig worden aangesloten op een brand-meldinstallatie wat resulteert in een veilige, geïntegreerde oplossing voor het beschermen van een gebouw. Als er een brand of een andere bedreiging komt ergens in het gebouw en het brandalarm wordt geactiveerd, stuurt de centrale unit een signaal naar de schakelaar die de installatie en de zonnepanelen afschakelt.Zelfs met een slimme communicatie-interface kan de brandweerschake-laar op afstand bediend worden met behulp van een mobiele telefoon.

LoggenDe installatie kan worden bediend door meerdere personen met verschil-lende apparaten en verschillende locaties. Alle gebeurtenissen, waarbij de status van de installatie wijzigt

maar zeker ook voor mensen die in de beginfase de brand te lijf gaan. Zij zullen misschien niet de gepaste afstand bewaren en niet de geïso-leerde handschoenen en schoenen hebben die een brandweerman draagt. Om deze gevaarlijke situa-ties te voorkomen, zijn er speciale

brandweerschakelaars. Deze zijn op zich niet nieuw. reclame verlichting kan door de brandweer van buiten af al decennia lang spanningsloos gemaakt worden. Bij het blussen van brand moet de brandweer extra alert zijn als er zich zonnepanelen op of aan het gebouw

worden automatisch vastgelegd in een logboek bestand. Dit bestand geeft aan wanneer en waar de noodschake-laars werden gebruikt en door wie.

Verscheidenheidelke situatie vraagt om een unieke aanpak. De hierboven beschreven op-lossing is geschikt voor zowel kleine als grote installaties. Santon heeft vier verschillende oplossingen.

De basis oplossing is een motoraan-gedreven schakelaar met een analoge aansluiting en de volgende specifice-ring:• Schakelt uit als “nood-uit”-knop

wordt ingedrukt• Kan worden hersteld met behulp

van het remote controle paneel, de afschakel functie of na (vals) alarm.

• Verbruikt geen stroom als deze niet in werking is

• Blijft in positie wanneer de netvoe-ding uitvalt

• Onafhankelijke uitschakeling van strings

Met de overige oplossingen worden een of meer van de volgende opties geboden:• Activering via de mobiele telefoon • Activering door de brandweer zelf• Herstel op afstand met behulp van

mobiele telefoon, na controle van de afschakelfunctie of na (vals) alarm

• Busaansluiting voor de communi-catie tussen het bedieningspaneel en de schakelkast

• PV foutdetectie-systeem en draai-ende meerpolige schakelaar die het systeem in de veilige modus plaatst door systeem fouten zoals seriële en parallelle aardfouten)

gezien de kostprijs zal de schakelaar vooralsnog alleen bij grote installaties geplaatst worden. een kleinere en goedkopere uitvoering is in ontwikke-ling.

Voor meer informatie Santon Holland, www.santonswitchgear.com en Under-writers Laboratories, www.ul.com

>>

Figuur 1

Figuur 2

energieOPwekking