Riscurile electrice ale instalațiilor fotovoltaice în România – ghid de siguranță pentru panouri fotovoltaice

Instalarea de panouri fotovoltaice și instalații fotovoltaice în România a cunoscut o creștere semnificativă datorită interesului tot mai mare pentru energie regenerabilă și economiile la factura de electricitate. Cu toate acestea, un sistem fotovoltaic este în esență o instalație electrică complexă, iar siguranța electrică trebuie să fie o prioritate absolută. Protejarea instalației nu doar conservă investiția și clădirea, dar mai ales previne accidente grave sau daune materiale cauzate de diverse pericole electrice.

Este important de înțeles că un sistem de panouri fotovoltaice implică circuite electrice de curent continuu și alternativ cu tensiuni semnificative. Atât în faza de instalare, cât și în exploatare, pot apărea riscuri precum electrocutarea instalatorilor sau utilizatorilor, scurtcircuite ce pot declanșa incendii, defecțiuni ale componentelor critice (precum invertorului fotovoltaic) și probleme de izolație a cablurilor. În continuare, vom explora principalele tipuri de riscuri electrice asociate sistemelor fotovoltaice, precum și măsurile de prevenire și normele de siguranță pe care trebuie să le respectăm în România pentru a avea un sistem fotovoltaic fiabil și sigur.

Tipuri de riscuri electrice într-un sistem fotovoltaic

Electrocutare

Unul dintre cele mai grave riscuri într-o instalație fotovoltaică este electrocutarea – adică producerea unui șoc electric atunci când o persoană intră în contact cu componente sub tensiune. Instalatorii sunt deosebit de expuși în timpul montajului și întreținerii, deoarece panourile fotovoltaice generează curent continuu (DC) ridicat de îndată ce sunt expuse la lumină solară, chiar și atunci când sistemul nu este conectat încă la rețea. De exemplu, un șir (string) de panouri fotovoltaice poate produce sute de volți curent continuu (în mod uzual 300–800 V DC la sistemele rezidențiale on-grid), suficient pentru a provoca electrocutări fatale dacă se ating bornele sau cablurile neizolate corespunzător.

Chiar și utilizatorii finali ai sistemului trebuie să fie conștienți de acest pericol. În mod normal, componentele sistemului (panouri, cabluri, invertor, tabloul electric) sunt izolate și încapsulate astfel încât utilizatorul să nu intre în contact cu părți sub tensiune. Totuși, pot exista situații accidentale – de exemplu, dacă izolarea unui cablu cedează sau dacă apă pătrunde în cutia de conexiuni a unui panou – în care elemente metalice ale structurii sau carcasa echipamentelor ar putea ajunge sub tensiune. Fără o împământare corespunzătoare și dispozitive de protecție, o persoană care atinge componenta defectă riscă un șoc electric. De aceea, instruirea corespunzătoare a personalului care intervine la sistem și evitarea oricăror intervenții de către persoane neautorizate sunt esențiale pentru prevenirea electrocutărilor.

Scurtcircuit și incendii

Un scurtcircuit apare atunci când un conductor electric pozitiv atinge direct un conductor negativ sau când un conductor activ atinge partea metalică împământată, permițând curentului să circule necontrolat pe o cale nedorită. În sistemele fotovoltaice, scurtcircuitele pot apărea atât pe partea de curent continuu (între panouri și invertor), cât și pe partea de curent alternativ (după invertorul fotovoltaic, către rețea sau consumatori). O consecință gravă a unui scurtcircuit este riscul de incendiu – curentul foarte mare generat produce căldură intensă în conductori și conexiuni, putând topi izolația cablurilor sau componentele și aprinde materialele inflamabile din apropiere

Cauze frecvente:

• Cabluri deteriorate sau cu izolația crăpată (pun contact accidental între conductor și elemente metalice).

• Conexiuni slabe sau incompatibile (ex: conectori MC4 conectați incomplet sau de tipuri diferite, care pot genera supraîncălzire și topirea izolației).

