Солнечные пожары: реальные риски, причины и меры предосторожности

Часто ли случаются солнечные пожары?

Чтобы вести продуктивную дискуссию о рисках, необходимо сначала установить базовые факты. Общественное восприятие риска и его статистическая реальность часто не совпадают. В случае с возгораниями солнечных панелей данные однозначны: они случаются крайне редко. Правильно спроектированная и правильно установленная фотоэлектрическая система — одно из самых безопасных дополнений к электроснабжению дома.

Данные глобальных данных

Анализ развитых рынков солнечной энергетики даёт наилучшее представление о долгосрочной безопасности эксплуатации. Германия является лидером в области солнечной энергетики и имеет один из самых высоких показателей установки солнечных электростанций на душу населения в мире, что даёт обширные данные. Исследования Института Фраунгофера по системам солнечной энергетики, одного из ведущих научно-исследовательских институтов, неоднократно подтверждали, что риск пожара, вызванного солнечными установками, PV Уровень пожара в системах солнечной энергетики невероятно низок. Среди миллионов установок лишь незначительные доли процента оказались в центре пожара, и в большинстве случаев причиной пожара была не солнечная система.

Эта тенденция характерна и для других хорошо регулируемых рынков. В Великобритании исследование, проведенное такими агентствами, как BRE Group, выявило низкий уровень аварийности. В Австралии, где широко распространены солнечные панели на крышах, проверки безопасности на уровне штата подтвердили, что подавляющее большинство систем проработают весь свой срок службы без каких-либо инцидентов, которые можно было бы считать опасными. Миллионы установок и десятилетия эксплуатации подтверждают единодушное мнение: процент пожаров, вызванных PV панелей или их компонентов значительно ниже 0.01.

Перспективный взгляд на риск

Чтобы оценить эту низкую вероятность, полезно сравнить её с бытовыми приборами. Согласно статистике ассоциаций пожарной безопасности и государственных учреждений США, тысячи пожаров в жилых домах ежегодно происходят из-за таких приборов, как сушилки для белья, кухонные плиты и переносные обогреватели. Риск возгорания, связанный с сертифицированной, профессионально установленной солнечной электростанцией, статистически ниже, чем у большинства устройств, которыми мы пользуемся каждый день, если задуматься. Важно не то, что солнечные PV не имеет нулевого риска, как и любая электрическая система, но риск очень низок и, что еще важнее, с ним можно справиться.

Что на самом деле является причиной солнечных пожаров?

Когда солнечные пожары случаются, они редко происходят спонтанно. Расследования неизменно выявляют конкретные, легко идентифицируемые неисправности в электросистеме. Понимание этих первопричин — основа профилактики. Проблема редко заключается в PV сами модули, а скорее соединения, компоненты и мастерство, которые объединяют систему.

Неэффективные методы установки

Неправильная установка является самой распространенной причиной инцидентов, связанных с солнечными батареями. PV Системы солнечной энергетики. Установка солнечных панелей — это электротехнический проект, который сложно реализовать, не уделяя должного внимания деталям. К сожалению, критические ошибки могут быть вызваны экономией средств или недостаточным обучением персонала. Это может быть неправильная затяжка соединителей, приводящая к перегреву и образованию электрической дуги, неправильное обращение с проводами, приводящее к ухудшению изоляции со временем из-за истирания или воздействия солнца, а также недостаточное заземление, которое может снизить способность системы безопасно справляться с неисправностями. Важнейшей мерой безопасности, в которую может инвестировать владелец, является правильный монтаж, выполняемый квалифицированными и сертифицированными специалистами, например, членами Североамериканского совета сертифицированных специалистов в области энергетики (NABCEP).

Неисправные или некачественные детали

После качественного монтажа целостность электрических компонентов системы выходит на первый план. PV Панели прочны и хорошо протестированы, но компоненты балансировки системы (BOS) – это области, где могут возникнуть слабые места. Некачественные изоляторы постоянного тока, инверторы, распределительные коробки и разъемы – распространённые места выхода из строя. Эти устройства работают с высоким напряжением постоянного тока, генерируемым панелями, и любой дефект материала или производства может привести к отказу под нагрузкой. Поэтому использование компонентов от проверенных производителей с богатой историей надёжности и широким спектром сертификации – не роскошь, а необходимость для обеспечения долгосрочной безопасности.

