Protecția DC a panourilor fotovoltaice este obligatorie prin normele în vigoare (SR EN 62548, NTE 013/2016) și reprezintă diferența dintre o instalație sigură și un risc real de incendiu sau electrocutare. Spre deosebire de AC unde un disjunctor standard funcționează, în circuitul DC curentul nu trece prin zero — arcul electric se menține și poate distruge echipamente sau provoca incendii dacă echipamentele nu sunt dimensionate corect.
Un sistem fotovoltaic corect protejat are cel puțin patru straturi de protecție pe partea DC: siguranțe sau disjunctoare per string, întreruptor DC principal, descărcătoare de supratensiune (SPD) și împământare completă a carcaselor metalice. Fiecare element are un rol distinct și nu le poți substitui unele cu altele.
De ce protecția DC este diferită de AC
Pe partea AC, curentul alternativ trece prin zero de 50 de ori pe secundă — acest moment natural stinge arcul electric când un disjunctor deschide circuitul. Pe DC, curentul este continuu: când un disjunctor sau siguranță încearcă să întrerupă circuitul, arcul electric se formează și trebuie stins activ prin separarea fizică a contactelor.
De aceea, echipamentele DC pentru fotovoltaice au marcajul specific: PV sau DC cu tensiunea nominală (600V DC sau 1000V DC). Un disjunctor AC de 16A marcat 230V AC nu poate fi folosit pe string-uri DC de 400V — se va topi sau va provoca incendiu.
Tensiunile tipice pe un sistem rezidențial:
- String 6 panouri × 400W (Voc ~42V): Voc string = ~252V DC
- String 8 panouri × 400W: Voc string = ~336V DC
- Sisteme cu invertoare string 1000V: până la 800V DC în operare, ~1000V la Voc la frig
Siguranțe fuzibile per string — când sunt necesare
Siguranțele per string (câte una pe polul pozitiv al fiecărui string) sunt necesare doar când ai 3 sau mai multe stringuri în paralel. Motivul: dacă un panou sau un string are un scurtcircuit, celelalte stringuri îl pot alimenta cu un curent de defect mai mare decât poate suporta cablul.
Pentru sisteme rezidențiale cu 1–2 stringuri, siguranțele per string nu sunt tehnic necesare (invertoarele moderne au protecție internă), dar unii instalatori le montează din precauție.
Specificații siguranțe string:
- Valoare curentă: 1,5–2 × Isc al panoului (pentru panouri de 10–12A Isc → siguranță 15A sau 20A)
- Tensiune: minim Voc string × 1,25 (dacă Voc string = 336V → siguranță 500V DC minimum)
- Tip: gPV (protejeaza cabluri) sau aR (protecție rapidă semiconductor)
Disjunctoare DC principale și combiner box
Combiner box (cutie de combinare): echipament care adună stringurile în paralel și include siguranțele per string + bara de nul + ieșire unică spre invertor. Obligatoriu când ai 3+ stringuri.
Întreruptor DC principal (Load Break Switch): permite deconectarea manuală a tuturor stringurilor de la invertor. Obligatoriu pentru intervenții de întreținere. Se montează între combiner box și invertor sau între stringuri și invertor la sisteme mici.
| Echipament | Când e obligatoriu | Cost aproximativ |
|---|---|---|
| Siguranțe string per pol | 3+ stringuri în paralel | 20–50 RON/buc |
| Combiner box complet | 3+ stringuri | 400–800 RON |
| Întreruptor DC Load Break | Întotdeauna recomandat | 150–350 RON |
| SPD tip 2 DC | Obligatoriu în România | 200–450 RON |
| SPD tip 1 DC | Zone cu risc trăsnet ridicat | 350–700 RON |
Descărcătoare de supratensiune DC (SPD)
Supratensiunile atmosferice (trăsnete indirecte) sunt principala cauză de defectare a invertoarelor fotovoltaice în România. Un SPD (Surge Protective Device) de tip 2 DC este obligatoriu conform NTE 013 pentru orice instalație.