• Module fotovoltaice cu defecte (fisuri sau defecte interne ce pot provoca arc electric în interiorul panoului).

• Dimensionarea incorectă a cablurilor sau lipsa siguranțelor corespunzătoare (permit curenților de scurtcircuit să circule neîntrerupți, intensificând efectele).

Măsuri de prevenire:

1. Realizarea de conexiuni electrice ferme și verificate periodic (pentru a evita slăbirea sau coroziunea care ar putea provoca scântei).

2. Montarea de siguranțe fuzibile sau întrerupătoare automate adecvate pe fiecare șir de panouri și pe ieșirea invertorului (pentru a întrerupe prompt curentul în caz de suprasarcină sau scurtcircuit).

3. Utilizarea de sisteme de protecție la arc electric (AFD) care detectează arcurile și decuplează circuitele înainte ca acestea să declanșeze un incendiu.

4. Evitarea plasării cablurilor DC lângă materiale combustibile și folosirea de materiale ignifuge în jurul cablurilor și invertorului (astfel, dacă apare un incendiu, propagarea focului este îngreunată).

Per ansamblu, riscul de incendiu la panourile fotovoltaice este foarte mic dacă sistemul este proiectat și instalat corect. Totuși, el nu poate fi eliminat complet, motiv pentru care prevenția și respectarea standardelor de siguranță rămân esențiale.

Defecțiuni ale invertorului

Invertorul fotovoltaic este componenta centrală a oricărui sistem fotovoltaic, convertind curentul continuu generat de panouri în curent alternativ utilizabil în rețea sau de către consumatorii casnici. O defecțiune a invertorului poate avea consecințe semnificative atât asupra funcționării sistemului, cât și asupra siguranței. În cel mai bun caz, o avarie a invertorului duce la oprirea producției de energie (și astfel la pierderea beneficiilor economice până la remediere). Însă, în cazuri grave, defecțiunile electrice interne pot provoca supratensiuni sau scurtcircuite ce pot afecta alte echipamente din apropiere ori chiar pot genera incendii.

Cauze și manifestări: Defecțiunile invertorului pot apărea din multiple motive: erori de fabricație, uzura componentelor electronice sau condiții de operare nefavorabile. De pildă, o ventilație insuficientă poate provoca supraîncălzirea invertorului (arderea unor circuite interne), iar o supratensiune severă pe rețea sau un fulger în apropiere poate avaria instant componentele delicate. Invertoarele de calitate includ protecții și se opresc automat la detectarea unor anomalii, însă un invertor defect se poate opri brusc sau poate funcționa instabil.

Impact și prevenție: Un invertor defect poate lăsa componentele conectate sub tensiune necontrolată sau poate chiar să emane fum și să ia foc. Pentru a minimiza riscul, este important să se aleagă un invertor de la un producător de încredere, care include protecții la supracurent, supratensiune și senzori de supraîncălzire. Instalarea invertorului trebuie făcută conform indicațiilor producătorului – într-un loc ferit de intemperii, cu ventilație adecvată și cu conexiuni electrice corect realizate. În plus, utilizatorii nu ar trebui niciodată să deschidă sau să repare singuri invertorul, deoarece acesta conține circuite de înaltă tensiune; orice intervenție se va face doar de către personal autorizat. În cazul apariției unor coduri de eroare sau a opririi neașteptate a invertorului, se impune oprirea în siguranță a sistemului (conform procedurilor din manual) și contactarea serviciului tehnic pentru diagnostic și remediere.

