Proč se mají v solárních FV instalacích používat měřicí přístroje kategorie CAT III?

V globálním měřítku se počet solárních instalací (označovaných také jako fotovoltaické nebo FV instalace) neustále znásobuje pod tlakem neúprosné ekonomiky dodávek elektrické energie a ve snaze dekarbonizovat rozvodnou síť. Protože se solární rozvodné systémy a zátěže stávají stále rozsáhlejšími a složitějšími, zvyšuje se možnost přechodných přepětí – dopady na bezpečnost se tak stávají důležitější než dřív.

^{Vyroben pro fotovoltaiku: klešťový přístroj TRMS Fluke 393 FC CAT III 1 500 V}

Když provádíte měření v solárních instalacích, představují tyto přechody neviditelná a do značné míry nevyhnutelná rizika, což znamená, že vaše ochrana závisí na bezpečnostních rezervách, které jsou už součástí vašich přístrojů. Proto se používá klasifikace kategorie měření: je určena k tomu, aby uživateli řekla, na jakých typech elektrických instalací lze daným měřicím přístrojem provádět bezpečná měření.

Samotný údaj maximálního napětí vám ale neřekne, jak dobře byl přístroj navržen, aby odolal silným přechodovým impulsům – jeho klasifikace kategorie musí rovněž vyhovovat prostředí, ve kterém pracujete.

Co je třeba vědět o klasifikaci kategorií přepětí

Všechny normy, které definují klasifikace kategorií měření, jsou věnovány bezpečnosti. Bezpečnostní normy pro měřicí vybavení stanovuje Mezinárodní komise pro elektrotechniku (International Electrotechnical Commission – IEC), aby bylo zajištěno, že přístroj a operátor nebudou nikdy slabým článkem systému – a tedy i místem selhání – když dojde k napěťovému přechodovému jevu. Níže jsou definovány kategorie měření.

Kategorie měření	Příklady
CAT IV	Vztahuje se k „začátku el. instalace“, tj. na místo, kde je nízké napětí připojeno k vnějšímu el. rozvodu Elektroměry, zařízení pro primární nadproudovou ochranu Vnější vstup a domovní přípojka, rozvod domovní přípojky od sloupu do budovy, vedení mezi elektroměrem a rozvodnou skříní Nadzemní vedení k jednotlivým budovám, podzemní vedení k čerpadlu ve studních
CAT III	Zařízení v pevných instalacích, například rozvaděč a vícefázové motory Fotovoltaické instalace Sběrnice a napájecí zařízení v průmyslových provozech Napájecí vedení a obvody s krátkými odbočkami, zařízení rozvodné skříně Jednofázové komerční systémy osvětlení Zásuvky pro spotřebiče s krátkým vedením ke vstupu domovní přípojky
CAT II	Spotřebiče, přenosné nářadí a další domácí a podobné zátěže Zásuvky a další koncové obvody Zásuvky dále než 10 m od zdroje kategorie CAT III Zásuvky dále než 20 m od zdroje kategorie CAT IV

^{Kategorie měření podle normy IEC 61010 platí pro měřicí zařízení při měření v rozvodech < 3 000 V a odpovídají definicím kategorií přepětí a ochrany proti přechodným jevům pro instalace síťových rozvodů z normy IEC 60664.}
 

Rozdělení energetického rozvodného systému do kategorií je založeno na skutečnosti, že vysokoenergetický přechodný jev, například úder blesku nebo spínací přechodný jev, se oslabuje nebo tlumí při průchodu přes impedanci (střídavý odpor) systému. Čím vyšší je tato kategorie, tím větší je potenciální poruchový proud a tím silnější mohou být napěťové přechodné jevy – mohou dosahovat špiček až 10 000 V u sítí měřených v kategorii CAT III < 1 500 V.

Solární instalace jsou prostředí kategorie CAT III

Norma IEC 61730-1 definuje FV moduly jako trvale zapojené elektrické instalace (kategorie CAT III), ne elektrické zásuvky (kategorie CAT II).