Clasificare SPD:
- Tip 1 (B): pentru clădiri cu paratrăsnet sau zone cu risc trăsnet ridicat (Dobrogea, Câmpia Română). Iimp ≥ 12,5 kA.
- Tip 2 (C): standard pentru instalații rezidențiale fără paratrăsnet. In ≥ 5 kA, Imax ≥ 20 kA.
- Tip 1+2 (B+C): combinat, pentru instalare simplificată.
SPD-ul DC se montează la intrarea invertorului (sau în combiner box) între polul pozitiv și negativ și pământ. Necesită o legătură scurtă la bara de pământ — cablu cât mai scurt posibil (sub 50 cm ideal), secțiune minimum 6 mm².
Important: SPD-urile au o durată de viață (se uzează după fiecare supratensiune absorbită). Verifică anual indicatorul de stare (verde = ok, roșu = înlocuiește).
Împământarea — cea mai neglijată componentă
Împământarea corectă face toată diferența în siguranță și implicit în performanță (reducere zgomot electromagnetic pe invertoarele cu transformator izolat redus).
Ce se împământează obligatoriu:
- Carcasele metalice ale panourilor fotovoltaice (rama de aluminiu)
- Structura de montaj (șine, console)
- Carcasa metalică a invertorului (dacă e metalică)
- Carcasa cutiei de combinare
- SPD-uri (legătura la pământ)
Cablul de împământare: minimum 4 mm² CU (cupru) între panouri și bara de pământ. Între bara de pământ și priza de pământ a clădirii: minimum 16 mm² CU sau 25 mm² Al.
Priza de pământ: dacă clădirea are deja priză de pământ conformă (sub 10Ω rezistență de dispersie), poți conecta la ea. Dacă nu — și multe case vechi din România nu au — instalatorul trebuie să execute o priză nouă (platbandă OL-Zn sau electrozi verticali).
Greșeli frecvente pe șantier
- Siguranțe AC pe circuit DC — echipament greșit, risc incendiu
- Cabluri DC subdimensionate — cablu 4 mm² pe string de 12A cu traseu de 20 m → cădere de tensiune + supraîncălzire
- Lipsa SPD — economie falsă de 200–450 RON care poate costa un invertor de 3.000–8.000 RON
- Împământarea conectată la bara de nul AC — greșeală frecventă, poate provoca curenți de defect parazitari
- Conectori MC4 incompatibili — nu amesteca conectori MC4 de mărci diferite (contact imperfect → puncte calde)
FAQ
Pot monta eu siguranțele DC dacă sunt electrician autorizat AC? Autorizația AC nu acoperă instalații fotovoltaice DC peste 50V. Ai nevoie de atestat ANRE specific pentru fotovoltaice sau colaborezi cu un instalator atestat. Detalii în ghidul nostru despre atestatul ANRE.
Câte siguranțe string îmi trebuie pentru un sistem de 5 kWp cu 12 panouri? Depinde de configurație. La 2 stringuri de câte 6 panouri → nu sunt tehnic obligatorii siguranțe separate, dar un întreruptor DC principal este recomandat. La 3 stringuri de 4 panouri → siguranțe per string obligatorii.
SPD DC și SPD AC sunt aceleași? Nu. SPD-urile DC sunt dimensionate pentru tensiunea continuă a stringurilor (500V DC sau 1000V DC). Nu pot fi substituite cu SPD-uri AC de 275V sau 385V.
Concluzie
Protecția DC nu este un domeniu unde merită să economisești sau să improvizezi. Echipamentele greșite sau lipsă nu se văd imediat — dar pot distruge invertorul la prima furtună sau pot provoca un incendiu la o conexiune slabă după câțiva ani.
Dacă vrei să estimezi ce putere de instalație ai nevoie și implicit ce complexitate de protecție DC vei avea, folosește calculatorul nostru PVGIS — dimensionează sistemul corect de la început.