Wyzwania straży pożarnej w zakresie zwalczania pożarów PV

Ubezpieczyciele coraz częściej odnoszą się do kwestii związanych z ochroną przeciwpożarową instalacji fotowoltaicznych. Dokument “Tech Talk Volume 8: Fire Hazards in Photovoltaic Systems” opracowany przez Allianz Risk Consulting (ARC) omawia zagrożenia pożarowe związane z instalacjami fotowoltaicznymi (PV) oraz określa środki zaradcze mające na celu zmniejszenie ryzyka pożarów.

Dokument podkreśla, że systemy fotowoltaiczne, mimo że są generalnie uważane za bezpieczne, mogą stanowić ryzyko pożarowe, jeśli nie są odpowiednio projektowane, instalowane i utrzymywane.

Główne źródła zagrożeń pożarowych w systemach PV

Główne źródła zagrożeń pożarowych związanych z systemami PV obejmują:

Łączenie i zaciskanie przewodów DC — wadliwe połączenia to jedna z najczęstszych przyczyn pożarów
Przeciążenia elektryczne — nieodpowiednie zabezpieczenia mogą prowadzić do przegrzania
Składniki instalacji — inwertery i panele słoneczne jako potencjalne źródła zapłonu
Błędy projektowania, instalacji i utrzymania — wadliwa dokumentacja i nieprawidłowy montaż

Zalecane środki zaradcze

W celu zminimalizowania ryzyka pożarów związanych z instalacjami PV, dokument ARC zaleca podjęcie następujących kroków:

a) Właściwy projekt i dobór komponentów

Zapewnienie, aby wszystkie komponenty instalacji były zgodne ze sobą, a projekt spełniał lokalne przepisy i normy branżowe.

b) Właściwa instalacja

Systemy PV powinny być instalowane przez wykwalifikowanych i doświadczonych techników zgodnie z instrukcjami producenta.

c) Monitorowanie i utrzymanie

Regularne monitorowanie i utrzymanie systemów PV może pomóc wykryć i naprawić wszelkie problemy, zanim doprowadzą one do pożaru.

d) Zabezpieczenia przed przeciążeniami i zwarciem

Zastosowanie odpowiednich zabezpieczeń przeciwprzeciążeniowych i przeciwzwarciowych, takich jak wyłączniki różnicowoprądowe i wyłączniki nadprądowe.

e) Planowanie awaryjne

Opracowanie i wdrożenie planów awaryjnych oraz przeszkolenie personelu lub użytkownika w zakresie postępowania w przypadku pożaru związanego z systemem PV.

Wnioski

Odpowiednie projektowanie, instalacja i utrzymanie systemów PV są kluczowe dla zapewnienia ich bezpieczeństwa i zmniejszenia ryzyka pożarów. Uzgodnienie projektu z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń ppoż. to nie tylko wymóg formalny — to realna weryfikacja, która chroni inwestycję.

Specyfika pożarów DC — dlaczego straż nie może po prostu odciąć zasilania

Jedną z najbardziej niedocenianych właściwości instalacji PV jest trwała obecność napięcia DC po stronie paneli. Odcięcie napęcia sieciowego (AC) przez wyłączenie inwertera lub głównego bezpiecznika budynku nie eliminuje zagrożenia — przewody łączące panele z inwerterem pozostają pod napięciem tak długo, jak na panele pada światło. W systemach wielostringowych może ono sięgać nawet 1000–1500 V DC.

W praktyce oznacza to, że strażacy nie mają możliwości bezpiecznego „odłączenia” instalacji PV w taki sposób, w jaki robią to ze zwykłą instalacją elektryczną. Standardowe procedury gaszenia zakładają uprzednie odcięcie zasilania — w przypadku PV jest to niemożliwe bez specjalistycznego sprzętu lub całkowitego zaciemnienia paneli (np. pokryciem nieprzepuszczającymi światła matami gaśniczymi).

Dodatkowym zagrożeniem są łuki elektryczne DC (ang. arc faults). W odróżnieniu od łuków AC, które samoczynnie gasną przy każdym przejściu napięcia przez zero, łuki DC palą się w sposób ciągły. Temperatura w miejscu łuku może przekraczać 3000°C, co powoduje zajęcie się materiałów łatwopalnych — dachu, konstrukcji, izolacji kabli — zanim ktokolwiek zauważy dym. Właśnie dlatego normy techniczne (m.in. IEC 62548, VDE 0100-712) wymagają dziś stosowania detektorów łuku DC (AFCI) w instalacjach PV jako elementu obowiązkowego lub zalecanego.

Systemy RSD (Rapid Shutdown Device) — szybkiego wyłączenia — to kolejna odpowiedź na ten problem. Urządzenie RSD, po otrzymaniu sygnału (np. ręcznego przełącznika przy wejściu budynku), wymusza zejście napięcia na poszczególnych modułach lub stringach do poziomu bezpiecznego dla ratowników (poniżej 30 V DC). Stosowanie RSD jest już obowiązkowe w USA (NEC 2017) i coraz częściej wymagane przez ubezpieczycieli i rzeczoznawców w Polsce.

Co to oznacza dla procesu uzgodnienia PPOŻ?

Uzgodnienie projektu instalacji PV z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych nie ogranicza się do formalnego „przystawienia pieczątki”. To weryfikacja konkretnych rozwiązań projektowych, które mają bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo budynku i możliwości interwencji straży pożarnej.

W zakresie instalacji PV uzgodnienie powinno obejmować co najmniej:

Trasowanie przewodów DC — kable DC powinny być prowadzone możliwie najkrótszą drogą, w rurkach instalacyjnych lub korytkach niepalnych, z dala od stref potencjalnego pożaru (kuchnie, kotłownie, garaże). Niedopuszczalne jest prowadzenie wiązek DC przez pomieszczenia, w których pożar jest szczególnie prawdopodobny.
Strefy dostępu dla straży — na połaciach dachowych należy zachować wolne pasy (ok. 0,5–1,0 m od kalenicy i przy krawędziach) umożliwiające bezpieczne poruszanie się ratowników, wentylację taktyczną oraz ewentualne wykonanie otworu gaśniczego w połaci.
Urządzenie RSD — jego lokalizacja powinna być oznakowana i dostępna dla straży pożarnej bez wchodzenia do strefy pożaru. Coraz częściej wymagane jest oznakowanie na zewnątrz budynku (naklejka/tabliczka informacyjna).
Dobór kabli i zabezpieczeń — izolacja przewodów DC powinna być odporna na promieniowanie UV, wilgoć i temperaturę; bezpieczniki stringowe oraz rozłączniki DC muszą być dostosowane do prądu zwarciowego i napięcia instalacji.

Brak uzgodnienia lub uzgodnienie przeprowadzone pobieżnie — bez weryfikacji powyższych punktów — naraża inwestora na odmowę wypłaty odszkodowania przez ubezpieczyciela w przypadku pożaru oraz na odpowiedzialność cywilną wobec osób trzecich.

Źródło: ARC Tech Talk Vol. 8 — Fire Hazards in PV Systems

— Damian Kubera