Плохая конструкция системы

Безопасная система начинается с хорошего проекта. Инженер или проектировщик должен учитывать условия места установки. Одним из наиболее частых недостатков проекта является отсутствие надлежащей вентиляции таких важных компонентов, как инверторы или распределительные коробки. Эти устройства выделяют тепло во время работы; если тепло не отводить, внутренняя температура компонента может превысить безопасную рабочую температуру, что приведет к преждевременному выходу его из строя и возникновению пожара. Другим важным фактором при проектировании является совместимость всех компонентов системы и их соответствие требованиям для совместной работы во избежание несоответствий электрических характеристик, которые могут привести к перегрузкам компонентов.

Плохое обслуживание и ущерб окружающей среде

Солнечный PV После установки система подвергается воздействию окружающей среды. Целостность системы может быть нарушена физическими повреждениями, вызванными градом, падающими ветками или деятельностью животных (например, грызунами, перегрызающими провода). Кроме того, хотя солнечные системы не требуют особого обслуживания, они не являются системой, которую можно установить и забыть. В некоторых ситуациях скопление грязи, листьев и другого мусора может привести к появлению так называемых горячих точек на панелях, где локальный нагрев может повредить панель и, в крайне редких случаях, окружающие ее материалы. Без регулярной проверки мелкие, поддающиеся ремонту проблемы, такие как ослабленное соединение или поврежденный кабельный канал, со временем могут перерасти в серьезные риски. Помимо планового обслуживания, крайне важно освоить... Понимание безопасности солнечных панелей: риски и меры предосторожности так же.

Ключевые компоненты активной противопожарной защиты

Снижение вышеупомянутых рисков — это целая наука. Она основана на глубокоэшелонированной защите с использованием специализированных компонентов, предназначенных для борьбы с определёнными видами отказов. В случае такого производителя, как BENYКомпания, имеющая более чем 30-летний опыт в области электробезопасности, занимается в первую очередь именно этими защитами. Идея заключается в создании системы, которая не только выдержит десятилетия эксплуатации, но и сможет эффективно предотвратить возникновение пожара в случае неисправности.

Обнаружение и остановка дуг (AFCI)

Электрическая дуга — одна из самых коварных причин возникновения пожаров. Дуга постоянного тока — это высокотемпературный разряд электричества между двумя проводниками, не находящимися в контакте, который может возникнуть из-за неплотного соединения или повреждения провода. Температура дуги может достигать тысяч градусов Цельсия, что легко приводит к возгоранию окружающих материалов.
Прерыватели дугового замыкания (AFCI) — это умные гаджеты безопасности, которые призваны решить именно эту проблему. AFCI Технология встроена в инверторы или распределительные щиты и непрерывно отслеживает электрическую сигнатуру цепи постоянного тока. Она использует передовые алгоритмы для различения нормальных рабочих отклонений и признаков опасной дуги. При обнаружении дуги AFCI Немедленно обесточивает цепь, прежде чем дуга успеет выработать достаточно тепла, чтобы вызвать пожар. В США Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует такой превентивной защиты большинства типов солнечных установок, поэтому она так важна для современных систем пожарной безопасности.

Безопасное прерывание цепи: изоляторы и выключатели

Каждая солнечная система должна иметь возможность безопасного и полного отключения панелей от остальной системы для обслуживания или в случае чрезвычайной ситуации. Для этого используются разъединители постоянного тока и автоматические выключатели постоянного тока.

• Выключатели-разъединители постоянного тока: Это мощные ручные выключатели, которые используются для безопасного отключения цепи постоянного тока под нагрузкой. Это сложная задача для любого выключателя, поскольку при размыкании цепи повышается вероятность образования дуги. Высококачественный изолятор постоянного тока, сертифицированный UL, например, BENY разработан, изготовлен с использованием материалов и механизмов, которые устраняют эту дугу внутри устройства, делая его использование безопасным и надежным в любое время.
• Автоматические выключатели постоянного тока: Это автоматические устройства защиты от перегрузки по току и короткого замыкания. Когда ток в цепи становится опасным из-за неисправности, автоматический выключатель размыкается, прерывая опасный поток электроэнергии.

