DC-brytare för solcells-installationer – Vad krävs?

En vanlig fråga är om man behöver en separat DC-brytare i en solcellsanläggning. Gästbloggare Jan-Olof Cleve, Nordic Solar, reder ut det hela i nedanstående inlägg.

DC-brytare för solcellsinstallationer – vad krävs?

Bland huvudkomponenterna i en solcellsinstallation finns DC-brytaren, vilken har till uppgift att vid behov bryta DC:n, det vill säga likströmskablaget mellan solcellspanelerna och växelriktaren. I Elinstallationsreglerna, SS-EN 436 40 00, kan man under punkt 712.536.2.2.5 läsa att ”En lastfrånskiljare ska anordnas på likströmssidan om solcellsomriktaren.”

Detta innebär dels att det ska finnas en DC-brytare i varje installation, dels att den ska ha lastfrånskiljaregenskaper. Som svar på en fråga till Elsäkerhetsverket om förtydligande har Elsäkerhetsverket meddelat att man kan acceptera DC-brytare som är integrerade i växelriktaren, men att dessa i så fall ska ha lastfrånskiljaregenskaper.

Flera växelriktarfabrikat på marknaden har någon form av inbyggd ”DC-brytare”, men många av dem uppfyller inte kravet på lastfrånskiljaregenskaper så där gäller det att se upp. Rent praktiskt så är det i de flesta fall enklare att installera en separat DC-brytare per sträng som ansluts till växelriktaren än att ha en gemensam brytare som bryter flera eller många strängar.

Att bryta en likströmskrets är betydligt knepigare än att bryta motsvarande med växelström. Detta beror på att likströmmen inte har någon sinusvåg som passerar 0 volt ett stort antal gånger i sekunden, vilket försvårar möjligheten att släcka den ljusbåge som tenderar att uppstå mellan brytarens kontaktbleck och som kan bränna sönder eller svetsa ihop dessa. Därför är det viktigt att den DC-brytare som installeras är avsedd för just DC och dimensionerad för den spänning och ström som kan förekomma.

Och så var det då detta med lastfrånskiljaregenskaper. Vad innebär det? Det är standarden SS-EN 60947-3 som anger krav, testmetoder, med mera för lastfrånskiljare, men i stora drag innebär det att brytaren ska ha följande egenskaper:

  • Förmåga att bryta strömkretsen med full last
  • Frånskiljaregenskaper, vilket bland annat innebär mekanisk direktkoppling mellan manöverhandtag och brytställe
  • Frånskiljaregenskaper, vilket bland annat innebär att ett visst brytavstånd mellan kontaktbleck ska uppfyllas

Det kan ju förefalla svårt att veta om en brytare uppfyller dessa krav, men i de flesta fall är det enkelt då det i produktinformationen oftast anges om det är fråga om en lastfrånskiljare. Annars kan man ju alltid vända sig till leverantören.

24 reaktion på “DC-brytare för solcells-installationer – Vad krävs?

  1. Vill man vara på den säkra sidan skall man ALLTID bryta nätanslutningen (AC) till växelriktaren INNAN man bryter anslutningen (DC) till panelerna.
    Man skall ALDRIG vare sig slå till eller från DC-anslutningen när växelriktaren är ansluten till nätet (AC).

    • Ja, så är det. Poängen i inlägget var “Flera växelriktarfabrikat på marknaden har någon form av inbyggd ”DC-brytare”, men många av dem uppfyller inte kravet på lastfrånskiljaregenskaper så där gäller det att se upp.”, med tanke på att en del (eller kanske många?) låter bli att montera en separat DC-brytare med lastfrånskiljaregenskaper.

      • Vad gäller om man bryter brandkårsbrytare via en nödavstängningsknapp? Vad gäller om man monterar en s.k. “String Box with a switch”? Uppfyller man då kraven i SS-EN 436 40 00 ? Vet någon av er svaret?

        • En så kallad brandkårsbrytare som styrs elektriskt via en nödavstängningsknapp uppfyller inte kravet på lastfrånskiljare då den inte har mekanisk direktkoppling mellan manöverhandtag och brytställe.
          När det gäller “String Box with a switch” skulle den kunna uppfylla kraven om switchen i sin tur uppfyller kraven på lastfrånskiljning. Dock är det ofta så att strängboxar blir installerade ganska långt från växelriktaren, vilket gör att syftet med DC-brytarkravet – att kunna bryta vid arbete med växelriktaren – försvåras avsevärt.

      • Hej Bengt

        Vi har diskuterat det där med olika elektriker och deras syn är att den inbyggda DC-brytaren är en lastfrånskiljande DC-brytare. Det står ingenstans att det skall vara vid full last.
        Enligt varningsetiketter på växelriktaren, att först bryta AC-sidan, sedan vänta 10 minuter innan DC-omkopplaren slås ifrån, för att sänka lasten och “tömma” kondensatorer. Sedan kan den brytas.
        Lite av en tolkningsfråga kan jag tycka.