^{Kategorie přepětí ve fotovoltaických instalacích připojených k elektrické distribuční síti}
 

Aby vyhověly klasifikaci na kategorie, musí mít ruční měřicí přístroje kromě zkoušek na skutečnou hodnotu přechodového přepětí také minimální izolační hladinu – kombinaci pevné izolace, vzdušné a povrchové vzdálenosti – mezi interními komponentami a uzly obvodu. Izolace chrání interní obvody proti požáru a oblouku, operátora proti úrazu elektrickým proudem. Čím vyšší je pracovní napětí a klasifikace kategorie měření, tím účinnější izolace je požadována.

V rámci kategorie označuje vyšší hodnota napětí vyšší odolnost vůči přechodovým jevům. Například měřicí přístroj s označením CAT III 1 500 V je odolnější vůči přechodovým jevům s vyšší energií než ten, který je označený jako CAT III 1 000 V.

Napětí solárních instalací se zvyšuje

Systémy s kategorií přepětí CAT III 1 500 V se stávají v solárním segmentu novým normálem, protože vlastníkům těchto zařízení přinášejí úspory nákladů a vyšší účinnost. Každý měnič může zpracovat víc energie, víc panelů může být sériově propojeno, a tak vytvářet delší řetězce, což vyžaduje méně kabelů a měničů.

Pro zajištění bezpečnosti a přesnosti se musí měření v prostředích s kategorií přepětí CAT III provádět přístroji klasifikovanými pro CAT III.

Fluke 393 FC Solar Clamp Meter je jediný klešťový přístroj CAT III 1 500 V / CAT IV 600 V TRMS, který splňuje požadavky na izolaci pro prostředí CAT III, jako jsou solární instalace s měřením do 1 500 V DC.

Dielektrická zkouška pro proudové kleště CAT III 1 000 V se provádí na 8 000 Vpk / 7 000 Vrms. Pro CAT III 1500 V je to 10 000 Vpk / 9 700 Vrms.

^{Fluke 393 FC CAT III 1 500 V TRMS je jediný klešťový přístroj na světě v kategorii CAT III plnohodnotně klasifikovaný pro použití ve FV instalacích s napětím 1 500 V.}
 

Při výběru měřicích přístrojů pro FV panely je potřebné vždy uvažovat nejhorší scénář. Nejprve vyberte měřicí přístroj dimenzovaný pro nejvyšší kategorii, ve které budete pracovat. Potom vyhledejte klasifikaci pro napětí, která odpovídá vašim potřebám. Volba přístroje se správnou kategorií pro vaše prostředí pomáhá vám a vašemu týmu provádět spolehlivá měření s minimálním rizikem.

Přístroj 393 FC splňuje bezpečnostní předpisy pro měřicí zařízení (IEC 61010-2-032) odpovídající úrovni kategorie přepětí elektrické instalace FV pole (IEC 61730-1). Nabízí bezpečné a přesné měření napětí až do 1 500 V DC v solárních a bateriových systémech a vlastnosti, které usnadňují práci:

• O 25 % tenčí čelisti (v porovnání s přístroji řady Fluke 37x) usnadňují a zrychlují měření ve stísněných, přeplněných prostorech
• Stupeň krytí IP54 pro prašná a deštivá venkovní prostředí
• Fluke Connect™ sbírá a ukládá data do cloudu, kde jsou přístupná odkudkoli
• Obsahuje izolované měřicí kabely CAT III 1 500 V
• Plní slib společnosti Fluke – osvědčenou bezpečnost, odolnost a spolehlivost

Proč se mají v solárních instalacích používat měřicí přístroje kategorie CAT III? Jde o bezpečnost: vaši. Nesvěřujte vaši ochranu (nebo vašeho týmu) přístroji, který nemá pro tuto práci adekvátní klasifikaci.