Эти базовые элементы не могут быть подвергнуты сомнению. Они являются главными воротами безопасности всей системы возобновляемой энергетики.

Защита от скачков напряжения (SPD)

Электросистема здания уязвима к внешним воздействиям, особенно к ударам молнии. Близкий разряд молнии может вызвать мощный скачок напряжения в проводке, выведя из строя чувствительную электронику инверторов и других компонентов. Это повреждение может привести к пожару или создать скрытые уязвимости, которые приведут к будущим отказам.

Устройство защиты от перенапряжения (УЗИП) действует как предохранительный клапан для электроэнергии. Оно устанавливается параллельно цепи и в нормальных условиях не оказывает никакого воздействия. Однако при обнаружении опасно высокого скачка напряжения оно мгновенно отводит избыточную энергию в землю, защищая компоненты, расположенные ниже по цепи. Для любых солнечных электростанций, установленных в районах с грозовой активностью, УЗИП является важнейшим уровнем защиты.

Реагирование на чрезвычайные ситуации и безопасность пожарных

Несмотря на самые эффективные меры профилактики, пожар на объекте всё равно может возникнуть по другим причинам, не связанным с солнечной системой. В этом случае наличие на крыше активной системы генерации электроэнергии создаёт особые сложности и опасности для спасателей.

Для домовладельцев: что делать при пожаре

В случае пожара в вашем помещении ваши приоритеты ничем не отличаются от приоритетов при любом пожаре: убедиться в безопасности всех людей и как можно скорее вызвать экстренные службы. Закройте солнечную систему. Насколько это безопасно? Обычно у неё есть две основные точки отключения: выключатель переменного тока, который отключает систему от сети, и выключатель постоянного тока (разъединитель), который отключает панели от инвертора. После установки системы ознакомьтесь с местом её расположения и принципом работы этих выключателей. Позвоните в службу спасения и сообщите ему, что на крыше установлена ​​солнечная система, чтобы местные пожарные были готовы к приезду.

Критическая роль быстрого отключения (RSD)

Серьезную угрозу для пожарных представляет то, что PV Даже при солнечном свете панели всё ещё генерируют постоянный ток высокого напряжения. Проводники, соединяющие крышу с инвертором, могут находиться под напряжением в несколько сотен вольт, даже когда система не подключена к сети, что представляет серьёзный риск поражения электрическим током.

Для решения этой проблемы Национальный электротехнический кодекс (National Electrical Code) требует наличия функции быстрого отключения (RSD). Система RSD предлагает простой и удобный способ, с помощью которого пожарные могут за короткое время обесточить проводники постоянного тока на крыше. При срабатывании устройства RSD (обычно при отключении основного питания переменного тока системы) напряжение в указанных проводниках снижается до безопасного для прикосновения уровня (обычно менее 80 вольт) за несколько секунд.

Эта технология кардинально меняет ситуацию с безопасностью пожарных. Она позволяет им выполнять свои задачи, включая проделывание вентиляционных отверстий на крыше, без риска получить удар током от солнечных батарей. В случае таких производителей, как BENYПоставка надежных и сертифицированных решений RSD является частью нашего обещания безопасности, и мы не хотим, чтобы система, предназначенная для выработки чистой энергии, препятствовала усилиям спасателей. Подробную информацию о тактике реагирования на чрезвычайные ситуации см. в соответствующем разделе. Пожаротушение и солнечные батареи: все, что вам нужно знать.

