Автомати для сонячних панелей

Автомати для сонячних систем захищають кабелі та окремі ділянки електростанції від перевантаження і короткого замикання. Їх установлюють у колах сонячних панелей, інвертора, акумуляторів, мережевого входу та резервного живлення.

Щоб купити автомат для сонячних панелей, недостатньо вибрати потрібну кількість амперів. Необхідно врахувати тип струму, максимальну напругу, кількість полюсів, вимикальну здатність, характеристику спрацьовування та допустиме навантаження кабелю.

Для чого потрібен автоматичний вимикач

Автоматичний вимикач для сонячної електростанції відключає коло в разі короткого замикання або перевищення допустимого струму. Час відключення залежить від величини надструму та часо-струмової характеристики пристрою.

Автомат захищає насамперед кабель, тому його номінал має відповідати перерізу, матеріалу та способу прокладання провідника. Для комплексного захисту СЕС також використовують запобіжники, ПЗІП, диференційні пристрої та вимикачі навантаження.

Чим DC-автомат відрізняється від AC-автомата

Сонячні панелі та акумулятори працюють із постійним струмом, а мережевий вхід і вихід інвертора — зі змінним. Відповідно, для цих ділянок потрібні різні автоматичні вимикачі.

У колі постійного струму електрична дуга не має природного переходу через нуль, тому її складніше погасити. DC-автомат для сонячних панелей має контактну та дугогасильну систему, розраховану на відповідну DC-напругу. Звичайний AC-автомат не можна встановлювати в коло постійного струму без прямого дозволу виробника.

DC-автомати для сонячних панелей

Автомати для сонячних панелей установлюють між стрінгами та MPPT-входами інвертора, у DC-комбайнерах і щитах захисту сонячного поля. Потреба в окремому автоматі на кожен стрінг залежить від кількості паралельних ланцюгів, допустимого зворотного струму модулів і схеми електростанції.

Під час вибору враховують сумарну напругу холостого ходу Voc усіх послідовно з’єднаних панелей. Оскільки за низької температури Voc збільшується, робоча напруга DC-автомата повинна бути не нижчою за максимальну розрахункову напругу стрінга.

AC-автомати для інвертора

AC-автомат для інвертора може встановлюватися на мережевому вході, основному виході, резервному виході EPS або Backup. Він захищає відповідну AC-лінію та кабель від надструму.

Автомат для однофазного інвертора підбирають за максимальним струмом входу або виходу й схемою відключення фази та нейтралі. Для трифазної системи використовують триполюсні або чотириполюсні автомати залежно від схеми мережі та вимог виробника обладнання.

Автомати для акумуляторів

Автомат між акумулятором та інвертором працює в колі постійного струму, де навантаження може бути значно вищим, ніж у сонячному стрінгу. Особливо великі струми виникають у низьковольтних батарейних системах із потужними інверторами.

DC-автомат для акумулятора підбирають за максимальною напругою повністю зарядженої батареї, допустимим струмом заряду і розряду, можливим струмом короткого замикання та перерізом кабелю. Для потужних систем замість модульного автомата можуть застосовуватися вимикачі в литому корпусі, батарейні запобіжники або спеціальні роз’єднувачі.

Як вибрати струм, напругу та кількість полюсів

Номінальний струм автомата має бути вищим за нормальний робочий струм кола, але не перевищувати допустиме навантаження захищеного кабелю. Під час розрахунку враховують Isc сонячних панелей, кількість паралельних стрінгів, максимальний струм інвертора, параметри акумулятора, температуру та групове встановлення автоматів у щиті.

Для DC-стрінгів часто використовують двополюсний DC-автомат, який одночасно відключає обидва провідники. В AC-колах застосовують моделі 1P, 1P+N, 2P, 3P або 4P залежно від кількості фаз і схеми підключення.

Вимикальна здатність, характеристика та полярність

Вимикальна здатність показує, який струм короткого замикання автомат може безпечно відключити. Значення 6 кА, 10 кА або інший показник потрібно вибирати відповідно до можливого аварійного струму в місці встановлення.

Характеристики B, C і D визначають реакцію автомата на короткочасні перевищення струму. Їх вибір залежить від пускових струмів, типу навантаження та параметрів лінії.

Деякі DC-автомати мають визначену полярність і напрямок підключення. Для батарейного кола важливо перевірити можливість двонапрямної роботи, оскільки струм проходить у напрямку заряду та розряду.

Автомат, запобіжник і вимикач навантаження

Автоматичний вимикач захищає коло від перевантаження та короткого замикання і може бути повторно ввімкнений після усунення несправності. Запобіжник також забезпечує захист від надструму, але після спрацьовування потребує заміни.

Вимикач навантаження призначений для ручного відключення кола, проте не завжди захищає від короткого замикання. ПЗІП обмежує імпульсні перенапруги. Тому в одному щиті захисна автоматика для СЕС може включати всі ці пристрої.

Від чого залежить ціна автоматів

Ціна автоматів для сонячних систем залежить від типу струму, номіналу, робочої напруги, кількості полюсів і вимикальної здатності. На вартість також впливають можливість двонапрямної роботи, тип корпусу, спосіб монтажу та призначення для модульних або потужних промислових систем.

Порівнювати автомати потрібно за однаковими характеристиками. Два пристрої з номіналом 32 А можуть відрізнятися за допустимою напругою, кількістю полюсів і здатністю відключати аварійний струм.

Що перевірити перед купівлею

Перед тим як купити автомат для сонячної системи, визначте місце його встановлення: сонячний стрінг, акумулятор, AC-вхід або вихід інвертора. Перевірте тип струму, номінальний струм, максимальну напругу, кількість полюсів, вимикальну здатність і характеристику спрацьовування.

Для DC-моделі додатково потрібно врахувати полярність, напрямок струму та схему з’єднання полюсів. Правильно підібрані автомати для сонячних систем мають одночасно відповідати параметрам обладнання, кабелю та всієї схеми захисту.