Efter otaliga debatter i forum, telefonsamtal från kunder och en livlig debatt så är det dags att reda ut jordningsfrågan en gång för alla. Frågorna man ställs inför som installatör är huruvida en solcellsanläggning skall jordas.
Innan vi kan dyka ner i kärnfrågan så krävs en grundläggande förståelse av en del kringliggande ämnen och begrepp.
Låt oss börja reda ut elmaterielets olika klasser. Nedan stycke är kopierat från Elsäkerhetsverkets hemsida:
Klass I – Elmateriel av klass I innebär att skyddet mot elchock inte är baserat enbart på den grundläggande isoleringen, utan i vilken ytterligare en säkerhetsåtgärd vidtagits genom att ansluta utsatta berörbara ledande delar till jord.
Klass II – Elmateriel av klass II innebär att skyddet mot elchock är baserat enbart på den grundläggande isoleringen och en ytterligare säkerhetsåtgärd, såsom dubbel isolering eller förstärkt isolering.
Vidare innan vi når huvudinnehållet krävs en del utredande av begrepp:
Jordning – att förbinda en apparat med jord. Kan innebära både skyddsjord och funktionsjord.
PUS – Potentialutjämningsskena. Brukar innebära potentialutjämning, som är ett samlingsbegrepp för skyddsutjämning och funktionsutjämning. En byggnad kan ha flera skenor för potentialutjämning, så kallade PUS-skenor. I varje byggnad får det bara finnas en huvudjordningsskena, och denna skall tydligt uppmärkas.
Funktionsjord (F-jord): Jordning för att öka/säkerställa funktion. Engelska: Functional Earth (FE)
PEN – Skyddsjord och neutralledare. Skall vara gröngul ledare. Engelska: Protective earth and neutral (PEN)
Vagabonderande ström – En oönskad ström som uppkommer mellan olika potentialer där returströmmen inte följer de metalliska ledare som är avsedda för returkretsen. Exempelvis mellan två stycken jordningspunkter eller en vattenledning och ett jordspett.
Vad säger standarden?
- 421 Skydd mot brand Följande avsnitt gäller som tillägg:
- 421.101 Skydd mot konsekvenser som beror på isolationsfel på likströmssidan då enkel separation används för solcellsomriktaren på växelströmssidan Det rekommenderas att ett fel åtgärdas snarast möjligt.
- 421.101.1 En anordning för isolationsövervakning (IMD) ska installeras för att verifiera isolationsnivån på likströmssidan så länge solcellsblocket är i drift, utom i de fall avsnitt 712.421.101.2 tillämpas.
- ANM Anordningar för isolationsövervakning (IMD) som är utförda enligt SS-EN 61557-8 uppfyller ovanstående fordring.
- Anordningen för isolationsövervakning kan vara inbyggd i omriktaren.
- 421.101.2 Då en spänningssatt ledare funktionsutjämnas inuti omriktaren på likströmssidan ska åtgärder vidtas för att säkerställa frånkoppling enligt tabell 712.536 av felströmmen vid ett isolationsfel till jord.
Vad är det som skall uppnås?
Isolationsövervakning
På grund av att solceller är elmateriel klass II skall solcellsinstallationen vara isolerad från jord. Denna isolationsresistans måste kontinuerligt övervakas med IMD (isolationsövervakning). Detta innebär att om isolationsresistansen är för låg skall växelriktaren varna. Växelriktaren har vanligtvis denna funktion inbyggd och har den inte det måste anläggningen kompletteras med funktionen. Rent praktiskt mäter växelriktaren resistansen mellan slingorna (plus och minus) mot jord. För att denna mätning skall bli genomförbar måste det finnas en jord att mäta mot, då jord är potential noll.
Ljusbågsdetektering
Ljusbågsdetektering eller arc fault current interrution (AFCI) är en funktion som blir allt vanligare och byggs in i växelriktare. Denna funktionalitet finns exempelvis redan i Huawei och SolarEdges växelriktare som säljs i Europa medan SMA och Fronius endast har funktionaliteten i deras amerikanska modeller. Kort förklarat så bygger ljusbågsdetekteringen på en sensor som analyserar DC-kretsen. Med smarta algoritmer identifieras eventuella ljusbågar och växelriktaren stryper då produktionen vilket släcker ljusbågen.
Minskad EMC-problematik
Om en funktionsjorning görs på en anläggning där man har optimerare har en minskad problematik med EMC (elektromagnetisk kompabilitet). Jordningen av skensystem (som är förbundna med opimerarna) dämpar högfrekventa signaler. Väldigt förenklat kan man se det som att funktionsjorningen fungerar som en stötdämpare som ”släcker ut” viss störningsproblematik.
Jord som jord?
Rent installationstekniskt är det ingen skillnad på jord som jord. Funktionsjord får hämtas från skyddsjordplinten i växelriktaren. Men man får inte hämta skyddsjord vidare från funktionsjordkabeln. Detta för att den jordningen inte skyddar mot elchock genom att t.ex. lösa ut en säkring. Den får då varken kallas skyddsjord och får inte vara gulgrön.
Åskskydd?
Om fastigheten har ett åskledarsystem eller om det finns risk för att inducera störningar är det en bra idé att konsultera ett proffs för åskskydd och utformning av sådana system. Funktionsjordningen kan om den utförs felaktigt bidra till en ökad risk samt sätta befintliga skyddssystem ur spel.
Olika alternativ för funktionsjordning:
- Eget jordtag
Ett eget jordtag kan göras med hjälp av ett järnspett eller att man gräver ner en metallskiva i marken. Jordtaget förbinds sedan med likströmskabel från taket. Detta innebär i praktiken att man kommer ha ett separat jordtag för DC och AC.
Fördelar:
- åsknedslag letar sig inte in i fastigheten via elcentraler in elektriska apparater.
- Minskad risk för vagabonderande DC som når skyddsjord/nolla från panelsträng/ställning vid händelse av isolationsfel.
Nackdelar:
- Dyrt och tidskrävande
- Svårt att få till bra jord med rätt resistans (beror på jordmån, fuktighet etc).
- Dra in funktionsjorden till jordplinten där övrig jord ansluts
Funktionsjorden kopplas in på samma jordplint där övrig jord (både skyddsjord och funktionsjord) ansluts.
Fördelar:
- Enkel inkoppling och installation
- Enkelt att veta att man har bra jord då man använder husets jord.
Nackdelar:
- Ökad risk för fortplantning av inducerad spänning in i befintliga centraler
- Koppla in funktionsjorden till en egen jordplint (separat från skyddsjord)
Funktionsjorden kopplas in på en egen jordplint men jordplinten i sig är från samma jordtag. Det blir en kompromiss mellan alternativ 1 och alternativ 2 som listats ovan.
Fördelar:
- Enkel inkoppling och installation
- Tydlig separation mellan skydds- och funktionsjord.
- Enkelt att veta att man har bra jord då man använder husets jord.
Nackdelar:
- Ökad risk för fortplantning av inducerad spänning in i befintliga centraler
Slutsatser
Efter att du nu gått igenom detta inlägg så har du förhoppningsvis byggt på dig än mer kunskap och av i branschen kanske nått mer samsyn kring definitioner och begrepp kring vad som gäller. Som alltid när det handlar om elinstallation att vara väl bevandrad med gällande standarder och föreskrifter. Se därför till att ha god kunskap om dessa samtidigt som du går igenom vad faktiskt växelriktartillverkaren kräver gällande installationen.