Ваш контрольный список безопасности: для домовладельцев

• Нанимайте сертифицированных специалистов: Принимайте к работе только монтажников, сертифицированных NABCEP или имеющих другую аналогичную квалификацию. Подтвердите их опыт и запросите рекомендации.
• Определите компоненты качества: Обсудите с установщиком марки инвертора, стоек и компонентов безопасности. Найдите продукцию, сертифицированную UL и другими основными организациями, от известных производителей.
• Проверьте дизайн: Попросите установщика показать вам конструкцию системы, например, где будут располагаться ее основные части, например, разъединители.
• Запланируйте проверку после установки: Можно привлечь независимого квалифицированного специалиста по солнечной энергетике для осмотра завершенной установки, чтобы убедиться в ее соответствии нормам и передовым отраслевым практикам.
• Знайте свою систему: Знайте, как выполнить аварийное отключение при передаче. Промаркируйте места отключения.
• Проверка визуально: Визуальный осмотр: периодически, один или два раза в год, проводите визуальный осмотр вашей панели на земле. Обращайте внимание на наличие мусора на панелях и видимых повреждений проводки и кабельных каналов.
• План профессионального обслуживания: Периодически (примерно каждые несколько лет) проводите профессиональную проверку и обслуживание вашей системы, чтобы убедиться в надежности электрических соединений и хорошем состоянии системы в целом.

Лучшие практики для установщиков и поставщиков инженерных решений

Для профессионалов отрасли обеспечение безопасности является вопросом профессиональной честности и долгосрочной жизнеспособности бизнеса.

Расставьте приоритеты в обучении:
Постоянно инвестируйте в обучение и сертификацию своих бригад, информируя их о последних требованиях NEC и методах установки.

Стандартизируйте качество:
Не идите на компромиссы в вопросах качества компонентов BOS. Сотрудничайте с такими производителями, как BENY которые предоставляют полный набор надежных сертифицированных компонентов безопасности постоянного тока — от изоляторов и выключателей до AFCI и решения RSD. Использование единого проверенного поставщика этих критически важных компонентов обеспечивает совместимость системы и упрощает контроль.

Соблюдайте кодекс и превышайте его:
Национальный электротехнический кодекс устанавливает минимальный стандарт безопасности. Стремитесь превзойти его, следуя лучшим отраслевым практикам в области управления проводкой, заземления и размещения компонентов.

Тщательный ввод в эксплуатацию:
По завершении каждого проекта необходимо провести детальную пусконаладку. Это включает в себя проверку затяжки всех электрических соединений в соответствии со спецификацией, а также проверку систем безопасности, таких как: AFCI и RSD, а также обеспечение надлежащего функционирования системы.

Обучение клиентов:
Тщательная передача системы клиенту — критически важный шаг в обеспечении безопасности. Убедитесь, что владелец системы понимает принцип её работы, знает, как выполнить выключение системы, и осознаёт важность периодического обслуживания.

Будущее: более разумная солнечная безопасность

Будущее пожарной безопасности солнечных батарей зависит от систем, которые становятся всё умнее с каждым днём. Вскоре солнечные установки будут оснащены системой мониторинга на уровне модулей, которая будет выявлять и отображать неисправные элементы по GPS до того, как они станут опасными. Инверторы нового поколения будут работать на базе искусственного интеллекта, который будет прогнозировать проблемы, анализируя данные о производительности. Кроме того, предохранительные устройства будут работать эффективнее, чем когда-либо. Новые умные распределительные устройства будут защищать цепи и отправлять нам сообщения о неполадках. Следите за этими обновлениями. Они сведут и без того малую вероятность солнечных пожаров практически к нулю.

Окончательный вердикт: является ли солнечная энергетика безопасной инвестицией?

Вся имеющаяся у нас информация указывает на один однозначный ответ: да. Солнечная электростанция — это чрезвычайно надёжное вложение, если она правильно спроектирована, установлена ​​и проверена. Исследователи обнаружили, что вероятность возгорания с её помощью значительно ниже, чем у многих других повседневных вещей в доме. Соблюдение современных электротехнических норм и правил и использование только высококачественных сертифицированных деталей сводит этот риск практически к нулю.

Вместо того, чтобы бояться солнечных пожаров, нам следует сосредоточиться только на одном: следовать передовым практикам. Выбирайте установщика с соответствующей подготовкой, заказывайте электрокомпоненты от самых надежных производителей и ежегодно проводите простые проверки системы. Делайте это, и вы увидите, какова она на самом деле: чистый, мощный и безопасный источник энергии, который будет обеспечивать свет тридцать лет и более.