Zagrożenie porażeniem podczas gaszenia pożaru w budynkach z fotowoltaicznymi źródłami energii

• Autorzy: Czapp Stanisław , Seklecki Konrad , Litzbarski Leszek , Olesz Marek

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.12.14

Warianty tytułu

EN

Risk of electric shock during firefighting in buildings with PV energy sources

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podczas prowadzenia akcji gaśniczej w budynku z fotowoltaicznymi źródłami energii występuje zwiększone ryzyko porażenia prądem elektrycznym ze względu to, że moduły fotowoltaiczne są źródłami autonomicznymi i mogą generować niebezpieczne napięcie mimo odłączenia inwertera zarówno od strony AC, jak i DC instalacji elektrycznej. Szczególnie duże ryzyko porażenia powstaje podczas dotknięcia przez strażaka przewodów pod napięciem przyłączonych do modułów fotowoltaicznych oraz podczas podawania na nie środka gaśniczego. W artykule przedstawiono ogólne zasady ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach fotowoltaicznych, wyniki badań rezystancji środków ochrony osobistej strażaków i oceniono zagrożenie porażeniem podczas prowadzenia akcji gaśniczej w budynku z fotowoltaicznymi źródłami energii.

EN

When carrying out firefighting in a building with photovoltaic (PV) energy sources, there may be an increased risk of electric shock due to the fact that these sources are autonomous and can generate dangerous voltage despite disconnecting the inverter from both the AC and DC sides of the installation. A particularly high risk of electric shock occurs when a firefighter touches conductors connected to the PV modules and when applying extinguishing media to them. The article presents general principles of protection against electric shock in PV installations, the results of testing the resistance of firefighters' personal protective equipment and assesses the risk of electric shock during firefighting in a building with PV energy sources.

Słowa kluczowe

PL

fotowoltaiczne źródło energii; pożar; zagrożenie porażeniem

EN

photovoltaic energy source; fire; electric shock hazard

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 12
• Strony: 66--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czapp Stanisław

