УЗИП тип 1 или тип 2 для солнечной станции: в чём разница и когда какой ставить
Коротко. Если на доме нет молниеприёмника, на сторону панелей ставят УЗИП типа 2 — так устроено большинство частных станций. Тип 1 (на практике комбинированный 1+2) нужен там, где часть тока молнии может зайти в кабели панелей: на здании есть внешняя молниезащита, а панели стоят ближе безопасного расстояния к ней или соединены с ней. На вводе сети тип 1 ставят всегда, когда на здании есть молниеприёмник. Ниже — чем типы отличаются физически, как читать маркировку и как решить за пару минут.
Чем тип 1 отличается от типа 2
Оба прибора делают одно и то же: при скачке напряжения открываются и сбрасывают импульс на землю. Разница — в том, какой импульс они переживают. Её задаёт испытание по стандарту (для солнечной стороны — IEC 61643-31, раньше EN 50539-11).
| Тип 2 (T2) | Тип 1 (T1) | |
|---|---|---|
| Испытательный импульс | 8/20 мкс | 10/350 мкс |
| Что имитирует | Наведённое перенапряжение: молния ударила рядом, коммутации в сети | Часть тока прямого удара молнии, пришедшая по проводам |
| Главная цифра на корпусе | In (номинальный) и Imax (максимальный ток разряда) | Iimp — импульсный ток |
| Заряд при одинаковом пиковом токе | 1× | примерно в 20 раз больше |
| Проводник к шине заземления | медь от 6 мм² | медь от 16 мм² |
Цифры в обозначении импульса — время нарастания и спада до половины в микросекундах. Импульс 8/20 короткий и острый: так выглядит наводка в кабеле от молнии, ударившей в сотне метров. Импульс 10/350 спадает в 17 раз дольше — так выглядит ток самой молнии, часть которого ушла не в землю через токоотвод, а по проводам в дом. Энергии в нём столько, что варистор типа 2 с тем же пиковым током просто разрушится.
Поэтому тип 1 — это не «тип 2 посильнее», а прибор под другую задачу. Комбинированный «1+2» проходит оба испытания: держит ток молнии и при этом даёт такой же низкий уровень защиты Up, как тип 2. Для солнечных станций сейчас делают почти только такие.
Когда на стороне панелей достаточно типа 2
- На здании нет молниеприёмника. Прямой удар в крышу маловероятен, а наведённые импульсы тип 2 гасит. Это большинство частных домов и дач.
- Молниеприёмник есть, и панели стоят в его зоне защиты не ближе безопасного расстояния. Ток молнии стекает по токоотводу в землю и в кабели панелей не перескакивает. В кабелях остаётся только наводка — снова работа для типа 2.
Безопасное расстояние s считает проект молниезащиты: оно зависит от уровня защиты и длины токоотвода до точки сближения. Для частного дома III–IV уровня ориентир — s ≈ 0,04 × kc × l, где l — длина токоотвода от точки сближения до земли, а kc — доля тока в этом токоотводе (0,5–1). При десяти метрах токоотвода получается 0,2–0,4 м; на практике между рядом панелей и приёмником закладывают 0,5–1 м. Как построить зону защиты и где ставить приёмник — в статье о зонах молниезащиты и отступах от панелей.
Когда нужен тип 1+2
- Молниеприёмник есть, а расстояние не выдержано: панели или их рама стоят вплотную к приёмнику, токоотводу, металлическому парапету, связанному с молниезащитой.
- Рамы панелей соединены с системой молниезащиты. Так бывает на металлических кровлях и при монтаже, когда раму сознательно присоединили к токоотводу, потому что развести не удалось.
- Наземная станция в поле, где каркасы рядов входят в общий контур молниезащиты.
- Объект, где молниезащита обязательна по нормам: склад, ферма, производство, высокое здание.
Во всех этих случаях при ударе в приёмник часть тока молнии пойдёт по кабелям строк к инвертору. Тип 2 на такой импульс не рассчитан.
Сторона сети: ввод в дом
На вводе переменного тока правило проще. Есть на здании молниеприёмник — на вводе нужен тип 1 (или комбинированный 1+2), независимо от того, есть ли панели. Нет молниеприёмника и ввод кабелем в земле — достаточно типа 2.
Отдельный случай — воздушный ввод проводом на опорах, обычный для частного сектора в Беларуси. Нормы и здесь допускают тип 2, но линия на опорах длинная и открытая, удар в неё в нескольких пролётах от дома — обычное дело. Мы на такой ввод ставим четырёхполюсный 1+2: запас здесь стоит недорого. Как это выглядит в щите вместе с автоматами и АВР — в статье «Щит солнечной станции: что куда».
