Musím mít hromosvod, když si pořizuji fotovoltaiku?

Instalace fotovoltaiky patří k nejčastějším investicím do domácí i firemní energetiky – a spolu s ní přichází i otázka, jestli je potřeba řešit hromosvod. Odpověď není jednoduché „ano" nebo „ne": závisí na analýze rizika, na tom, jestli objekt hromosvod už má, a na tom, jak je fotovoltaika na střeše navržená. V článku vysvětlujeme, kdy hromosvod skutečně řešit, co znamená „dostatečná vzdálenost", proč pospojování není totéž co připojení k hromosvodu, a jak do toho zapadají přepěťové ochrany.

Kdy je hromosvod vůbec potřeba? Analýza rizika podle ČSN EN 62305

Samotná instalace fotovoltaiky automaticky neznamená, že na každém objektu musí vzniknout nový hromosvod. Povinnost mít hromosvod (LPS – Lightning Protection System) vychází primárně z analýzy rizika podle ČSN EN 62305, která zohledňuje typ a využití objektu, jeho polohu a výšku, okolní zástavbu, hustotu úderů blesku v dané lokalitě a další faktory. Fotovoltaika je jen jeden z parametrů, který se do analýzy promítá.

Pokud analýza rizika u konkrétního objektu hromosvod nevyžadovala už před instalací FVE, samotné panely na střeše tuto povinnost samy o sobě nezakládají. Naopak – pokud objekt hromosvod má, nebo z analýzy rizika vyplyne, že je potřeba jej nově navrhnout, musí být fotovoltaika součástí tohoto návrhu od začátku, ne dodatečně domontovaná vedle hotového LPS.

Jak fotovoltaika mění situaci na střeše

Instalace FVE mění rozložení rizika úderu blesku na střeše. Odborné zdroje k tématu ochrany fotovoltaiky před bleskem uvádí, že norma ČSN EN 62305-3 u fotovoltaických aplikací doporučuje zvážit izolovaný (oddálený) hromosvod – mimo jiné proto, že tepelné a výbušné účinky v místě přímého úderu by mohly poškodit konstrukci FVE i střešní krytinu.^[1] To ale neznamená, že každá fotovoltaika potřebuje oddálený hromosvod – jde o jedno z možných technických řešení, které se posuzuje individuálně podle konkrétního objektu.

Dostatečná (separační) vzdálenost „s" – klíčová veličina

Ústředním pojmem celé problematiky je tzv. dostatečná vzdálenost „s" – vzdálenost mezi jímací soustavou hromosvodu a vodivými částmi fotovoltaiky, která zabraňuje nebezpečnému přeskoku napětí mezi nimi. Vypočítává se podle ČSN EN 62305-3 a závisí na několika proměnných zároveň: na třídě LPS (úrovni ochrany), na materiálu a uspořádání jímací soustavy, na počtu a rozmístění svodů a na konkrétní geometrii střechy a konstrukce FVE.

Právě proto v tomto článku neuvádíme žádné univerzální číslo v centimetrech ani metrech – dostatečná vzdálenost se vždy počítá individuálně pro daný objekt a musí ji stanovit projektant nebo revizní technik. Pokud je vzdálenost „s" dodržena, konstrukce FVE zůstává elektricky oddělená od jímací soustavy a řešení bývá jednodušší. Pokud dodržena není, je potřeba zvážit buď úpravu umístění panelů a svodů, nebo záměrné a odborně navržené začlenění konstrukce FVE do systému ochrany.

