Захист СЕС від перенапруг і блискавки: SPD, заземлення, практика - фотореалістична ілюстрація SolarProm

Захист

Захист СЕС від перенапруг і блискавки: SPD, заземлення, практика

Чому СЕС без нормального DC/AC SPD і заземлення — це ризик пожежі та дорогого ремонту, і як правильно захистити панелі, інвертор і АКБ.

ЗахистОновлено 4 хв читанняАвтор: інженерний відділ SolarProm

Що насправді виводить із ладу інвертори під час грози, чим відрізняються типи ПЗІП і чому площа кабельної петлі важливіша за громовідвід.

Коротка відповідь

Сонячна станція не притягує блискавку, але збільшує площу, на якій наводяться імпульсні перенапруги від близьких розрядів. Базовий захист — ПЗІП типу 2 на DC-стороні біля інвертора, ПЗІП типу 2 на AC-вводі, зрівнювання потенціалів усіх металевих конструкцій і мінімізація площі кабельної петлі. Для обʼєктів із зовнішньою системою блискавкозахисту додається ПЗІП типу 1.

Інфографіка: Захист СЕС від перенапруг і блискавки: SPD, заземлення, практика
Захист СЕС: ПЗІП на DC і AC сторонах, зрівнювання потенціалів і правильна прокладка кабелів.

Прямий удар і наведена перенапруга — різні загрози

Плутанина між ними призводить до неправильних рішень.

Прямий удар у сам масив — рідкісна подія. Від нього рятує зовнішня система блискавкозахисту (громовідводи, струмовідводи, заземлювачі), яка приймає розряд на себе й відводить у землю. Це окремий проєкт, і потрібен він далеко не всім обʼєктам.

Наведена перенапруга — те, що виводить інвертори з ладу в більшості випадків. Розряд у сусідньому кварталі створює електромагнітний імпульс, який наводить у кабельних контурах напругу в кіловольти. Ніякого прямого попадання не потрібно.

Практичний висновок

Громовідвід без ПЗІП не рятує інвертор. ПЗІП без громовідводу — рятує в більшості реальних випадків. Тому починають саме з ПЗІП.

Типи ПЗІП і де кожен ставиться

ТипЩо приймаєДе ставиться
Тип 1Частину струму прямого ударуНа вводі обʼєкта із зовнішнім блискавкозахистом
Тип 2Наведені перенапругиDC-вхід інвертора, AC-ввід, розподільчі щити
Тип 3Залишкові імпульсиБіля чутливого обладнання

Для типової приватної станції без зовнішнього блискавкозахисту достатньо двох ПЗІП типу 2: один на DC перед інвертором, другий на AC-вводі. Це недорого й закриває більшість реальних сценаріїв.

Важлива деталь: DC-ПЗІП має бути саме для постійного струму, розрахований на напругу вашого масиву. Звичайний AC-ПЗІП на DC-стороні не працює як треба — при спрацюванні дуга на постійному струмі не гасне.

Площа кабельної петлі — головний параметр

Наведена напруга пропорційна площі контуру, який утворюють кабелі. Цей захист не коштує вам ні копійки — але тільки якщо його заклали на монтажі. Переробляти трасу на готовому даху дорого.

Ось що ви маєте побачити на своєму даху:

  1. Плюс і мінус ідуть поруч, в одній трасі. Якщо полюси розвели по різних краях даху, вони утворюють велику петлю, яка працює як антена і збирає кіловольти від близького розряду.
  2. Ніяких бухт зайвого кабелю. Скручена бухта — це індуктивність, яка ще й гріється під навантаженням.
  3. Траси короткі. Чим коротший шлях від масиву до інвертора, тим менша площа контуру і тим менше наводить.
  4. Жодної паралельної прокладки з силовими лініями. Наведення від сусідніх кабелів — окреме джерело перешкод.
Перевірте одну річ: площа петлі між плюсом і мінусом має прагнути до нуля. Це найдешевший захист із усіх можливих, і ви маєте право вимагати його від бригади.
Інтерактивний розрахунок

Чекліст захисту від перенапруг

Пройдіть по своїй станції. Кожен непозначений пункт — це шанс втратити інвертор під час найближчої грози.

Готовність0%

Надішліть непозначені пункти — скажемо, які з них справді критичні для вашого об'єкта, а які можна відкласти.

Перевірити з інженером

Зрівнювання потенціалів: чого зазвичай не роблять

Усі металеві конструкції на даху мають бути зʼєднані між собою і з системою заземлення обʼєкта.

  • Рами й направляючі кріплень. Зʼєднуються між собою провідником відповідного перерізу, а не «через болт кріплення».
  • Рамки модулів. Мають контакт із рамою через штатні зубчасті шайби або окремий провідник.
  • Корпус інвертора. Підключається до PE за схемою виробника.
  • Металеві елементи покрівлі. Якщо є металеве покриття, воно теж має бути в системі зрівнювання.
  • Головна шина зрівнювання потенціалів. Точка, у якій сходяться всі провідники — вона має існувати фізично, а не «десь у щиті».

Без зрівнювання потенціалів під час імпульсу різні частини системи опиняються під різною напругою, і струм шукає шлях через електроніку інвертора.