        • Vad kravet är tycker jag är ganska klart om man läser Elinstallationsreglerna: ”En lastfrånskiljare ska anordnas på likströmssidan om solcellsomriktaren.” Det finns växelriktare som har en inbyggd DC-brytare som uppfyller kravet på lastfrånskiljare, men inte alla och då behöver man installera en eller flera separata brytare. Benämningen lastfrånskiljare innebär att brytaren på ett säkert sätt ska kunna bryta de laster som förekommer i kretsen, d v s även “full last”.

  2. Måste man vara (minst) elingenjör för att begripa ert fikonspråk? Jag har ibland fått intrycket att en del personer, som från början är positivt inställda till solenergi, blir avskräckta, när de kommer i kontakt med “fackfolket”. Väldigt tråkigt, för vi måste fortsätta att satsa hårt på “sol, vind & vatten”…

    Undrar icke-tekniker

    • Det som beskrivs i inlägget handlar om säkerhet och de krav som finns i svensk standard samt som ställs från Elsäkerhetsverket. Syftet med standarden är att man vill undvika att det blir tråkigt för solcellsägaren och det bör man vara tacksam för.

      Inlägget riktar sig i första hand till de som gör installationer. Som vanlig privatperson behöver man inte kunna de tekniska detaljerna, det är installatören som ska kunna vilka krav som ställs. Detta med DC-brytare är kanske inte allmänt känt bland alla installatörer och tyckte därför att det var ett passande ämne.

      Några köper solcellssystem på egen hand och gör installationen själv. Då måste man känna till vad som gäller.

    • Ber om överseende med att det var snäppet för tekniskt ev. Min fråga är ställd till författarna. Jag förklarar de två sakerna jag tog upp här: brandkårsbrytare är inkappslade brytare där varje brytare är till för en serie (dvs. 2 DC-kablar + och -). Alla dessa brytare bryts med ett enda knapptryck vid fastghetens entré (man behöver inte ta sig upp till teknikrummet där brytlådorna som oftast är placerade). Denna knappt kallas “nödavstängningsknapp” då hela denna annordning är till för räddningsrjänsten. Den andra “stränglådan” är med en brytare på lådan och installeras mellan paneler och växelriktaren den med.
      Hoppas att vi nu har även er andra med, vilka inte förväntas besvara denna paragraf-fråga.

  3. Det här med en brandkårsbrytare är väl inget krav från elsäkerhetsverket?

    Möjligen om det går in under Elinstallationsreglerna 132.9 och 536.4.2.2

    Vad jag förstår har det varit en del kommuners räddningstjänster som blivit uppskrämda och ställt krav på “nödavstängningsknapp”.

    Vad jag hört på marknaden har det kravet börjat avta under senaste tiden.

    Bengt kanske har koll?

    I den kommenterade utgåvan av Elinstallationsreglerna finns lite mer om installation av solceller under avsnitt 712, och nästa utgåva 3 som kommer under 2017 har även fyllts på.

    • Mig veterligen finns det inget krav på så kallad brandkårsbrytare från vare sig Elsäkerhetsverket eller Myndigheten för samhällsskydd och beredskap, MSB. Däremot är det, som du skriver, inte helt ovanligt att en del Räddningstjänster runt om i landet tar upp frågan och i vissa fall ställer krav på att en sådan ska installeras.

      • Tack för alla svar!
        Sammanfattat gäller strängbox med brytare såvida den installeras i anslutning till växelriktarna.
        Svar till dig Robert: brandkårsbrytare bryter DC-sida o då tog jag upp med även det. Hellre heltäckande än för lite info.

        • Till att börja med måste vi hålla isär två olika frågor i detta sammanhang. Dels kravet på DC-brytare som finns i elinstallationsreglerna, dels de krav/rekommendationer på olika typer brytning och reglering av likströmskablaget som ställs av en del Räddningstjänster runt om i landet.

          När det gäller elinstallationsreglernas krav på DC-brytare så syftar det enbart till att kunna koppla bort solcellspanelerna från växelriktaren så att arbete med den senare kan ske på ett säkert sätt. Detta är ett lagkrav.

          Vad gäller de krav/rekommendationer på olika typer brytning och reglering av likströmskablaget som ställs av en del Räddningstjänster så är målet istället att göra kablaget spänningslöst, eller i vart fall reducera spänningen till ofarliga nivåer. Detta för att man bedömer att det kan finnas risker vid en ev räddningsinsats.

