Захист для сонячних панелей

Захист для сонячних систем охоплює пристрої, які встановлюють на стороні постійного та змінного струму сонячної електростанції. Автомати, запобіжники, ПЗІП, вимикачі навантаження та контрольні реле захищають кабельні лінії, інвертор, фотомодулі й акумуляторне обладнання від аварійних режимів. Комплектацію потрібно підбирати за параметрами конкретної СЕС, оскільки універсального набору для всіх інверторів і схем підключення не існує.

Від чого захищає автоматика сонячної електростанції

Правильно підібраний захист сонячної електростанції зменшує ризик пошкодження обладнання внаслідок короткого замикання, перевантаження, імпульсної перенапруги або несправності кабельної лінії. В окремих схемах також потрібен захист стрінгів від зворотного струму, який може виникати між паралельно підключеними гілками.

На стороні змінного струму автоматика реагує на аварійні струми та небезпечні відхилення параметрів мережі. Один пристрій не виконує всі захисні функції, тому комплект захисту для СЕС зазвичай складається з декількох взаємопов’язаних елементів.

DC- та AC-захист для сонячних систем

DC-захист встановлюють між сонячними панелями та входом інвертора. До нього можуть входити стрінгові запобіжники, тримачі, DC-автомати, вимикачі навантаження та ПЗІП постійного струму. Таке обладнання має бути розраховане на максимальну напругу фотомодульного масиву, струм стрінгів і конкретну схему полюсів.

AC-захист розміщують на виході інвертора перед підключенням до розподільної мережі. Тут використовують автоматичні вимикачі, ПЗІП AC, реле напруги, реле контролю фаз та інші пристрої, передбачені електричною схемою. AC-захист для інвертора вибирають за кількістю фаз, вихідним струмом, перерізом кабелю та параметрами мережі.

Автомати та вимикачі для сонячної електростанції

Автоматичні вимикачі захищають кабельні лінії від надструмів, які виникають під час короткого замикання або перевантаження. Обладнання для змінного й постійного струму не є взаємозамінним: для DC-ділянки потрібні пристрої, призначені для гасіння дуги постійного струму та роботи при відповідній напрузі.

Під час вибору враховують номінальний струм і напругу, кількість полюсів, вимикальну здатність та спосіб монтажу. Окремий DC-вимикач може використовуватися для роз’єднання лінії панелей під час обслуговування. Він не завжди замінює автомат або запобіжник, оскільки ці пристрої мають різні функції.

Запобіжники для захисту сонячних панелей

Стрінгові запобіжники застосовують переважно в системах із кількома паралельно з’єднаними гілками. Вони обмежують зворотний струм через пошкоджений стрінг, якщо його значення може перевищити допустимий параметр фотомодуля.

Запобіжники для сонячних панелей підбирають за номінальною напругою, струмом, типорозміром і категорією застосування для фотоелектричних систем. Вони мають бути сумісними з тримачами та характеристиками панелей. Встановлення запобіжника на кожен стрінг потрібне не в усіх схемах: рішення залежить від кількості паралельних гілок, струму короткого замикання та максимального послідовного номіналу запобіжника модуля.

ПЗІП для сонячних панелей та інвертора

ПЗІП обмежує імпульсні перенапруги, які можуть виникати під час грозових або комутаційних процесів. Для захисту сонячної електростанції використовують окремі пристрої на DC- та AC-стороні. Їх не можна взаємозамінювати через різні робочі напруги й конструкцію.

Підбираючи ПЗІП для сонячних панелей, враховують тип пристрою, максимальну тривалу робочу напругу, рівень захисту, розрядний струм і кількість полюсів. Ефективність ПЗІП залежить від правильного підключення до PE, параметрів заземлення та довжини з’єднувальних провідників. Заземлення не замінює ПЗІП, але є необхідною частиною комплексної системи захисту.

Готові щити захисту AC і DC

Готовий щит може містити автомати, запобіжники, тримачі, ПЗІП, вимикачі та клеми, уже встановлені в одному корпусі. За призначенням розрізняють DC-щитки для ліній від панелей, AC-щитки після інвертора та комбіновані рішення.

Перед тим як купити захист для сонячної системи у готовому корпусі, потрібно перевірити кількість входів і виходів, номінали автоматики, максимальну DC-напругу, тип ПЗІП і відповідність кількості стрінгів. Вибирати щит лише за потужністю інвертора неправильно: установки однакової потужності можуть мати різну кількість MPPT, стрінгів і робочі струми.

Захист акумуляторної лінії

В акумуляторних системах між батареєю та інвертором можуть встановлюватися запобіжники, DC-автомати або роз’єднувачі. Вони захищають кабель і дозволяють відключити батарейну лінію для обслуговування. BMS контролює роботу акумуляторних модулів, але не завжди замінює зовнішній апарат захисту.

Захист акумулятора вибирають за номінальною напругою системи, максимальним струмом заряду й розряду, характеристиками BMS, кабелю та вимогами виробників інвертора і батареї.

Як вибрати захист для сонячної системи

Для правильного підбору потрібно знати модель інвертора, кількість фаз, максимальну DC-напругу, число MPPT, кількість стрінгів і струм кожної гілки. На AC-стороні враховують вихідний струм інвертора, схему мережі та переріз кабелю. Для зовнішнього монтажу також перевіряють ступінь IP корпусу, допустимий температурний діапазон і стійкість матеріалу до умов експлуатації.

Комплексний захист для сонячних систем може складатися з готового щита або окремо підібраних компонентів. Готове рішення зручне для типової конфігурації, а окремі пристрої дозволяють точніше зібрати автоматику під нестандартну схему.

Що перевірити перед купівлею

Перед замовленням потрібно зіставити параметри автоматики з характеристиками панелей, інвертора, батарей і кабельних ліній. Важливо перевірити тип струму, номінальні напругу та струм, кількість полюсів, вимикальну здатність, кількість стрінгів і сумісність із заземленням.

Щоб правильно купити захист для сонячної системи, слід порівнювати не лише ціну, а й фактичну комплектацію. Рішення з однаковою назвою можуть відрізнятися типом ПЗІП, кількістю автоматів, допустимою напругою та призначенням для однофазної або трифазної мережі.