Fotoelektrisko sistēmu zibensaizsardzība un pārspriegumaizsardzība/ Einārs Rubenis Vebinārs “Daudzdzīvokļu ēku energoefektivitāte. Mikroģenerācija dzīvojamā sektorā” 2023.gada 18.decembris video: https://youtube.com/live/830aUP8MFb8

1. Fotoelektrisko sistēmu
zibensaizsardzība un
pārspriegumaizsardzība
Einārs Rubenis
1

2. Zibensaizsardzības sistēmas nepieciešamība.
Zibensizlādes atbrīvotā enerģija ir viens no biežākajiem ugunsgrēka cēloņiem, tāpēc ēkas un
cilvēku aizsradzībai no tiešas zibensizlādes nepieciešams uzstādīt zibensaizsardzības sistēmu.
Foto elektrisko sistēmas projektēšanas stadijā ir jāizvērtē zibensaizsardzības sistēmas
nepieciešamība un zibensaizsrdzības klase.
Atbilstoši LBN 261-15 "Ēku iekšējā elektroinstalācija" zibensaizsardzību obligāti paredz trešās
grupas ēkās. Pārējos gadījumos zibensaizsardzības ierīkošanas nepieciešamību nosaka, ņemot
vērā ēkas raksturlielumus un riska kritērijus, kas noteikti piemērojamā standartā LVS EN 62305-
2:2020 "Zibensaizsardzība. 2. daļa: Riska pārvaldība (IEC 62305-2:2010, modificēts)".
Saskaņā ar pašreizējām zinātnes un tehnikas atziņām fotoelektrisko paneļu uzstādīšana
nepalielina zibens spēriena risku, tāpēc foto elektrisko sistēmu esamība nepalielina
zibensaizsardzības prasības, tomēr, veicot riska novērtējumu, tā ir jāņem vērā.
2

3. Nodaļā lietotie termini un definīcijas.
Zibensaizsardzības sistēma (lightning protection system LPS) – vienota sistēma, ko izmanto, lai samazinātu fiziskos bojājumus, kādus
būvei var nodarīt zibensizlāde.
Ārējā zibensaizsardzības sistēma (external lightning protection system) – zibensaizsardzības sistēmas daļa vai atsevišķa sistēma, kurā ir
zibens uztvērējsistēma, zibens novedējsistēma un zibens zemētājsistēma.
Iekšējā zibensaizsardzības sistēma (internal lightning protection system) – zibensaizsardzības sistēmas daļa, kas sastāv no potenciālu
izlīdzinātājsavienojumiem un/vai elektriskās izolācijas attiecībā pret ārējo zibensaizsardzības sistēmu.
Zibens uztvērējsistēma (air-termination system) – ārējās zibensaizsardzības sistēmas daļa, kurā tiek izmantoti tādi metāla elementi, kā
stieņi, troses vai režģi, kas paredzēti zibens tiešai uztveršanai.
Zibens novedējsistēma (down-conductor system) – ārējās zibensaizsardzības sistēmas daļa, kas paredzēta zibensstrāvas novadīšanai no
zibens uztvērējsistēmas līdz zemētājsistēmai.
Zibens zemētājsistēma (earth-termination system) – ārējās zibensaizsardzības sistēmas daļa, kas paredzēta zibensstrāvas novadīšanai un
izkliedēšanai zemē.
Zibensizlādes potenciālu izlīdzināšana (lightning equipotential bonding) – zibensaizsardzības sistēmas tieša vai ar
pārspriegumaizsardzības ierīcēm pastarpināta savstarpēji saistīta metāla daļu savienošana, kas paredzēta zibensstrāvas izraisītās
potenciālu starpības samazināšanai
3

