Instalacja odgromowa - czy prawidłowo?

Jak już koledzy napisali, przede wszystkim cała konstrukcja jest umieszczona zbyt blisko krawędzi dachu (chyba że producent konstrukcji określił inaczej w instrukcji montażu i posiada certyfikat na taki montaż). No i oczywiście przewód odprowadzający nie powinien przebiegać pod panelami.

Aby zrozumieć temat ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej, polecam cykl poradników, w których autor w przystępny sposób wyjaśnia jak prawidłowo dobrać i wykonać taką instalację aby była skuteczna:(osobiście uważam że są to jedne z najlepszych publikacji):

Instalacja odgromowa - jak prawidłowo wykonać? - Napięcie Salama

LPS, czyli zewnętrzna instalacja odgromowa - PORADNIK (salama.pl)

Z czego wykonać instalację odgromową? - Napięcie Salama

Jak powinna wyglądać skuteczna ochrona przeciwprzepięciowa? (salama.pl)

Jak dobrać i zamontować ogranicznik przepięć? Poradnik - Zasilanie. (salama.pl)

Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe teleinformatyki (salama.pl)

Jaka ochrona przeciwprzepięciowa dla domofonów i centralki bramy? (salama.pl)

Czy to jest projekt instalacji odgromowej? - Napięcie Salama

Nawiasem mówiąc polecam również inne artykuły i poradniki tego autora.

Przy budowie instalacji PV należy dokonać oceny ryzyka wystąpienia wyładowania zgodnie z normą PN-EN-62305-2:2012.  Nie ma wymagania wykonywania dodatkowej instalacji odgromowej na budynkach, które takiej instalacji nie posiadają. Jednak w przypadku występowania instalacji odgromowej, należy ją dostosować w taki sposób, aby swoją ochroną obejmowała także generator instalacji  PV. Należy też minimalizować ryzyko przepływu prądu wyładowczego przez generator PV, czyli moduły wraz z konstrukcją.  Można  przebudować zwody, zastosować dodatkowe iglice zwiększające obszar ochrony itd.  Zalecane natomiast jest, aby stosować odstęp izolacyjny pomiędzy zwodami instalacji odgromowej, a generatorem PV,  którego wartość można wyliczyć z odpowiedniego wzoru (zwykle jest to 0,4 do 1 m).  Zwykle jest możliwość przebudowy instalacji choćby przez zmianę trasy zwodu odprowadzającego, czy nawet zrezygnowanie z jednego z nich. Podejrzewam, że przedstawiony budynek ma cztery zwody odprowadzające i wymiary na tyle małe, że wystarczyłyby nawet dwa zwody.  Jeżeli nie ma takiej możliwości to tak jak pisał Tomasz Brzostowski: 

- nie prowadzimy zwodów odprowadzających pod czy nad modułami, 

- wyrównujemy potencjały przewodem 25mm2 Cu lub równoważnym,

- stosujemy ochronę T1+T2,

- przewody wyrównawcze do ograniczników przepięć min 16mm2 Cu,    

- standardowo podkładki uziemiające. 

Co innego nadmierne zbliżenia się do krawędzi dachu, które są widoczne na zdjęciu. Tutaj też należy zachować odpowiednie odległości od krawędzi dachu ze względu na siły ssące wiatru jakie w tym obszarze występują. Minimalna odległość od krawędzi dachu powinna wynosić 20 cm, przy czym w obszarze brzegowym, który wyznaczamy zgodnie z normą PN-EN 1991-1-4 2005 Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania wiatru.  Powinniśmy unikać montażu lub konstrukcja wsporcza powinna być odpowiednio przeliczona i wzmocniona. 

Obszary brzegowe wyliczamy z poniższych wzorów i przyjmujemy wartość mniejszą:

- wzdłuż rynny i kalenicy (przy gąsiorach):    e1 = długość dachu/10  lub wysokość/5   

- do krawędzi dachu (do szczytu):                e2 = szerokość dachu budynku/10  lub wysokość/5

Przeliczcie, obszary brzegowe wychodzą dość duże.       