Probleme de izolație a cablurilor

Cablurile electrice dintr-un sistem fotovoltaic trebuie să aibă o izolație robustă, rezistentă la UV, temperaturi extreme și umezeală. Când această izolație se deteriorează sau este compromisă, conductorul metalic rămâne expus, generând riscuri serioase de scurtcircuit și electrocutare. Pe acoperiș, cablurile sunt supuse constant factorilor de mediu: radiațiile UV ale soarelui și oscilațiile mari de temperatură pot în timp să fragilizeze sau să crape învelișul izolator, mai ales dacă nu sunt folosite cabluri special concepute pentru panouri fotovoltaice (tip PV, cu rezistență sporită la intemperii). De asemenea, rozătoarele sau păsările pot roade cablurile, iar o montare neglijentă (cabluri târâte peste muchii ascuțite sau strânse prea tare) poate afecta mantaua protectoare.

Riscurile unor cabluri neizolate corespunzător: Un conductor dezizolat care atinge structura metalică a sistemului poate transfera tensiunea către aceasta, creând pericol de electrocutare la atingere. Totodată, dacă doi conductori opuși se ating din cauza izolației defecte, se produce un scurtcircuit care poate genera arc electric și căldură intensă, crescând riscul de incendiu. Astfel de probleme pot trece neobservate imediat, dar reprezintă o amenințare latentă pentru siguranța sistemului.

Prevenție: Prevenirea acestor situații se realizează prin utilizarea de cabluri certificate pentru aplicații fotovoltaice și printr-o instalare atentă. Toate cablurile DC și AC trebuie fixate bine, departe de muchii tăioase, și protejate (prin tuburi sau canale) în zonele expuse factorilor de deteriorare. Este recomandată inspectarea periodică a cablurilor – dacă se observă crăpături, porțiuni de izolație decolorate sau alte semne de uzură, cablul respectiv trebuie înlocuit imediat. Menținând cablurile în stare bună, se elimină una dintre cauzele majore ale incidentelor electrice în sistemele cu panouri fotovoltaice.

Măsuri de prevenire și siguranță

Instalare corectă conform normelor

Primul pas către un sistem fotovoltaic sigur este o instalare corectă, realizată conform normelor europene și românești în vigoare. Acest lucru implică respectarea strictă a normelor tehnice și utilizarea de electricieni autorizați. Normele europene și românești (precum standardele IEC aplicabile și normativul I7/2011) stabilesc cerințele de siguranță care trebuie urmate la proiectarea și montajul sistemului.

O instalare conform normelor asigură dimensionarea adecvată a tuturor componentelor: secțiunea cablurilor este calculată corect pentru curentul maxim și distanța de traseu (evitând supraîncălzirea), conexiunile sunt realizate cu conectori standard (de tip MC4 pentru panouri) strânși corect, iar împământarea panourilor și a invertorului este efectuată profesional. De asemenea, sunt prevăzute dispozitivele de protecție necesare (siguranțe, întrerupătoare, separatoare de sarcină pe DC și AC) și se ține cont de amplasare: invertorul este montat într-un loc ferit de intemperii și ușor accesibil pentru intervenții, cablurile sunt fixate și protejate mecanic, iar panourile sunt instalate pe o structură solidă. Respectarea acestor cerințe minimizează riscurile, deoarece sistemul va reacționa predictibil la supraîncărcări sau defecte (de exemplu, o siguranță va întrerupe curentul într-un circuit defect înainte să se supraîncălzească cablurile). În România este obligatoriu ca racordarea la rețeaua electrică să fie efectuată de un electrician autorizat ANRE, care va verifica instalația și va certifica respectarea normelor de siguranță înainte de punerea în funcțiune a sistemului.

Importanța utilizării echipamentelor de calitate

Utilizarea unor echipamente de calitate superioară este o măsură esențială pentru reducerea riscurilor electrice. Componentele unui sistem fotovoltaic – de la panouri și invertor până la cabluri, conectori, siguranțe și structura de montaj – trebuie să provină de la producători cu reputație și să fie certificate conform standardelor internaționale (marcaje CE, certificări TÜV etc.). Echipamentele ieftine, de proveniență îndoielnică, pot avea defecte ascunse sau materiale de slabă calitate care se degradează rapid.