4. Zibensizlādes potenciālu izlīdzināšana (lightning equipotential bonding) – zibensaizsardzības sistēmas tieša vai ar
pārspriegumaizsardzības ierīcēm pastarpināta savstarpēji saistīta metāla daļu savienošana, kas paredzēta
zibensstrāvas izraisītās potenciālu starpības samazināšanai
Potenciālu izlīdzinātājkopne PIK (bonding bar) – metāla kopne, kurai var tikt pievienotas instalācijas metāla daļas,
ārējās vadītājdaļas, kā arī elektroapgādes, telekomunikāciju un citas ar zibensaizsardzības sistēmu saistītās līnijas.
Potenciālu izlīdzinātājvads (bonding conductor) – vads, ar kuru savstarpēji nesaistītas vadītājdaļas pievieno
zibensaizsardzības sistēmai.
Bīstama dzirksteļošana (dangerous sparking) – zibens spēriena izraisīta dzirksteļizlāde, kas aizsargājamā būvē izraisa
fiziskus bojājumus.
Atdalītājattālums (separation distance) – attālums, kas ir pietiekams, lai starp divām vadītājdaļām nerastos bīstama
dzirksteļošana.
Pārspriegumaizsardzības ierīce PAI (surge protective device SPD) – pārejas pārspriegumu ierobežošanai un
zibensstrāvas impulsu novadīšanai paredzēta ierīce ar vismaz vienu nelineāru elementu.
4

5. Zibens uztvērējsistēmas ierīkošana.
Atbilstoši LVS EN 62305-3:2020 “Zibensaizsardzība. 3.daļa: Aizsardzība pret būvju bojājumiem un
dzīvības briesmām (IEC 62305-3:2010, modificēts)” standartam zibens uztvērējsistēmas izvietojuma
noteikšanai atļauts izmantot aizsargleņķa metodi, zibenslodes metodi un aizsargtīkla metodi.
Detalizēta informācija par zibens uztvērējsistēmu izvietošanu dota LVS EN 62305-3:2020 A pielikumā.
Ēkām, kurām uz jumta uzstādīta foto elektriskā sistēma, lai novērstu pārmērīgu ēnojumu jāievēro
noteikts attālums starp foto elektrisko sistēmu un zibens uztvērējsistēmu.
Izkliedētās ēnas, piemēram, no gaisvadu līnijām būtiski neietekmē foto elektrisko sistēmu un ražību. Tomēr
nekustīgu ēnu gadījumā uz virsmas aiz objekta tiek mestas tumšas, skaidri iezīmētas ēnas, kas var
ietekmēt foto elektriskās sistēmas ražību, tāpēc zibens uztvērējsistēma jāierīko tā, lai uz foto
elektriskajiem paneļiem netiktu mesta ēna. To var panākt ievērojot pietiekamu attālumu, jo palielinoties
attālumam ēnojums pakāpeniski samazinās.
Zibens uztvērējstieņiem ar diametriem 10 un 16 mm, attālums, pēc kura ēnojums var neņemt vērā, attiecīgi
ir 1,08 m un 1,76 m. [1]
5

6. Zibensizlādes potenciālu izlīdzināšana.
Aizsardzības pasākumu, kas nepieciešams, lai novērstu bīstamu pārspriegumu veidošanos zibensizlādes
laikā sauc par zibensizlādes potenciālu izlīdzināšanu. Lai samazinātu potenciālu starp diviem
vadītājiem, tos savā starpā nepieciešams savienot.
Zibensizlādes potenciālu izlīdzināšana jāierīko atbilstoši standarta LVS EN 62305-3:2020 6.2 punkta
prasībām. Jāņem vērā, ka, ietverot iekšējās sistēmas potenciālu izlīdzināšanā, daļa zibensstrāvas var
plūst pa tām, tāpēc ir savarīgi izvēlēties atbilstoša šķērsgriezuma potenciālu izlīdzinātājvadus.
Minimālais vara vada šķērsgriezums potenciālu izlīdzinātājvadiem, kas nav tieši savienoti ar
zibensaizsardzības sistēmu jābūt 6 mm2, kas ir pietiekoši inducētas zibensstrāvas vadīšanai, bet
izlīdzinātājvadiem, kas ir savienoti ar zibensaizsardzības sistēmu – 16 mm2, lai tie spētu izturēt
zibensstrāvas impulsu.
Ja potenciālu izlīdzinātājvads var tikt uzskatīts kā zibens novedējsistēmas vadītājs, tad minimālais vadītāja
šķērsgriezums ir 50 mm2.
6

7. Atdalītājattālums.
Uzstādot fotoelektrisko sistēmu uz ēkas ar zibensaizsardzības sistēmu jāievēro noteikts
atdalītājattālums.
Atbilstoši LVS EN 62305-3:2020 atdalītājattālums s ir attālums, kas ir pietiekams, lai starp
divām vadītājdaļām nerastos bīstama dzirksteļošana, ko aprēķina atbilstoši standarta LVS EN
62305-3:2020 6.3 punkta prasībām. Sliktākajā gadījumā šāda nekontrolēta dzirksteļošana var
izraisīt ugunsgrēku.
7

8. Fotoelektrisko sistēmu zemēšana.
Elektrisko ierīču zemēšanai ir būtiska loma, jo tā pilda gan aizsargfunkciju, gan
nodrošina pareizu iekārtas darbību. Zemēšana ir visu strāvu vadošo daļu
savstarpēja savienošana un pievienošana zemētājam. Foto elektriskie paneļi
parasti tiek stiprināti uz metāla konstrukcijām, līdzstrāvas puses spēka daļa
parsti ir ar dubultu vai pastiprinātu izolāciju atbilstoši LVS HD 60364-4-
41:2017 “Zemsprieguma elektroietaises. 4-41.daļa: Aizsargpasākumi.
Aizsardzība pret strāvas triecienu (IEC 60364-4-41:2005, modificēts +
A1:2017, modificēts)”, invertoru integrētas izolācijas uzraudzības sistēmas
ir efektīvas tikai, ja sistēma ir savienota ar zemi. Dažādu tehnoloģiju
kombinācija foto elektriskajās sistēmās rada atšķirīgas zemētājsistēmas
prasības.
8

9. Fotoelektriskās sistēmas metāliskās daļas ir funkcionāli zemētas tikai, ja tās atrodas zibens uztvērējsistēmas
aizsragzonā un tiek ievērots minimālais atdalītājattālums s. Šādā gadījumā foto elektrisko paneļu
metāla montāžas stiprinājumiem jābūt pastāvīgi savienotām vismaz ar 6 mm2 šķērsgriezuma vara vadu.
Ja fotoelektrisko sistēmu nevar pilnvērtīgi nodalīt no zibensaizsardzības sistēmas t.i. netiek ievērots
minimālais atdalītājattālums tā ir jāsavieno ar zibensaizrardzības sistēmu un tā kļūst par daļu no
zibensizlādes potenciālu izlīdzināšanas. Atbilstoši šiem elementiem jāspēj izturēt zibensstrāvas
impulsu, tātad montāžas stiprinājumiem šādā gadījumā jābūt pastāvigi savstarpeji savienotiem un
pievienotiem zibensaizsardzības sistēmai vismaz ar 16 mm2 šķērsgriezuma vadu, vai 50 mm2, ja tie
potenciāli var kalpot kā daļa no zibens novedējsistēmas.
Funkcionālā zemējuma / zibensilādes potenciālu izlīdzināšanas vadītājiem jābūt pēc iespējas īsākiem un
izvietotiem paralēli vai pēc iespējas tuvāk līdzstrāvas un maiņstrāvas kabeļiem
9

10. Pārspriegumaizsardzības nepieciešamība un prasības.
Zibensizlādes laikā vadītājos inducējas bīstami pārspriegumi, lai novērstu šo
pārspriegumu radītos bojājumus, nepieciešams pirms aizsargajāmās iekārtas
uzstādīt pārsprieguma aizsardzības ierīci (PAI). Izvēloties PAI jānem vērā
kādā tīklā tā tiek uzstādīta – līdzstrāvas, maiņstrāvas vai vājstrāvas.
Pārspriegumaizsardzības ierīcīces tiek uzstādītas atbilstoši LVS HD 60364-7-
712:2016 “Zemsprieguma elektroietaises. 7-712.daļa: Prasības īpašām
ietaisēm vai vietām. Fotoelektriskās (PV) sistēmas” un
LVS CLC/TS 51643-32 “Zemsprieguma pārspriegumaizsardzības ierīces.
32.daļa: Fotoelementu iekārtu līdzsprieguma pusē slēgtas
pārspriegumaizsardzības ierīces. Izvēles un lietošanas principi” (skat.
1. tabulu).
Līdzstrāvas pusē parasti tiek uzstādītas divas PAI (1. att. PAI 3 un PAI 4). PAI 4
nav nepieciešama, ja attālums starp fotoelektriskajiem paneļiem un
invertoru l2 < 10 m. Maiņstrāvas pusē parasti tiek uzstādītas divas PAI
(1. att. PAI 1 un PAI 2). PAI 2 nav nepieciešama, ja attālums starp invertoru
un ēkas galveno sadalni l1 >10 m. Ja invertoram ir pieslēgtas vājstrāvas
līnijas, tad papildus nepieciešama PAI 5.
Ja tiek uzstādīta 1.tipa PAI, tad tās pievienošanai zemētājsistēmai jebkurā
gadījumā jāizmanto min. 16 mm2 vara kabelis. 10

11. Prasības PAI uzstādīšanai
11
1.tabula.

12. © DEHN / protected by ISO 16016
Invertoru bojājumi
12
EM-LEEA FES VADLĪNIJAS

13. Piemērs ar foto elektrisko sistēmu uz ēkas jumta bez
ārējās zibensaizsardzības sistēmas
13

14. © DEHN / protected by ISO 16016
Ugunsgrēkā bojāta fotoelektriskā sistēma, skola
Minhenē
14
EM-LEEA FES VADLĪNIJAS
Source: R. Schüngel, Munich Source: R. Schüngel, Munich

15. Piemērs ar foto elektrisko sistēmu uz ēkas jumta ar ārējo
zibensaizsardzības sistēmu un ievērotu minimālo
atdalītājattālumu s
15

16. Piemērs ar FES uz ēkas jumta ar ārējo zibensaizsardzības sistēmu, kad nav
iespējams ievērot minimālo atdalītājattālumu s
16

17. Piemērs ar brīvi stāvošu foto elektrisko sistēmu un
invertoru ēkā
17

18. © DEHN / protected by ISO 16016
Zibens izlādē
bojāti
fotoelektriskās
sistēmas paneļi
un invertori
18
EM-LEEA FES VADLĪNIJAS

19. Piemērs ar brīvi stāvošu foto elektrisko sistēmu un
invertoru ārpus ēkas
19

20. Būvkonstrukciju
mehāniskā stiprība un stabilitāte,
VUGD un Apdrošinātāju Asociācijas
ieteikumi FES vadlīnijās
20

21. Būvkonstrukciju
mehāniskā stiprība un stabilitāte FES vadlīnijas
• Būvkonstruckiju mezglu noslogojuma palielināšana
• Vēja slodze
• Sniega slodze
21

22. Būvniecības likums
9. pants. Būtiskās būvei izvirzāmās prasības
Būve projektējama, būvējama un ekspluatējama atbilstoši tās lietošanas veidam, turklāt tā, lai nodrošinātu
tās atbilstību šādām būtiskām prasībām:
1) mehāniskā stiprība un stabilitāte;
2) ugunsdrošība;
3) vides aizsardzība un higiēna, tai skaitā nekaitīgums;
4) lietošanas drošība un vides pieejamība;
5) akustika (aizsardzība pret trokšņiem);
6) energoefektivitāte;
7) ilgtspējīga dabas resursu izmantošana.
(22.06.2017. likuma redakcijā, kas stājas spēkā 10.07.2017.)
22

23. Būvju tehniskās apsekošanas būvnormatīvs LBN 405-21
Ministru kabineta noteikumi Nr. 384
Rīgā 2021. gada 15. jūnijā (prot. Nr. 48 6. §)
Būvju tehniskās apsekošanas būvnormatīvs LBN 405-21
Izdoti saskaņā ar Būvniecības likuma
5. panta pirmās daļas 3. punktu
I. Vispārīgie jautājumi
1. Būvju tehniskās apsekošanas būvnormatīvs LBN 405-21
(turpmāk – būvnormatīvs) nosaka būvju tehniskās apsekošanas
izpildes kārtību un saturu.
23

24. 7. Tehniskās apsekošanas mērķis ir novērtēt būves vai tās daļas faktisko
tehnisko stāvokli būves apsekošanas brīdī atbilstoši tehniskās
apsekošanas uzdevumam. Veicot tehnisko apsekošanu, par
atbilstošām būvkonstrukcijām tiek uzskatītas arī tādas konstrukcijas,
kuras tika projektētas līdz 2015. gada 31. maijam un kas atbilst
būvkonstrukciju projektēšanas būvnormatīviem, kuri bija spēkā no
1988. gada līdz 2015. gada 31. maijam. Par atbilstošiem
ugunsdrošības risinājumiem tiek uzskatīti risinājumi, kas tika realizēti
brīdī, kad būve vai būves daļa (ja tika veikta būves daļas atjaunošana
vai pārbūve) tika pieņemta ekspluatācijā, un ugunsdrošības risinājumi
atbilst normatīvajos aktos ietvertajām ugunsdrošības prasībām, kas
bija spēkā projekta akceptēšanas brīdī.
8. Būvnormatīvu piemēro iekšējo inženiertīklu (tai skaitā ugunsdrošībai
nozīmīgo inženiertehnisko sistēmu), zemējumietaišu un
zibensaizsardzības ietaišu apsekošanai, ja citos normatīvajos aktos
nav noteikta cita kārtība.
24

25. Ministru kabineta noteikumi Nr. 169
Rīgā 2018. gada 20. martā (prot. Nr. 16 5. §)
Būvspeciālistu kompetences novērtēšanas un patstāvīgās
prakses uzraudzības noteikumi
Izdoti saskaņā ar Būvniecības likuma
5. panta pirmās daļas 4. punktu
Arhitekta prakses būvspeciālists, ēku konstrukciju
projektēšanas, ēku būvdarbu vadīšanas, ēku būvuzraudzības
un ugunsdrošības darbības sfērās sertificētais būvspeciālists
var veikt arī ēku tehnisko apsekošanu atbilstoši savai
kompetencei un tehniskās apsekošanas uzdevumam.
25

26. Valsts Ugunsdzēsības un glābšanas dienesta ieteikumi
1. FES elementus ierīko ne tuvāk par 1 m no ugunsdrošām sienām un ugunsdrošības nodalījuma
norobežojošām būvkonstrukcijām.
2. Jāparedz iespēju atslēgt strāvu no FES padeves ugunsgrēka gadījumā, piemēram, pie būves ierīko viegli
pamanāmu, efektīvi un ātri iedarbināmu elektroapgādes pārtraukšana ierīci (ierīces atrašanās vietu var
apzīmēt ar speciālu zīmi un uzrakstu “Elektroenerģijas atslēgšanas ierīce”)
3. FES elektroinstalācijas un elektroinstalācijas kontaktsavienojumu pārbaudi jāveic atbilstoši ugunsdrošību
normatīvo aktu prasībām.( MK 238 noteikumi)
4. FES jāatbilst būvniecības ieceres dokumentācijas risinājumam, to uztur darba kārtībā un ekspluatē
atbilstoši elektroinstalācijas ierīkošanu regulējošo normatīvo aktu un ražotāja noteiktajām ugunsdrošības
prasībām.
5. Ieteicams izvietot FES tādā veidā, lai ugunsgrēka gadījumā tā netraucētu evakuāciju.
6. Jumta daļā, kur izvietos FEP, ieteicams ierīkot parapetu, nožogojumu vai jumta drošības sistēmas (sliedes,
troses) vai drošības stiprinājumus.
26

27. Apdrošinātāju asociācijas ieteikumi FES uzstādīšanai
1. Pirms mikroģeneratora un autonoma elektroenerģijas ražošanas avota izbūves, jāveic būves elektroinstalācijas tehniskā
stāvokļa novērtējums.
2. Pirms FEP elementu vai saules kolektoru uzstādīšanas uz būvju jumtiem, jāveic jumta nesošo konstrukciju un jumta
seguma tehniskā stāvokļa novērtējums.
3. Mikroģeneratori un autonomi elektroenerģijas ražošanas avoti jānodrošina pret tiešām un netiešām zibens izlādēm.
4. Ja būves elektroenerģiju nodrošina autonoms elektroenerģijas ražošanas avots, lai nepieļautu cilvēku vai īpašuma
apdraudējumu, pie būves ierīko viegli pamanāmu, efektīvi un ātri iedarbināmu elektroapgādes pārtraukšana ierīci. Ierīces
atrašanās vietu apzīmē ar speciālu zīmi un uzrakstu “Elektroenerģijas atslēgšanas ierīce”.
5. Ja būves elektroenerģiju nodrošina autonoms elektroenerģijas ražošanas avots, avārijas dienestu drošai darbībai, jāizbūvē
zemējuma ietaise, avārijas dienestu tehnikas un aprīkojuma sazemēšanai (atbilstoši MK noteikumiem Nr.238
“Ugunsdrošības noteikumi”).
6. Pēc mikroģeneratora un autonoma elektroenerģijas ražošanas avota būvdarbu pabeigšanas, mikroģeneratoru un
autonomu elektroenerģijas ražošanas avotu ekspluatācijā jāpieņem, no būvdarbu veicēja neatkarīgam būvspeciālistam.
7. Mikroģeneratora un autonoma elektroenerģijas ražošanas avota izbūvi jāveic, noformējot būvniecības ieceres
dokumentāciju.
27

28. Paldies!
28