Zacznijmy od uporządkowania nazewnictwa:
Zwód pionowy – element przewodzący umieszczany na dachach w celu przejęcia uderzenia pioruna i odprowadzenia do ziemi powstałej w ten sposób energii.
Zwód poziomy – sieć elementów przewodzących (drutów) ułożona na dachach, służąca do odprowadzania prądów piorunowych.
Przewód odprowadzający – element przewodzący (drut prowadzony po ścianie budynku), służący do odprowadzania prądów piorunowych do ziemi.

Zanim omówię zdjęcie warto choć pobieżnie wyjaśnić zagadnienie minimalnego odstępu izolacyjnego lub odstępu separacyjnego. W uproszczeniu chodzi o zachowanie minimalnej bezpiecznej odległości przewodzących elementów budynku np. konstrukcji zbrojeń, metalowych rur, przewodów instalacji elektrycznej i teletechnicznej np. alarm, monitoring, czy przewody "internetu". Należy zaznaczyć że wielkość odstępu podana w cm jest indywidualna dla każdej instalacji. Jest wiele czynników które mają wpływ na wielkość odstępu separacyjnego np. materiał z jaki oddziela przewodzące części zewnętrznej instalacji odgromowej od kabli elektrycznych (inna odległość będzie dla ścianki z cegły, z drewna a inna dla powietrza). Dodatkowo na odstęp separacyjny duży wpływ ma wykonanie połączeń wyrównawczych np. po obwodzie budynku wzdłuż rynny. W uproszczeniu czym więcej połączeń wyrównawczych tym mniejszy odstęp separacyjny. 

Zagadnienie to nie dotyczy tylko instalacji na zewnątrz budynku, ale należy je rozpatrywać globalnie, czyli analizując rozmieszczenie elementów zewnętrznej instalacji odgromowej w stosunku do instalacji prowadzonych na zewnątrz i wewnątrz budynku. Jeśli odstęp separacyjny będzie zbyt mały to w przypadku uderzenia pioruna przedostanie się on do innych instalacji co w przypadku elektryki i teletechniki nazywamy przepięciem (jest to jeden z kilku sposobów powstawania przepięć które mogą doprowadzić do zniszczenia podłączonych do instalacji urządzeń elektrycznych i elektronicznych.

Przed przepięciami można się skutecznie zabezpieczać poprzez wykonanie KOMPLETNEJ ochrony przeciwprzepięciowej w skład której wchodzą:
- uziemienie
- wyrównanie potencjałów
- odpowiednio skoordynowane ograniczniki przepięć na zasilaniu i teletechnice
- zewnętrzna instalacja odgromowa

Tylko dobrze kompletna dobrze zaprojektowana i właściwie zainstalowana ochrona może zapewnić skuteczną ochronę przed skutkami wyładowania atmosferycznego.

Wracając do przedstawionego zdjęcia widać że pomiędzy instalacją fotowoltaiczną a elementami instalacji odgromowej na pewno nie ma zachowanego minimalnego odstępu separacyjnego. W rzeczywistości po zainstalowaniu fotowoltaiki należy od nowa wykonać projekt zewnętrznej instalacji odgromowej który uwzględni anteny, kominy, fotowoltaikę oraz inne elementy znajdujące się na dachu i na podstawie tego projektu należy dokonać niezbędnych przeróbek w zewnętrznej instalacji odgromowej.

Poruszone w tym pytaniu zagadnienie jest mi bliskie ponieważ sam obecnie jestem na etapie wykonywania instalacji fotowoltaicznej a ponieważ dach mam pokryty blachodachówką w związku z tym zachowanie minimalnego odstępu separacyjnego pomiędzy dachem a instalacją fotowoltaiczną nie jest możliwe. W praktyce, jeśli zachowanie minimalnego odstępu separacyjnego nie jest możliwe to zgodnie z strefową koncepcją ochrony odgromowej należy wszystkie elementy instalacji fotowoltaicznej umieścić w strefie LPZ 0b (w tej strefie wszystkie elementy są chronione przed bezpośrednim wyładowaniem piorunowym). Proszę spojrzeć na załączoną grafikę pokazującą sposoby podłączenia konstrukcji fotowoltaicznej do uziemienia i zewnętrznej instalacji odgromowej w przypadku zachowania i niezachowania minimalnego odstępu separacyjnego (źródło: Poradnik ochrony odgromowej Dehn str 364).