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0002-1341-8276

autor

Seklecki Konrad

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

• https://orcid.org/0009-0004-2556-284

autor

Litzbarski Leszek

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0001-9087-186X

autor

Olesz Marek

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0003-4022-6082

Bibliografia

• [1] Obwieszczenie Ministra Rozwoju i Technologii z dnia 15 kwietnia 2022 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2022, poz. 1225)
• [2] Czapp S., Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach i instalacjach niskiego napięcia, PWN, Warszawa 2023
• [3] PN-HD 60364-4-41:2017-09 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa – Ochrona przed porażeniem elektrycznym
• [4] PN-HD 60364-7-712:2016-05 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 7-712: Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji – Fotowoltaiczne (PV) układy zasilania
• [5] RCD Selection for SolarEdge Inverters – Application Note, SolarEdge, 2018
• [6] Czapp S., The effect of earth fault current harmonics on tripping of residual current devices, Przeglad Elektrotechniczny, 85 (2009), nr 1, 196-201
• [7] Czapp S., Horiszny H., Simulation of residual current devices operation under high frequency residual current, Przeglad Elektrotechniczny, 88 (2012), nr 2, 242-247
• [8] Czapp S., Dobrzynski K., Klucznik J., Lubosny Z., Low-frequency tripping characteristics of residual current devices. 2017 IEEE International Conference on Environmental and Electrical Engineering & 2017 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC /I&CPS Europe), Milan, Italy, 6-9 June 2017, doi: 10.1109/EEEIC.2017.7977445
• [9] Czapp S., Testing sensitivity of A-type residual current devices to earth fault currents with harmonics. Sensors, 20 (2020), 2044, https://doi.org/10.3390/s20072044
• [10] Xie P., Fang Z., Hu J., Yang J., Zhu G., Tripping characteristics of residual current devices under different working conditions. 3rd IEEE conference on Energy Internet and Energy System Integration, Changsha, China, 8-10 November 2019
• [11] Cheng D., Zhang B., Xiong S., Xie Z., Xue Z., Residual current detection prototype and simulation method in low voltage DC system, IEEE Access, 10 (2022), 51100-51109
• [12] Hallemans L. et al., Modelling and Experimental Validation of a Pole-To-Ground Protection Device in Low Voltage DC Microgrids, 22nd European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'20 ECCE Europe), Lyon, France, 07-11 September 2020
• [13] Czapp S., Residual current devices in installations with PV energy sources, Przeglad Elektrotechniczny, 98 (2022), nr 12, 100-104, doi: 10.15199/48.2022.12.25
• [14] Czapp S., Tariq H., Cieslik S., Behavior of residual current devices at earth fault currents with DC component, Sensors, 22 (2022), 8382, https://doi.org/10.3390/s22218382
• [15] Seklecki K., Litzbarski L., Wójcik J., Cieślikowska Z., Włas M., Grochowski J., Instalacje fotowoltaiczne w budownictwie wielorodzinnym, Przeglad Elektrotechniczny, 100 (2024), nr 3, 79- 81, doi:10.15199/48.2024.03.13
• [16] Czaja P., Bezpieczeństwo pożarowe instalacji fotowoltaicznych, Przeglad Elektrotechniczny, 97 (2021), nr 12, 105-108, https://doi.org/10.15199/48.2021.12.19
• [17] Szultka S., Czapp S., Tomaszewski A., Ullah H., Evaluation of Fire Hazard in Electrical Installations Due to Unfavorable Ambient Thermal Conditions, Fire, (6) 2023; nr 2, 41. https://doi.org/10.3390/fire6020041
• [18] Seklecki K., Litzbarski L.S., Adamowicz M., Grochowski J., PV installations and the safety of residential buildings, Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych, 4 (2023) 1-10, https://dx.doi.org/10.37105/iboa.177
• [19] Czosnyka M., Budzisz J., Algorytm wykrywania iskrzenia w detektorach AFDD, XXIV Konferencja Naukowo-Techniczna „Bezpieczeństwo Elektryczne ELSAF 2023”, Karpacz, 19- 22.09.2023, 67-76
• [20] Johnson J., Oberhauser Ch., Montoya M., Fresquez A., Gonzalez S., Patel A., Crosstalk nuisance trip testing of photovoltaic DC Arc- Fault Detectors, 38th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Austin, TX, USA, 3-8 June 2012
• [21] PN-EN 61008-1:2013-05 Wyłączniki różnicowoprądowe bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego do użytku domowego i podobnego (RCCB) – Część 1: Postanowienia ogólne
• [22] PN-EN 62423:2013-06 Wyłączniki różnicowoprądowe typu F i typu B z wbudowanym zabezpieczeniem nadprądowym i bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego do użytku domowego i podobnego
• [23] Integrated Rapid Shutdown Device Scoutbox450, GNE, Informacja o produkcie
• [24] Wyłącznik przeciwpożarowy Q, Q3 Energieelektronik GmbH & Co. KG, Informacja o produkcie
• [25] RC62: Recommendations for fire safety with PV panel installations, Fire Protection Association, ver. 2, 2023
• [26] Tommasini R., Pons E., Palamara F., Turturici C., Colella P., Risk of electrocution during fire suppression activities involving photovoltaic systems, Fire Safety Journal, 67 (2014), 35-41
• [27] Standardowe zasady postępowania podczas zdarzeń z instalacjami fotowoltaicznymi (PV), Komenda Wojewódzka Państwowej Straży Pożarnej w Łodzi, Wydanie pierwsze, Łódź, 24.09.2020 r.
• [28] IEC TS 60479-1:2016-07 Effects of current on human beings and livestock – Part 1: General aspects
• [29] Czapp S., Residual current devices in electric vehicles charging installations, Przeglad Elektrotechniczny, 100 (2024), nr 2, 62-65, doi: 10.15199/48.2024.02.11
• [30] IBEX 132MHC-EiGER 495-500, IBEX high efficiency monocrystalline solar modules with half cell technology, Swiss Solar, 2022, Informacja o produkcie
• [31] Backstrom R., Dini D.A, P.E., Firefighter Safety and Photovoltaic Installations Research Project, Underwriters Laboratories Inc., USA, 2011

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).