Panourile fotovoltaice ar trebui achiziționate de la mărci cunoscute, care oferă garanție extinsă și au un control al calității riguros. Producători renumiți precum Trina Solar, Canadian Solar, LONGi Solar sau JA Solar oferă module cu certificări la standarde înalte și performanță dovedită. Pentru invertoare fotovoltaice, calitatea este la fel de critică – mărci de top precum Huawei, SolarEdge, Fronius sau SMA sunt recunoscute pentru fiabilitate și multiplele protecții integrate (de exemplu, detectarea arcului electric, monitorizare inteligentă, protecție la supratensiune). De asemenea, accesoriile precum sistemele de montaj (ex: profile de aluminiu și șuruburi de la producători ca K2 Systems) și aparatele de protecție electrică (siguranțe, disjunctoare de curent continuu, descărcătoare de supratensiune de la firme ca Noark sau Schneider Electric) trebuie alese cu grijă.

Calitatea superioară a echipamentelor se traduce printr-o fiabilitate mai mare în timp și o probabilitate mult redusă de defectare periculoasă. În plus, producătorii de renume efectuează teste amănunțite de siguranță pe produsele lor – de exemplu, un invertor certificat va fi testat să se deconecteze în siguranță la orice anomalie. În România există furnizori specializați (precum Giaul – magazin de soluții fotovoltaice) care comercializează astfel de branduri de top, asigurând că instalațiile clienților sunt compuse din componente sigure și durabile. Chiar dacă investiția inițială în componente de calitate poate fi mai mare, aceasta se recuperează prin evitarea costurilor cu reparații, înlocuiri premature sau daune provocate de echipamente defecte.

Mentenanța periodică și inspecțiile obligatorii

Un sistem fotovoltaic, odată pus în funcțiune, nu trebuie lăsat nesupravegheat pe termen lung. Mentenanța periodică joacă un rol crucial în menținerea siguranței și performanței. Aceasta include atât inspecții vizuale regulate, cât și verificări tehnice detaliate la intervale stabilite. Proprietarii ar trebui să examineze cel puțin anual panourile și echipamentele vizibile: să verifice dacă panourile nu prezintă crăpături sau decolorări anormale, dacă cablurile la vedere sunt intacte și bine fixate, și dacă nu s-au acumulat resturi, frunze ori praf excesiv ce ar putea afecta sistemul (sau chiar crea riscuri de inflamare în prezența unui cablu încins).

Pe lângă aceste verificări de suprafață, inspecțiile tehnice obligatorii trebuie efectuate de personal autorizat. Conform normativelor de siguranță, instalațiile electrice ar trebui verificate periodic (de obicei la 1-2 ani pentru clădiri rezidențiale și chiar mai des la cele industriale). Aceste inspecții includ testarea continuității împământării, măsurarea rezistenței de izolație a cablurilor, verificarea funcționării dispozitivelor de protecție (siguranțe, întrerupătoare diferențiale, descărcătoare de supratensiune) și termografierea conexiunilor pentru a detecta eventuale “puncte calde” (semn de contact imperfect). O astfel de verificare periodică poate identifica din timp probleme incipiente, care pot fi remediate înainte de a provoca un accident.

De asemenea, este recomandată curățarea periodică a panourilor fotovoltaice, pentru a îndepărta praful sau murdăria depusă și a menține eficiența sistemului. Această operațiune trebuie făcută în condiții de siguranță: instalația se oprește complet pe durata curățării, iar persoana care curăță folosește unelte cu izolație și nu urcă pe suprafața panourilor.

Printr-o mentenanță consecventă și adecvată, se asigură că sistemul funcționează în parametri optimi și că riscurile electrice rămân minime pe toată durata de viață a instalației.

