Уравнивание потенциалов в доме со станцией: ГЗШ, ОСУП и ДСУП
Ток бьёт не от напряжения как такового, а от разности потенциалов между двумя точками, до которых человек может дотянуться одновременно. Отсюда идея, на которой держится вся современная электробезопасность: сделать так, чтобы все доступные металлические части в здании имели одинаковый потенциал. Тогда неважно, что за напряжение относительно земли на них появилось — между собой разности нет, и ток через человека не пойдёт.
Это и называется уравниванием потенциалов. Для дома с солнечной станцией тема ключевая, потому что станция добавляет в здание сразу несколько крупных металлических объектов: рамы панелей, монтажный профиль на всю кровлю, корпус инвертора, корпус аккумулятора и щит.
Главная заземляющая шина
ГЗШ — это медная или стальная шина в вводном щите, единственная точка, где сходится всё: защитный проводник PE, проводник от контура заземления, проводники уравнивания потенциалов от коммуникаций и токоотводы молниезащиты. Ключевое слово — единственная. Схема должна быть звездой, а не кольцом и не цепочкой.
ОСУП: что подключают обязательно
Основная система уравнивания потенциалов соединяет с ГЗШ всё крупное и металлическое, что входит в здание или пронизывает его:
- трубы водопровода, канализации, отопления — на вводе в дом;
- газовую трубу — через изолирующую вставку, по правилам газовой службы;
- металлические части вентиляции и кондиционирования;
- металлокаркас здания и арматуру фундамента, если они доступны;
- токоотводы молниезащиты;
- защитный проводник PE питающей линии.
Со стороны станции сюда же добавляются рамы модулей и монтажный профиль, корпус инвертора, корпус аккумулятора и металлический корпус щита. Про сечение и способ присоединения к раме — урок «Заземление солнечных панелей»: там про зубчатые шайбы, которые прорезают анодировку, и почему без них соединение «есть, но не работает».
ДСУП: там, где вода и человек одновременно
Дополнительная система уравнивания делается локально — прежде всего в ванной. Ванна, полотенцесушитель, металлические трубы и корпуса соединяются между собой и с PE отдельной коробкой. Логика та же: между тем, что человек трогает мокрыми руками, не должно быть разности потенциалов.
Для станции локальный аналог ДСУП — кровля. Все ряды профиля соединяются между собой перемычками в единую систему, и уже эта система одним проводником уходит вниз на ГЗШ. Разрозненные куски профиля, каждый со своим проводом, — это то же самое кольцо, которого мы избегаем.
Три ошибки, которые встречаются чаще всего
1. Свой колышек у панелей
Самая частая. Монтажник забивает уголок рядом с домом, кидает на него провод от рам и считает, что заземление сделано. В результате в здании появляются две земли с разным потенциалом. При ударе молнии рядом потенциал на них поднимается по-разному, и разность в тысячи вольт ищет путь между ними — через щит и через входные каскады инвертора. Отдельный электрод у станции допустим только тогда, когда он соединён с общим контуром и входит в общую систему.
2. Заземление на ноль
«Земля и ноль всё равно соединены на подстанции» — рассуждение, которое стоит дороже всего в системе TN-C. При обрыве PEN такое соединение приводит фазное напряжение прямо на рамы панелей и корпус инвертора: см. урок про обрыв нуля.
3. Цепочка вместо звезды
Корпус инвертора подключён к корпусу АКБ, тот — к щиту, щит — к контуру. Пока всё затянуто, схема работает. Ослабнет один болт посередине — и всё, что стоит дальше него, останется без защиты, причём внешне ничего не изменится. При проверке протягивают каждое соединение и измеряют переходное сопротивление, а не смотрят на наличие провода.
Как проверить, что сделано правильно
- Найдите ГЗШ и убедитесь, что она одна и все проводники приходят на неё отдельно, каждый под свой болт.
- Измерьте переходное сопротивление между рамой дальней панели и ГЗШ — оно должно быть близко к нулю (десятые доли ома).
- Проверьте контур на сопротивление растеканию — прибором, а не «на глаз»: как это делают.
- Занесите результаты в протокол пусконаладки: без цифр это не проверка, а мнение.
Уравнивание потенциалов — самая дешёвая часть защиты станции и единственная, которую невозможно доделать потом, не разбирая кровлю. Поэтому её продумывают на этапе проекта, вместе с молниезащитой.