          Myndigheten för Samhällsskydd och Beredskap, MSB, som är den myndighet som har ansvar för och tillsyn över landets Räddningstjänster har gjort en “Kartläggning risker i samband med brand i solcellsanläggning” och i samband med detta även tagit fram “Råd räddningsinsats i samband med brand i solcellsanläggning”. Ingen av skrifterna nämner brytning eller reglering av likströmskablaget. I den senare redogör man för risker och riskhantering samt ger råd kring hur man genomför en säker räddningsinsats i samband med brand i solcellsanläggning.

          Utifrån ovanstående verkar det inte finna några krav på brytning/styrning av likströmskablaget från de övergripande myndigheterna. Huruvida lokala Räddningstjänster eller Räddningstjänstorganisationer har befogenheter att ställa sådana krav känner jag inte till, men det är en intressant fråga.

        • Detta blev som Jan-Olov nämner ett litet sidospår till inläggets ämne, men ändå intressant i sammanhanget.

          Har pratat med en person från en lokal räddningstjänst. De kan framföra önskemål, men inte bindande krav angående detta. Det är i sådana fall Myndigheten för Samhällsskydd och Beredskap, MSB, som skulle kunna framföra krav.

          Idén om det första önskemålet som Räddningstjänsten Skåne Nordväst framför kommer sannolikt från USA. De har inte lyckats översätta all text och enligt min mening även gjort en felskrivning. Räddningstjänsten hänvisar till användning av ”Module Level Control”, och visar “Power optimizer” (effektoptimerare) i en bild tagen från Solar Edge, för att begränsa modulerna spänning. Jag tycker att de gör en felskrivning när de skriver ”att det bör finnas en DC-brytare vid eller inbyggd i varje enskild solcellspanel (exempelvis power optimizer).” En ”power optimizer” är ingen vanlig DC-brytare. En brytare skulle bryta ström och spänning helt i en sträng av solcellsmoduler. En ”power optimizer” begränsar spänningen till ofarliga 1 V per optimerare om man använder Solar Edge optimerare, om växelriktaren kopplats bort. Har man en sträng med exempelvis 19 moduler som vi har på vårt hus blir strängspänningen då 19 V.

          Kravet att ha en effektoptimerare på varje modul är väldigt långtgående och skulle helt förändra hur man oftast bygger solcellsanläggningar idag. Detta har fått världens största växelriktarleverantör SMA att reagera på detta förslag till revidering av regelverket i USA i dokumentet ”Evaluating the Case for Module-Level Shutdown”. Kravet på styrning på modulnivå verkar i USA drivas av leverantörer av sådan elektronik. SMA skriver bland annat ”As a matter of transparency, three out of the four PV industry co-sponsors represent module-level electronics suppliers, while many of the PV industry’s largest and longest tenured equipment manufacturers are absent from this group and oppose the revision.”

  4. Sjösätts detta blir det inte många batterier sålda i Sverige. Men att det blir någon sorts ny skatt är ju inte helt osannolik, måhända en “uppskovsskatt” eller varför inte “lagringsskatt” eller helt enkelt “skatt som motsvarar prisskillnad mellan inmatat sommarpris och aktuellt uttaget vinterpris”:


    Upplägget innebär att bolaget förbinder sig att ta emot överskottsel från kunder med solpaneler, exempelvis soliga sommardagar. Elen går sedan in i det nordiska elnätet och gör att man inte behöver tappa ut lika mycket vatten ur kraftverkens dammar för att förse marknaden med el. På vinterhalvåret kan kunderna få tillbaka sina sparade kilowattimmar utan extra kostnad.

    ”Lösningen kostar 20 kronor per månad. Det kan jämföras med mellan 50 000–100 000 kronor som en batteribank för en villa kan kosta och då kan batterierna bara jämna ut skillnader i förbrukning på dygnsnivå”, säger Arne Jansson.”

    Arne Jansson är ansvarig för affärsutveckling på Jämtkraft.

    http://www.di.se/nyheter/jamtar-laddar-for-att-sla-ut-tesla/

    • Idag är såld överskottsel värd nästan lika mycket som egenanvänd el om man har skattereduktion 60 öre/kWh för sin överskottsel. Se Värde av egenanvänd och såld solel – uppdatering.

      Om man betalar 20 kr/månad = 240 kr/år till Jämtkraft kan lagrad överskottsel bli värd något mer än egenanvänd el, om spotpriserna är högre när man tar ut elen och man har timprisavtal med sitt elbolag. Har man exempelvis 1-årsavtal blir den lagrade överskottselen värd lika mycket som den egenanvända elen.

      Här är Jämtkrafts pressrelease så slipper man gå omvägen via Dagens Industri: “Jämtkraft lanserar unik lösning för att lagra energi i molnet“. PR-mässigt en genial idé…

      • Mölndals energi tar 15,5 öre/kWh i överföringsavgift. Det är i mitt fall c:a 18% av mitt inköpspris.
        Omräknat skulle man då kunna säga att verkningsgraden hos “vattenbatteriet” då är drygt 80%.
        Kanske inte så illa i alla fall.
        Har jag tänkt rätt?