Sisteme de protecție împotriva supratensiunilor și descărcărilor electrice

Un alt aspect cheie al siguranței este protejarea sistemului fotovoltaic de supratensiuni bruște și de descărcări electrice atmosferice (fulgere). Panourile fotovoltaice, întinse pe o suprafață mare și amplasate de regulă pe acoperiș, pot atrage sau suferi influența unui trăsnet căzut în apropiere. O lovitură directă de trăsnet poate distruge instantaneu echipamentele neprotejate și poate declanșa incendii, iar chiar și fulgerele căzute la distanță pot induce supratensiuni tranzitorii în cablurile sistemului.

Pentru a preveni aceste situații, se instalează sisteme de protecție electrică panouri fotovoltaice cum ar fi dispozitive de protecție la supratensiune (SPD), atât pe partea de curent continuu (între panouri și invertor), cât și pe partea de curent alternativ (la intrarea în tabloul electric al clădirii). Aceste aparate descarcă rapid către pământ supratensiunile apărute, înainte ca acestea să deterioreze echipamentele. De asemenea, este esențială o împământare corectă și unitară a întregului sistem: toate ramele metalice ale panourilor, structura de montaj, carcasa invertorului și tabloul electric trebuie legate la o priză de pământ comună, cu rezistență foarte mică, asigurând astfel un traseu sigur pentru curenții de defect sau de trăsnet.

În clădirile situate în zone cu descărcări atmosferice frecvente sau la instalațiile de mari dimensiuni, se recomandă și montarea unui paratrăsnet (sistem de protecție externă împotriva trăsnetului). Paratrăsnetul va prelua lovitura directă de fulger și o va conduce în siguranță în pământ, ferind panourile și acoperișul de forța distructivă a trăsnetului. Tot în categoria protecțiilor electrice intră și întrerupătoarele diferențiale (RCD) de pe circuitul de curent alternativ al invertorului, care detectează scurgerile de curent către pământ (de exemplu, dacă cineva atinge un fir sub tensiune sau dacă apare un defect de izolație) și decuplează instant alimentarea, prevenind electrocutarea.

Prin implementarea acestor sisteme de protecție, riscurile cauzate de evenimente neprevăzute – cum ar fi furtuni electrice sau fluctuații bruște de tensiune pe rețeaua electrică – sunt considerabil reduse. Echipamentele rămân protejate, iar siguranța clădirii și a persoanelor este menținută chiar și în condiții extreme.

Norme și reglementări privind siguranța sistemelor fotovoltaice în România

Standarde și legislație aplicabilă

Siguranța sistemelor fotovoltaice este asigurată și prin respectarea strictă a standardelor tehnice și a legislației în domeniu. La nivel european, toate componentele unui sistem fotovoltaic trebuie să respecte directivele UE relevante, precum Directiva de Joasă Tensiune (LVD) pentru echipamentele electrice și Directiva EMC pentru compatibilitate electromagnetică. Aceste cerințe sunt transpuse și în legislația românească, impunând ca panourile, invertoarele și celelalte echipamente să fie certificate CE și însoțite de declarații de conformitate. În plus, standarde specifice, precum SR EN 62446 (cerințe pentru testarea și inspecția sistemelor fotovoltaice conectate la rețea) și SR EN 62548 (cerințe pentru proiectarea și instalarea sistemelor fotovoltaice), oferă ghidaj tehnic pe care instalatorii ar trebui să îl urmeze. De asemenea, Normativul I7/2011 pentru instalații electrice interioare de joasă tensiune stabilește condițiile de siguranță ce trebuie respectate la montajul și exploatarea sistemelor fotovoltaice. În practică, asta înseamnă că instalația trebuie să includă echipamente de protecție corespunzătoare, marcaje de avertizare (de tip “Pericol: Tensiune Fotovoltaică”), precum și documentație tehnică (schema electrică, calcule de dimensionare) pregătită înainte de punerea în funcțiune.