W przypadku (podobnym jak na przedstawionym zdjęciu) należy wszystkie elementy konstrukcji za pomocą odpowiednio dobranych zacisków które są w stanie wytrzymać częściowy prąd piorunowy podłączyć do elementów zewnętrznej instalacji odgromowej oraz pod każdą klemą łączą panel z konstrukcją należy zastosować podkładkę uziemiającą. W takim wypadku każdy string (każda para przewodów +/-) schodzący z dachu należy zabezpieczyć odpowiednio dobranym ogranicznikiem przepięć wyposażonym w Typ 1 najlepiej oparty o budowę iskiernika a Typ 2 warystora. Swoją instalację fotowoltaiczną po stronie DC zabezpieczam Ogranicznik przepięć PV TYP 1+2 DCB YPV 1200 FM DEHNcombo 1200V DC 900075 (gdzie do styku sygnalizacyjnego podłączam axtionBoxS, który prześle mi na telefon powiadomienie jeśli ogranicznik przepięć ulegnie uszkodzeniu). Oczywiście dodatkowo po stronie DC stosuję wkładki topikowe.

W związku z powyższym jest zbyt wiele zagadnień które mogą mieć wpływ na jakość instalacji i z powodu braku szczegółowej wiedzy na temat zastosowanych rozwiązań nie mogę jednoznacznie wypowiedzieć się na temat poprawności wykonania instalacji przedstawionej na załączonym zdjęciu (chociażby nie widać całości dachu i nie wiadomo czy wszystkie elementy instalacji są w strefie LPZ 0b oraz nie wiemy nic na temat połączenia konstrukcji z uziemieniem, instalacją odgromową oraz o zastosowanych ogranicznikach przepięć).

W powyższej wypowiedzi nie wspomniałem o zagadnieniu prawidłowego prowadzenia przewodów pod panelami fotowoltaicznymi tak, aby nie powstawała pętla w której mogą indukować się przepięcia, ale to zagadnienie na inny wątek... jednak jego nieprzestrzeganie jest poważnym błędem które może doprowadzić do indukowania się przepięć które mogą uszkodzić elektronikę falownika.

P.S.
Szacunkowo można przyjąć że odstępy izolacyjne na domkach jednorodzinnych mieszczą się w przedziale od 1 do 2 m. Czasami jest to mniejsza odległość ale zawsze odległość ta musi być poparta wyliczeniami a podane tu wartości należy traktować tylko orientacyjnie aby wiedzieć o jakiej skali rozmawiamy.

Myślę, że załączona grafika powinna wiele wyjaśnić w sytuacji braku możliwości zastosowania odpowiednich odstępów izolacyjnych.

Źródło: DEHN Polska

W przypadku braku możliwości zachowania odstępu izolacyjnego pomiędzy panelami a instalacją odgromową, należy konstrukcję paneli połączyć z instalacją odgromową. Należy też pamiętać o zastosowaniu podkładek uziemiających pod każdą klemą mocującą ramę panelu do konstrukcji. Tak więc to że konstrukcja jest połączona z instalacją odgromową jest prawidłowe, natomiast zwód który został poprowadzony pod panelami budzi wątpliwości.

Wspomnę jeszcze tylko, że instalację PV po stronie DC należy w takim przypadku zabezpieczyć ogranicznikiem przepięć typu 1 i 2.

Nie jestem ekspertem w tej dziedzinie, ale z tego co się orientuje chyba nastąpiła tu całkowita ignorancja przepisów któregoś z wykonawców. Więcej na ten temat pewnie będzie mógł powiedzieć @Piotr Bibik . Dla mnie to zdjęcie tygodnia !