Що робити, якщо гроза вже пошкодила систему

  1. Не вмикати навмання. Спершу візуальний огляд: сліди підгоряння, запах, стан ПЗІП (індикатор має бути зеленим).
  2. Перевірити ПЗІП. Спрацьований модуль замінюють — він одноразовий і після поглинання імпульсу більше не захищає.
  3. Перевірити опір ізоляції DC-кола. Мегомметром, це робить електрик. Пробита ізоляція небезпечна і не завжди видима.
  4. Прочитати журнал помилок інвертора. Він зафіксує подію і допоможе зрозуміти, куди прийшов імпульс.
  5. Зафіксувати для страховки й гарантії. Фото, дата, коди помилок. Пошкодження від грози — типовий страховий випадок, якщо обʼєкт застрахований.
Профілактика раз на рік

Перевірка індикаторів ПЗІП і візуальний огляд зʼєднань зрівнювання потенціалів. Займає 15 хвилин і входить у стандартне щорічне обслуговування станції.

Захист у цифрах
ПараметрОрієнтирЩо це означає на практиці
Базовий комплект для приватної СЕС2 × ПЗІП тип 2На DC перед інвертором і на AC-вводі
ПЗІП тип 1за наявності громовідводуПриймає частину струму прямого удару
DC-ПЗІПтільки для постійного струмуAC-модуль на DC не гасить дугу
Площа кабельної петліпрагне до нуляНайдешевший захист, робиться на монтажі
Ресурс ПЗІПодноразовийСпрацював — підлягає заміні
Перевірка індикаторівраз на рік15 хвилин у складі щорічного обслуговування
Обладнання під цю задачу

Те, що захищають, і те, чим ведуть DC

Кабель за EN 50618 і акуратна траса без великої петлі помітно зменшують наведення від розряду. Власний DC-захист інвертора при цьому не скасовує окремих ПЗІП у боксі.

Ціни й наявність оновлюються щодня. Якщо потрібна інша потужність або ємність — напишіть, підберемо аналог з каталогу.

Помилки, які найдорожче обходяться

1
Розводити плюс і мінус різними трасами

Чим загрожує: Велика площа контуру працює як антена і наводить кіловольти при близькому розряді.

Як правильно: Полюси ведуть поруч, в одній трасі, мінімізуючи площу петлі.

2
Ставити AC-ПЗІП на DC-стороні

Чим загрожує: При спрацюванні дуга постійного струму не гасне, і модуль стає джерелом займання.

Як правильно: Для DC-сторони — тільки ПЗІП, розрахований на постійний струм і напругу масиву.

3
Розраховувати на громовідвід замість ПЗІП

Чим загрожує: Громовідвід не захищає від наведених перенапруг, а саме вони псують інвертори найчастіше.

Як правильно: Починайте з ПЗІП типу 2 на обох сторонах; громовідвід — окрема задача.

4
Не перевіряти індикатори ПЗІП

Чим загрожує: Спрацьований модуль виглядає так само, але вже нічого не захищає.

Як правильно: Перевірка індикаторів раз на рік у складі планового обслуговування.

!Головне за хвилину
  • Інвертори псує не прямий удар, а наведена перенапруга від розряду поблизу.
  • Базовий комплект — два ПЗІП типу 2: на DC перед інвертором і на AC-вводі.
  • DC-ПЗІП має бути саме для постійного струму: AC-модуль не гасить дугу на DC.
  • Площа кабельної петлі між плюсом і мінусом має прагнути до нуля — це безкоштовний захист.
  • ПЗІП одноразовий: після спрацювання його замінюють, а індикатор перевіряють раз на рік.

Часті запитання

Чи притягують сонячні панелі блискавку?+

Ні. Панелі не змінюють ймовірність прямого удару — вона визначається висотою обʼєкта і рельєфом. Але масив збільшує площу кабельних контурів, у яких наводяться перенапруги від близьких розрядів, тому захист від імпульсів стає актуальнішим.

Чи потрібен громовідвід для будинку з СЕС?+

Не завжди. Необхідність зовнішнього блискавкозахисту визначається категорією будівлі, її висотою й розташуванням, а не наявністю панелей. А от ПЗІП потрібні в будь-якому разі — і вони коштують незрівнянно менше.

Скільки коштує захист від перенапруг?+

Два ПЗІП типу 2 плюс монтаж — це невелика сума на тлі вартості інвертора, який вони рятують. Це один із найкращих за співвідношенням ціни й ефекту елементів системи.

Як зрозуміти, що ПЗІП спрацював?+

У більшості модулів є механічний індикатор: зелене віконце змінюється на червоне. Частина моделей має контакт дистанційної сигналізації, який можна вивести в моніторинг. Спрацьований модуль замінюють — він більше не захищає.

Чи покриває гарантія пошкодження від грози?+

Зазвичай ні: це не виробничий дефект, а зовнішній вплив. Тому і потрібен захист. Якщо обʼєкт застрахований, пошкодження від грози часто є страховим випадком — важливо зафіксувати подію фото і кодами помилок інвертора.

Чи можна поставити ПЗІП самому?+

Модуль ставиться на DIN-рейку, але робота в щиті під напругою і правильне підключення до PE — це для електрика. Помилка тут не просто не дасть захисту, а може створити небезпеку.

Порахувати під ваш об'єкт

Надішліть місто, тип об'єкта, фото щита і перелік того, що має працювати під час відключення. Повернемо зрозумілий сценарій: що працюватиме, скільки годин, скільки коштує старт і як систему можна буде розширити.