Cerințe pentru instalatori și autorizări

În România, montajul și racordarea panourilor fotovoltaice la rețeaua electrică trebuie realizate de personal autorizat. Conform reglementărilor ANRE, instalațiile fotovoltaice conectate la rețeaua de joasă tensiune pot fi executate doar de electricieni sau firme autorizate (de exemplu, cu autorizație de electrician gradul II B pentru lucrări până la 1000 V). Astfel se asigură că instalatorul are cunoștințele și competențele necesare pentru a respecta toate normele de siguranță.

Pentru a deveni prosumator (adică să produceți energie și să livrați surplusul în rețeaua națională), este necesar un aviz tehnic de racordare de la operatorul de rețea. Acesta confirmă că instalația respectă cerințele tehnice (de exemplu, invertorul are funcție de anti-însularizare și echipamentele sunt certificate). De asemenea, programele de finanțare precum Casa Verde Fotovoltaice impun utilizarea de instalatori validați, garantând că sistemul este montat corespunzător. La finalul lucrărilor, instalația fotovoltaică trebuie verificată și pusă în funcțiune de un electrician autorizat, care va emite un proces-verbal de recepție și un raport de verificare a siguranței (PRAM). Aceste documente atestă oficial că sistemul a fost instalat corect și respectă standardele în vigoare.

Concluzie

Energia solară oferă beneficii inegalabile în ceea ce privește energia curată și reducerea costurilor, însă, după cum am văzut, exploatarea unui sistem fotovoltaic implică și o serie de riscuri electrice ce nu trebuie ignorate. Electrocutarea, incendiile provocate de scurtcircuite, defecțiunile de echipamente și alte probleme pot apărea dacă instalația nu este proiectată, instalată și întreținută corect. Vestea bună este că, prin cunoașterea acestor riscuri și aplicarea măsurilor adecvate de prevenire, probabilitatea unor incidente poate fi redusă la minimum. Un sistem fotovoltaic modern, realizat la standarde înalte, este în general foarte sigur și fiabil.

Asigurați-vă că apelați la profesioniști certificați pentru instalarea panourilor fotovoltaice și folosiți doar echipamente testate și certificate. Astfel vă veți bucura de avantajele unui sistem fotovoltaic eficient, fără griji legate de siguranța electrică.

Dacă aveți nelămuriri sau doriți să instalați un sistem fotovoltaic în condiții de maximă siguranță, echipa Giaul vă stă la dispoziție. Experții noștri vă pot oferi consultanță personalizată și servicii de instalare la standarde profesionale. Nu ezitați să ne contactați prin pagina noastră de contact. Vă vom ajuta cu plăcere să beneficiați de energia solară în mod sigur și eficient!

FAQ

Care sunt principalele riscuri electrice într-o instalație fotovoltaică?

Riscurile principale sunt electrocutarea, scurtcircuitele ce pot provoca incendii, defectarea invertorului, deteriorarea izolației cablurilor și supratensiunile provocate de fulgere sau fluctuații ale rețelei.

Cum pot fi prevenite electrocutările la panourile fotovoltaice?

Prin instalare corectă realizată de personal autorizat ANRE, utilizarea echipamentelor certificate, împământare corectă, RCD-uri și evitarea intervențiilor neautorizate asupra sistemului.

Pot provoca panourile fotovoltaice incendii?

Da, însă foarte rar. Incendiile pot apărea din cauza conexiunilor slabe, cablurilor defecte sau arcurilor electrice. Folosirea protecțiilor adecvate, a conectorilor de calitate și a siguranțelor pe string reduce semnificativ acest risc.

Ce echipamente de protecție sunt esențiale pentru un sistem fotovoltaic sigur?

Siguranțe fuzibile, întrerupătoare automate, întrerupătoare diferențiale (RCD), descărcătoare de supratensiune (SPD), împământare corectă și, la nevoie, paratrăsnet.

Cine are voie să monteze și să verifice un sistem fotovoltaic în România?

Instalarea și punerea în funcțiune trebuie realizate de electricieni sau firme autorizate ANRE. Verificările periodice și mentenanța tehnică trebuie efectuate tot de personal autorizat.