Pospojování FVE ≠ automatické připojení k hromosvodu

Tohle je bod, kde vzniká nejvíc zmatku – a proto stojí za zvláštní zdůraznění. Ochranné (ekvipotenciální) pospojování a přímé začlenění konstrukce FVE do systému LPS jsou dvě odlišné věci s odlišnými pravidly:

• Ochranné pospojování: Propojení kovových konstrukčních částí fotovoltaiky navzájem (nosné konstrukce, rámy, kabelové lávky) tak, aby mezi nimi nevznikaly nebezpečné rozdíly potenciálu. Jde o preventivní bezpečnostní opatření nezávislé na tom, jaký typ hromosvodu dům má.
• Připojení k LPS: Záměrné, odborně navržené propojení konstrukce FVE se svody hromosvodu. Pokud je fotovoltaika v prostoru chráněném izolovaným (oddáleným) hromosvodem, normové zdroje k tématu naopak zdůrazňují, že živé i kovové části FVE mají zůstat od částí LPS odděleny, pokud není dodržena dostatečná vzdálenost a odborně navrženo jinak.^[2]

Jinými slovy: pospojování FVE samo o sobě neznamená, že je fotovoltaika „připojená k hromosvodu". Záměna těchto dvou pojmů může vést k nesprávně navržené ochraně.

Ochranné pospojování FVE – co konkrétně zahrnuje

Podle podkladů k revizím a zkouškám fotovoltaických instalací (ČSN EN 62446-1) by ochranné pospojování mělo zahrnovat zejména:

• Ekvipotenciální pospojování kovových konstrukcí nesoucích moduly, včetně nosných systémů pro vedení kabeláže.
• Co nejmenší plochu kabelových smyček – to platí především při propojování modulů do řetězců (stringů).
• Společné vedení DC silových vodičů a vodiče ekvipotenciálního pospojování.^[2]

Přepěťové ochrany (SPD): proč neexistuje jedno univerzální řešení

Výběr přepěťové ochrany (SPD) není paušální záležitost. Podle odborných zdrojů k výběru a instalaci přepěťových ochran u fotovoltaických instalací závisí konkrétní typ a umístění SPD na hustotě úderů blesku v dané lokalitě, na charakteru napájecí sítě a na tom, zda je objekt chráněn (izolovaným) vnějším hromosvodem.^[3]

Není pravda, že každá fotovoltaika musí mít vždy kombinaci T1 + T2 + T3. Konkrétní typ a umístění svodičů přepětí se navrhuje podle tabulek normy ČSN CLC/TS 51643-32 a podle parametrů konkrétní instalace – ne podle paušálního pravidla. Odborné zdroje k tématu ochrany FVE před bleskem doporučují také řešit uzemnění mezi SPD a měničem co nejkratší cestou, aby ochrana fungovala efektivně.^[1]

AC a DC strana: ochrana se řeší na obou stranách zvlášť

Přepětí v instalaci nevzniká jen od přímého úderu blesku – stejně tak jej mohou způsobit indukované proudy z rozvodné sítě. Proto se ochrana obvykle řeší zvlášť pro DC stranu (panely, kabeláž stringů, měnič) i pro AC stranu (hlavní rozváděč, přípojka). SPD osazený jen v hlavním rozváděči automaticky nevyřeší kompletní ochranu fotovoltaiky – jde o jednu součást širšího řešení, které se navrhuje jako celek.

Máte na domě už hromosvod?

Pokud objekt hromosvod už má, instalace FVE vyžaduje, aby projektant nebo revizní technik posoudil, jestli nová konstrukce – panely, nosné prvky, kabeláž – nezasahuje do ochranného prostoru jímací soustavy a jestli je dodržena dostatečná vzdálenost „s". Doporučujeme zároveň zkontrolovat, jestli revize hromosvodu odpovídá stavu po instalaci FVE, protože zásah do střechy a konstrukce může být důvodem k mimořádné revizi.

Řešíte nový hromosvod spolu s fotovoltaikou?

Pokud z analýzy rizika vyplyne potřeba nového LPS, měl by být navržen současně s fotovoltaikou, ne odděleně. Společný návrh umožňuje sladit polohu jímací soustavy a svodů s umístěním panelů, promyslet pospojování i přepěťovou ochranu tak, aby všechny prvky fungovaly jako jeden systém – a předejít nutnosti dodatečných úprav.