        • Förstår nog inte vilken verkningsgrad du menar…

          Li-jon batterier har ca 85-89% verkningsgrad (89% för Teslas batteri i AC-koppling. Box of Energy anger 85% i “Stored efficiency (operating performance)” i sitt datablad för “Small”). Man förlorar alltså 11-15% av solelen i omvandlingsförluster. För blybatterier är verkningsgraden lägre.

          Om solelen ska lagras i vattenmagasin, blir det överföringsförluster i elnätet när elen ska tas tillbaka. Enligt Energimyndighetens “Energiläget i siffror 2016” var överföringsförlusterna i elnätet 10,2 TWh under 2014. Elproduktionen var 150,0 TWh samma år. Det ger en genomsnittlig överföringsförlust på 10,2/150,0 = 6,8%. Elverkningsgraden är alltså bättre vid lagring i vattenmagasin än vid lagring i småskaliga batterier.

          • Vad jag menar är att det ekonomiska värdet av den energi jag lagrar i vattenbatteriet sjunker med 18% när jag hämtar hem energin igen eftersom nätägaren tar betalt för hemtransporten av min energi.
            Jämför detta med omvandlingsförlusterna i ett batteri som också medför att det ekonomiska värdet av uttagen energi blir lägre än det inmatade.

            • Man bör ta hänsyn till hela ekonomin vid jämförelse av lagring i batteri respektive ”lagring” av solel i vattenmagasin.

              Man ska alltså också jämföra värdet av egenanvänd el det närmaste dygnet efter det att man lagrat elen i batteriet jämfört med värdet av elen när man får tillbaka den ”lagrade” elen, vilket kan vara samma dygn eller långt senare om man har ett stort överskott sommartid.

              Lagrad överskottsel enligt Jämtkrafts modell kan bli värd något mer än egenanvänd el, om spotpriserna är högre när man tar ut elen och man har timprisavtal med sitt elbolag. Har man exempelvis 1-årsavtal blir den lagrade överskottselen värd lika mycket som den egenanvända elen.

              När det gäller egenanvänd el från lagring i batteri får man dessutom ta hänsyn till förlusterna vid lagring i batteriet, där man förlorar ca 11-15% av elen om man skulle använda ett batteri från Tesla i AC-koppling eller ett batteri från Box of Energy. Med Jämtkrafts lösning får man tillbaka lika mycket el som man ”lagrat”.

              När det gäller elöverföringen får man ta hänsyn till att när man matar in din överskottsel till nätet och “sparar” den i vattenmagasinen istället för i ett batteri hemmavid får man en ersättning från nätägaren för att deras överföringsförluster i nätet minskar (“nätnytta” = din överskottsel går till närmaste granne istället för att transporteras från något kraftverk). I vårt fall är det 5 öre/kWh, exklusive moms, från Vattenfall. När vi köper elen får vi betala 29 öre/kWh för elöverföringen. Nettokostnaden för den rörliga delen av elöverföringen blir då 29-5 = 24 öre/kWh vid “lagring” i vattenmagasin i vårt fall. Har man Jämtkraft som nätägare betalar man bara 12,8 öre/kWh för elöverföringen och man får 4 öre/kWh i ersättning för “nätnytta”, vilket gör att då blir nettokostnaden bara 8,8 öre/kWh vid “lagring” i vattenmagasin.

  5. Intressant blogg Bengt om säkerhet, särskilt med tanke på att som du skriver att det finns många olika växelriktare att välja på av varierande kvalitet och säkerhet.
    Och idag har kunderna inget annat val än att lita på den som de köper utrustningen av.
    Det finns säkert en hel del installationer gjorda idag utan DC brytare eller ej godkända DCbrytare i växelriktaren. Hur kan vi tillsammans upplysa kunderna bättre om vad som gäller?

    • Spontant tycker jag att det är installatörernas ansvar att se till att det blir rätt. Det är i första hand Sverige installatörer av solcellsanläggningar som behöver denna kunskap som jag ser det. Om man är en privatperson utan ingående elkunskaper är det nog svårt eller omöjligt att sätta sig in i elinstallationsreglernas krav och dessutom förstå om den föreslagna växelriktaren uppfyller kraven, så att lägga ansvaret på kunden känns som en svår väg. Detta gäller även andra elinstallationer hemmavid att en kund måste kunna lita på att installatörerna kan sin sak.

      Det har föreslagits certifierade utbildningar för solcellsinstallatörer. En annan väg är att gå ut med upplysningar via branschorganisationen Svensk Solenergi, men alla installatörer är inte medlemmar där. En tredje möjlighet är att nätägaren kan ställa krav på att relevant information finns i föranmälan och att nätägaren granskar föranmälan för att se om kraven är uppfyllda.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *