Захист СЕС від перенапруги: DC- і AC-бокси, ПЗІП, запобіжники

Сонячна електростанція — це десятки метрів кабелю на даху, які під час грози працюють як антена. Наведена перенапруга від близького удару блискавки здатна вивести з ладу інвертор вартістю в кілька місячних бюджетів. Тому бокси електрозахисту — не опція, а обов'язкова частина будь-якої СЕС.

Дві сторони захисту: DC і AC

У СЕС є два різні кола: постійного струму (від панелей до інвертора) і змінного струму (від інвертора до щита будинку та мережі). Кожне захищають окремо, і компоненти для них не взаємозамінні: апарат для змінного струму не здатен надійно розірвати дугу постійного струму високої напруги.

DC-бокс: що всередині

Коли потрібні запобіжники

Якщо на один вхід MPPT підключено один або два паралельні рядки, зворотний струм не перевищує допустимого для панелей, і запобіжники формально не потрібні. Починаючи з трьох паралельних рядків, вони обов'язкові: у разі замикання в одному рядку інші почнуть «зливати» в нього струм. Номінал запобіжника підбирають між робочим струмом рядка і допустимим зворотним струмом панелі, вказаним у її паспорті.

AC-бокс: захист з боку мережі

• Автоматичний вимикач — захищає кабель між інвертором і щитом від перевантаження та короткого замикання. Номінал обирають за вихідним струмом інвертора та перерізом кабелю.
• ПЗІП змінного струму — тип 1+2 на вводі будинку, якщо є блискавкозахист чи повітряний ввід, або тип 2 у щиті інвертора.
• Пристрій захисного вимкнення (ПЗВ) — тип визначає виробник інвертора. Часто достатньо типу A, для деяких безтрансформаторних інверторів рекомендовано тип B.
• Реле напруги — корисне на вводі мережі, щоб інвертор і прилади не отримали стрибок напруги під час аварій на лінії.

Заземлення та вирівнювання потенціалів

Найдорожчий ПЗІП нічого не дасть без якісного заземлення: йому просто нікуди відвести імпульс. Що потрібно зробити:

1. Контур заземлення. Опір має відповідати вимогам ПУЕ для вашої системи живлення, практично орієнтуються на значення не більше 4 Ом. Перевіряють вимірюванням після монтажу.
2. Вирівнювання потенціалів. Рами панелей і металеві профілі кріплення з'єднують між собою та з контуром мідним провідником перерізом не менше 6 мм² або еквівалентним.
3. Єдиний контур. Заземлення СЕС, будинку та блискавкозахисту мають бути об'єднані, щоб між ними не виникала різниця потенціалів.
4. Корпуси інвертора, боксів і батарейної стійки приєднують до головної заземлювальної шини.

Блискавкозахист

Якщо будинок має зовнішній блискавкоприймач, панелі не повинні опинитися на шляху струму блискавки. Між ними витримують безпечну відстань або розташовують панелі в захисній зоні блискавкоприймача. У такому разі на вводі обов'язкові обмежувачі типу 1, здатні пропустити частину струму прямого удару.

Кабель і роз'єми — теж частина захисту

Більшість пожеж на сонячних станціях починається не з блискавки, а з поганого контакту. Тому:

• Використовуйте лише спеціальний сонячний кабель з подвійною ізоляцією, стійкою до ультрафіолету, перерізом 4 або 6 мм².
• З'єднуйте лише сумісні конектори MC4 одного виробника, обтиснуті правильним інструментом.
• Прокладайте плюсовий і мінусовий проводи рядка поруч, щоб зменшити площу петлі, у якій наводиться перенапруга.

Готовий бокс чи збирання самостійно

Готовий бокс із підібраними компонентами економить час і знижує ризик помилки: апарати вже узгоджені за напругою та струмом, корпус має відповідний ступінь захисту від вологи. Збирання з окремих компонентів виправдане для нестандартних конфігурацій — тут важливо, щоб кожен елемент мав характеристики саме для фотоелектричних систем.

Підсумок

Повноцінний захист СЕС складається з DC-боксу, AC-боксу, якісного заземлення та правильного монтажу кабелів. Готові рішення є в розділі бокси електрозахисту, а окремі апарати — у розділі компоненти електрозахисту.

Інженери «Є Напруга» безкоштовно розрахують схему захисту під вашу станцію та підберуть сумісні компоненти. Потрібен монтаж або перевірка існуючої СЕС? Дивіться розділ сервіс.