Schneider Electric для сонячних станцій

Готова добірка обладнання Schneider Electric для захисту сонячної електростанції з боку постійного струму: автоматичні вимикачі Acti9 C60PV-DC, вимикачі навантаження, обмежувачі імпульсних перенапруг iPRD PV-DC, аксесуари Acti9 та щити Mureva IP65 і PrismaSeT XS. Усі апарати мають фотоелектричну сертифікацію — звичайні AC-автомати для цих задач не підходять.

DC-дуга не гасне сама, тому помилка в підборі захисту коштує інвертора або даху. У цьому розділі зібрано те, з чого складають щит DC: від автомата на стрінг до корпусу з потрібним IP. Нижче — формула підбору номіналу, приклад розрахунку стрінга для української зими та два готові комплекти.

Чому сонячній станції потрібен окремий DC-захист

Головна відмінність постійного струму від змінного — поведінка дуги. В AC-мережі струм 100 разів на секунду проходить через нуль, і дуга гасне сама. У DC-колі струм односпрямований і через нуль не проходить: дуга горить безперервно, доки її не розірвати штучно. Саме тому апарат, розрахований на змінний струм, у колі сонячних панелей не захищає.

Чим це закінчується, якщо DC-захистом знехтувати:

• пробій MPPT-трекерів та вхідних кіл інвертора від перенапруг;
• вигорання клемників і займання всередині щита через дуговий пробій;
• пошкодження від зворотних струмів та коротких замикань;
• перегрів панелей і «гарячі плями» (hotspots);
• пробій та вигорання байпасних діодів;
• пожежа на даху або металоконструкції.

З чого складається щит захисту DC

Типова архітектура між панелями та інвертором містить чотири складові:

• Автоматичний вимикач із фотоелектричною сертифікацією — захист від перевантаження і зворотних струмів;
• Обмежувач імпульсних перенапруг (ПЗІП) типу T2 — приймає на себе перенапругу з боку панелей;
• Вимикач-роз’єднувач — безпечне відключення станції для обслуговування;
• Щит із IP та UV-захистом відповідно до місця встановлення — на вулиці чи в приміщенні.

Автоматичні вимикачі Acti9 C60PV-DC

Серія розроблена саме під фотоелектричні кола. Щоб розірвати високовольтну DC-дугу, чотири фізичні модулі з’єднані послідовно заводськими перемичками: струм проходить через кілька дугогасних камер поспіль. Камери містять збільшену кількість деіонізаційних пластин, а міжконтактний зазор у розімкненому стані більший, ніж у звичайних AC-автоматів — це не дає дузі пробити повторно.

• Номінальна робоча напруга: 800 В DC
• Номінальна напруга ізоляції (Ui): 1000 В DC
• Відключна здатність (Icu): до 1,5 кА
• Витримувана імпульсна напруга (Uimp): 6 кВ
• Криві відключення: B, C · номінали 5–25 A
• Кількість полюсів: 2P · ширина 8 модулів по 9 мм
• Захищає від протікання струму у зворотному напрямку
• Відповідає МЕК EN 60947-2-3

До автоматів у комплект щита часто беруть тримач запобіжників:

Вимикачі навантаження DC

Потрібні, щоб зняти напругу зі станції перед обслуговуванням інвертора чи щита. Номінальна напруга ізоляції 1000 В DC, витримувана імпульсна напруга 6 кВ, струм короткого замикання (Icm) 1 кА, відповідність МЕК EN 60947-3.

Захист від імпульсних перенапруг iPRD PV-DC

ПЗІП типу 2 для ізольованої мережі постійного струму. Виконання зі змінним картриджем: після спрацювання міняється лише картридж, а не весь апарат.

• Тип ПЗІП: T2 · тип мережі: ізольована DC
• Максимальна тривала робоча напруга (Ucpv): 800 В або 1000 В
• Номінальний струм розряду (In): 15 кА · максимальний (Imax): 40 кА
• Час реакції: менше 25 нс · постійний робочий струм (Ic): менше 1 мА
• Струм короткого замикання (Iscpv): 200 A
• Контакт індикації спрацювання (SD)
• Відповідає EN 50539-11:2013

Аксесуари Acti9

Доповнюють автоматичні вимикачі та вимикачі навантаження. Усі мають сертифікати, потрібні для сонячних систем: контакти положення й аварії, розчіплювачі дистанційного відключення, фальшмодулі.

Щити Mureva — IP65 для вулиці

Корпуси для встановлення там, де є вода, пил і сонце. Прозорі двері дають бачити стан апаратів не відкриваючи щит, попередньо вирізані отвори спрощують введення кабелю, а замок унеможливлює доступ без ключа.

• Ступінь захисту: IP65, IK09
• Номінальний струм: 50–160 A
• Матеріал: пластик, стійкий до нагрівання до 650 °C
• Клас ізоляції: 2

Важливо: у колах постійного струму щити Mureva застосовують тільки без клемних блоків.

Щити PrismaSeT XS — IP41 для приміщення

Щити для внутрішнього встановлення, врізні та накладні, з шинками PE і N у комплекті. Артикул читається просто: LVSX + літера виконання (N, P — врізні; Q, R — накладні) + кількість рядів + кількість модулів у ряду. Наприклад, LVSXQ218 — накладний щит на 2 ряди по 18 модулів.

• Ступінь захисту: IP41
• Номінальний струм: щити 13–18 модулів — 63–125 A; щити 24 модулі — 125 A
• Клас ізоляції: II · колір RAL 9003
• Стандарти: МЕК EN 60670-1 та -24, EN 60998-1, EN 60947-1; вогне- та термостійкість за EN 60695-2-11

Як підібрати номінал автомата

Номінал рахують від струму короткого замикання панелі з паспорта:

I_ном = I_SC × 1,25

Приклад: якщо I_SC = 12,5 A, то 12,5 × 1,25 = 15,62 A — обираємо захист на 16 A, тобто A9N61651.

Перевірка напруги стрінга: чому взимку критично

Напруга холостого ходу росте на морозі, і саме зимовий пік не повинен перевищити межу апарата. Розрахунок для панелі з Voc = 49,6 В і температурним коефіцієнтом −0,27 %/°C, Україна, −20 °C:

Тобто стрінг, який за паспортом виглядає прийнятним, у мороз може вийти за межі апарата. Рахуйте завжди за найнижчою температурою у вашому регіоні.

Способи з’єднання панелей

Готові приклади комплектів

Це не жорсткі набори, а орієнтир для підбору під вашу задачу.

Набір для сторони постійного струму до 10 кВт

18 панелей в одному стрінгу. Панель: 575 Вт, Voc 50 В, робоча напруга 42,22 В, Isc 14,39 А, робочий струм 13,62 А. Напруга стрінгу 18 × 42,22 = 760 В, потужність 760 × 13,62 ≈ 10 351 Вт.

Набір для сторони постійного струму до 36 кВт

65 панелей у 5 стрінгах по 13, кожен стрінг захищений окремим автоматом. Напруга стрінгу 13 × 42,22 = 549 В, потужність ≈ 7 477 Вт на стрінг.

Не впевнені в підборі - надішліть на info@lina.sales параметри панелей (Voc, Vmpp, Isc, кількість у стрінгу) та потужність інвертора, і ми порахуємо комплект під вашу станцію,.