Napelemet szereltetett fel a szomszéd. Mégis mi baj lehet?

Idilli hangulatban gondolunk mindig egy kellemes napsütéses kora délutánra. Képzeljünk el egy kedves, csendes vidéki települést, melyben egymás mellett sorakoznak az elmúlt években felújított kisebb-nagyobb családi házak. 

A sok hasonló, modernizált otthon között sétálva mindig feltűnik valami, ami a legtöbb ilyen épületen szinte összekapcsolódott a korszerűség, gazdaságosság és környezettudatosság fogalmával: A napelem.

A napelemes háztartási méretű kiserőművek (HMKE) robbanásszerűen terjedtek el, voltak időszakok, mikor egyik hónapról a másikra szinte duplázódott igényléseik száma.
Sokan sokféle társított igényekkel rendelték meg rendszereiket. Bármilyen meglepő, de megjelentek az “ál-napelemtáblák” is, melyekkel a szomszédok, ismerősök elismerő pillantásait lehetett ezen pusztán esztétikai díszítőelemekkel kivívni.
Azonban a HMKE telepítés alapvetően nem esztétikai, presztízs vagy ideológiai, hanem egy gazdasági döntés. Az üzemanyag, földgáz és villamos energia lakossági árának nem várt  változása miatt lépéskényszerbe kerültek az ingatlantulajdonosok, melynek következményeként az akkori “szaldós” elszámolási rendszer szerint hirtelen egy racionális, hamar megtérülő befektetésnek tűnt egy napelemes rendszer telepítése.
A befektetés pedig csak úgy térül meg, ha a megtermelt energiát meg is veszik.
Mivel szinte mindenki, akinek lehetősége volt rá igényelt és telepíttetett ekkoriban otthonára napelemes HMKE-t, az energiaszolgáltatók és a lakosság nem várt, rövid távon megoldhatatlan problémákkal találták szembe magukat.
Több évtizede a közcélú kisfeszültségű (3x400V+PEN) elosztóhálózatot egy irányból, a középfeszültségű transzformátortól megtápláltnak tervezték.
..ám egyszer csak eljött az idilli, kellemes napsütéses kora délután a felújított családi házakkal teli, településszéli utcában.
Amint a napsugarak merőleges-közeli szögből sütni kezdték a napelem táblákat, a 2-5kWp névleges teljesítményű invertereik egyszerre kezdték meg a hálózatra való visszatáplálást.
Az AC 230V 50Hz névleges hálózati fázisfeszültség effektív értéke az EN50160 szabvány szerint nagyjából maximum +-10% eltérést mutathat. Ez alapján a dugaszoló aljzatokban mérhető fázisfeszültség 207-253V közötti intervallumba kell essen.
Az inverterek leegyszerűsítve úgy “táplálnak vissza” a hálózatra, hogy magasabbra emelik a feszültséget, mint a hálózati feszültség. Ennek a megemelt feszültségnek is elviekben max. 253V, azaz 230V+10% lehet az értéke, melyet a távoli, kieső utcában azonnal el fog érni a hálózat feszültsége, amint az inverterek egymásra szinte “licitálva” emelnek meg. A szép, idilli napsütéses délutánon a háttérben igazi kemény harc folyik csendben, láthatatlanul, melyben aki a rövidebbet húzza, azaz a hálózati feszültség azelőtt érné el a 253V-ot, mielőtt ő is vissza táplálhatna, akkor ő bizony kiesett a küzdelemből, mert 253V felett az inverter alapesetben letiltja a visszatáplálást. Ő nem fog termelni, a befektetése pedig csak úgy térülne meg, ha a megtermelt energiát meg is veszik. Gyönyörűen süt a nap, és mégsem tudja visszatáplálni, eladni a megtermelt energiát…

“Nem lehet megoldani mégis valahogyan okosba’?”

Habár az inverterek egy része elméletileg képes felhúzni feszültségét 264,5V-ra, de a telepítők természetesen nem engedik 253V fölé.
A probléma igazán ott kezdődik, ahol utólagosan átparaméterezik az invertereket.
Ezen rövidtávú előnnyel az elkövető idő elött tönkreteszi szomszédai, vagy a teljes transzformátorkörzetben található otthonok érzékenyebb berendezéseit és igen csak kockáztatja tűzesetek kialakulását.
Régebbi, rendszer- és hálózati feszültségszint váltás előtti (220V-ról 230V-ra váltás), még 220V-os berendezésből még meglepően sok üzemel az otthonokban, nyaralókban. NDK-s robotgép, Videoton rádió, Hajdu Energomat mosógép, Lehel hűtőgép, csak, hogy néhányat említsünk.
Az 1990-es évek közepén megkezdett feszültségszint-átálláskor figyelembe vették, hogy a 220V-os eszközöknek is van feszültségtűrés-tartományuk, melybe a 230V névleges hálózati feszültség is biztonsággal bele esik.
A 253V már valószínűleg nehezebben esik bele a gyártáskori tűréstartományba, de a 264,5V pedig főleg nem fog beleesni ezen régebbi, kedvelt és megbízható háztartási készülékek tűréstartományába. Így a  régebbi berendezésünk az idilli, napsütéses délutánon szerencsésebb esetben “csak” tönkre megy, rosszabb esetben tűzesetet is előidézhet.

Egyik ügyfelünk keresett meg minket személyesen azzal a problémával, hogy megesett, hogy ténylegesen 264V hálózati feszültséget mért otthonában, tudnánk esetleg valamilyen megoldást javasolni számára?

Természetesen, a HRN-100/2 feszültségfigyelő relé magas- és alacsony feszültségszintek, fáziskiesés, nullszakadás, fázisaszimmetria, fázissorend és frekvencia felügyeletére is alkalmazható.
Az eszköz továbbá digitális kijelzővel és hibamemóriával is rendelkezik a visszakövethetőség megkönnyíthetősége végett.

A HRN-100/2 alacsony és magas feszültségszintekhez tartozó, sorba kötött kimeneteire VS425-40 kontaktort kötve leválaszthatjuk otthoni hálózatunkat nem megfelelő hálózati feszültség esetén.

A HRN-100/2 feszültségfigyelő relével megvédhetjük berendezéseinket a túlfeszültséggel szemben, de ez nem jelenti azt, hogy ne lenne szükség “hagyományos” túlfeszültség-védelem kiépítésére.

Arra, hogy mégis mely tulajdonságaiban hasonlítanak és melyekben térnek el a hagyományos túlfeszültség védelmek és a feszültségfigyelő relék, legközelebb kaphat választ.😉

Addig is felharmonikus-mentes EN50160-szerinti hálózati feszültséget kívánunk! 🙂

Figyelem! A bemutatott megoldások elvi kapcsolási rajzokkal vannak illusztrálva, melyekben a többszöri ellenőrzés vagy műhely körülmények közötti tesztek ellenére is lehetnek hibák. Adott feladatra való alkalmasságuk ellenőrzése, esetleges módosítása a telepítő feladata és felelőssége! A szerző és a cég nem vállal felelősséget a bemutatott elvi megoldások felhasználásából eredő károkkal és egyéb problémákkal kapcsolatban. A rajzokon látható vezetékek színei csak a könnyebb átláthatóságot segítik, nem feltétlenül egyeznek meg a szabványos vezetékezés színeivel!