Proč to řešit ještě před montáží

Řešení hromosvodu a přepěťové ochrany až po instalaci fotovoltaiky bývá dražší a komplikovanější – často je nutné zasahovat do hotové konstrukce, případně přemisťovat panely kvůli dodatečně zjištěné nedostatečné vzdálenosti „s". Analýzu rizika i návrh LPS a SPD proto doporučujeme řešit souběžně s návrhem fotovoltaiky, ne až po jejím dokončení.

Principové schéma (pouze ilustrační)

Zjednodušené schéma slouží pouze k orientaci v pojmech z tohoto článku. Nejde o projektovou dokumentaci – konkrétní řešení, umístění prvků a vzdálenosti navrhuje projektant nebo revizní technik na základě analýzy rizika a normy ČSN EN 62305.

Kontrolní seznam před montáží FVE

• ☐ Máte k dispozici aktuální analýzu rizika podle ČSN EN 62305 pro váš objekt?
• ☐ Víte, jestli objekt už hromosvod (LPS) má, a v jakém je stavu, včetně data poslední revize?
• ☐ Je v projektu FVE uvedená informace o dostatečné (separační) vzdálenosti „s" od jímací soustavy?
• ☐ Ví projektant nebo revizní technik o plánovaném umístění panelů, nosných konstrukcí a kabeláže na střeše?
• ☐ Je řešeno ochranné (ekvipotenciální) pospojování kovových konstrukcí FVE?
• ☐ Je jasně odlišené, zda a jak je konstrukce FVE oddělená od LPS, nebo zda je do něj záměrně začleněná?
• ☐ Je navržená přepěťová ochrana (SPD) zvlášť pro DC stranu – panely, kabeláž stringů, měnič?
• ☐ Je navržená přepěťová ochrana (SPD) zvlášť pro AC stranu – rozváděč, přípojka?
• ☐ Odpovídá typ a umístění SPD normě ČSN CLC/TS 51643-32 a parametrům konkrétní instalace?
• ☐ Je zajištěno krátké a společné vedení DC vodičů a vodiče pospojování, aby smyčky byly co nejmenší?
• ☐ Pokud objekt hromosvod nemá a analýza rizika jej nevyžaduje, je tato skutečnost zdokumentovaná?
• ☐ Pokud se řeší nový hromosvod, je navržený společně s FVE, ne až dodatečně?
• ☐ Máte revizní zprávu, která zohledňuje stav po instalaci fotovoltaiky?
• ☐ Byla otázka hromosvodu a přepěťové ochrany probraná ještě před montáží FVE, ne až po ní?

Shrnutí

Otázka „musím mít hromosvod kvůli fotovoltaice" nemá jednoduchou univerzální odpověď. Klíčem je analýza rizika podle ČSN EN 62305, správně spočítaná dostatečná vzdálenost „s", jasné odlišení pospojování od připojení k LPS a promyšlená přepěťová ochrana na AC i DC straně instalace. Konkrétní řešení vždy záleží na vašem objektu, jeho stavu a výsledcích odborného posouzení – ne na paušálním pravidle platném pro každou fotovoltaiku stejně.

Odborné zdroje

• ČSN EN 62305 – Ochrana před bleskem (základní norma)
• [1] Fotovoltaická elektrárna a ochrana před bleskem – ElektroPrůmysl.cz
• [2] Zkoušky fotovoltaických elektráren před uvedením do provozu podle ČSN EN 62446-1 – ElektroPrůmysl.cz
• [3] Výběr a instalace přepěťových ochran u fotovoltaických instalací – ElektroPrůmysl.cz

Související témata

• Kompletní projektová dokumentace
• Máte FVE s baterií, ale při výpadku elektřiny nejde proud? Proč?
• Chcete rozšířit fotovoltaiku? Přidat panely nebo baterii není vždy jednoduché
• Servis a revize FVE i hromosvodu