Как читать маркировку: на примере FSP-D40
Возьмём наш трёхполюсный УЗИП на 1000 В. Вот что написано на модуле комбинированной версии и что это значит:
| Надпись | Значение | Что проверить |
|---|---|---|
| Ucpv 1000 Vd.c | Наибольшее рабочее напряжение постоянного тока | Выше напряжения холостого хода строки в мороз — оно примерно на 10 % больше паспортного |
| T2 In 20 kA | Номинальный ток разряда, импульс 8/20 | Для частного дома 20 кА — норма |
| T2 Imax 40 kA | Максимальный ток разряда 8/20, который модуль переживёт один раз | — |
| T1 Iimp 7 kA | Импульсный ток 10/350 — то, ради чего покупают тип 1 | Есть ли эта строка вообще |
| Up 3,5 kV | Уровень защиты: столько вольт остаётся на клеммах во время срабатывания | Должен быть ниже импульсной стойкости входа инвертора |
Главная ловушка: надпись «T1/T2» на корпусе без строки Iimp. Прибор типа 1 обязан указать импульсный ток — это его единственное отличие от типа 2. Если Iimp нигде нет, ни на корпусе, ни в паспорте, относитесь к прибору как к типу 2, сколько бы раз на нём ни было написано «T1».
Ещё одна строка, которую стоит найти в паспорте, — Iscpv, допустимый ток короткого замыкания солнечной цепи. Он должен быть больше тока короткого замыкания строки, а при параллельных строках — их суммы. Иначе встроенный тепловой расцепитель не разорвёт дугу постоянного тока, и отказавший модуль может загореться.
Почему у прибора на два провода три полюса
Модули соединены звездой: плюс → средняя точка, минус → средняя точка, средняя точка → земля (PE). Каждый модуль держит около 500 В, два последовательно — 1000 В. Так защищены все пути импульса: плюс–минус, плюс–земля и минус–земля. Если одна из строк замкнёт на землю, модули остаются в допуске. Для солнечной стороны это стандартная схема; на 600 В тот же принцип даёт двухполюсный прибор.
Монтаж: где теряется защита
- Короткие провода. Суммарная длина от линии до УЗИП и от УЗИП до шины заземления — до 0,5 м. Каждые лишние 10 см на крутом фронте импульса добавляют порядка 100 В к уровню защиты.
- Сечение заземляющего проводника: медь от 6 мм² для типа 2, от 16 мм² для типа 1. Тонкий провод на токе молнии просто испаряется.
- Одна шина. УЗИП, корпус инвертора и рамы панелей — на общую систему заземления, а не каждый на свой штырь. Подробно — в статье о заземлении и молниезащите станции.
- Два рубежа при длинном кабеле. Если от панелей до инвертора больше 10 м, второй УЗИП ставят в коробку у панелей.
- Тип 1 и тип 2 отдельными приборами требуют согласования: между ними нужна длина кабеля или развязывающий дроссель, иначе первым сработает более чувствительный и примет весь удар. Комбинированный 1+2 этот вопрос снимает.
Что у нас есть
| Прибор | Куда |
|---|---|
| FSP-D40 3P 1000 В DC, тип 2 | Сторона панелей, дом без молниеприёмника или с выдержанным расстоянием |
| FSP-D40 3P 1000 В DC, тип 1+2 | Сторона панелей, когда расстояние до молниезащиты не выдержано |
| FSP-D40 2P 600 В DC, тип 2 | Строки до 600 В, малые и автономные станции |
| FSP-D40 2P 600 В DC, тип 1+2 | То же, при молниезащите рядом с панелями |
| FSP-A50 4P 275 В AC, тип 1+2 | Ввод сети в дом, в том числе воздушный |
Комбинированный 1+2 на сторону панелей стоит примерно вдвое дороже типа 2. Ставить его «на всякий случай» в дом без молниеприёмника можно, но смысла мало: тока молнии в кабелях там не будет. Все приборы — в разделе УЗИП, общие правила защиты станции — в статье «УЗИП для солнечной станции».
Частые вопросы
Можно ли везде ставить 1+2, чтобы не думать?
Можно: комбинированный прибор умеет всё, что умеет тип 2. Вопрос только в цене. В доме без молниеприёмника переплата ничего не даёт, а деньги лучше потратить на нормальное заземление — без него не работает ни один тип.
Тип 1 заменяет молниеприёмник?
Нет. Молниеприёмник принимает удар и уводит ток в землю мимо дома. УЗИП типа 1 защищает оборудование от той части тока, что всё-таки пришла по проводам. Это две половины одной системы.
Ставлю молниеприёмник — значит, теперь обязательно 1+2 на панели?
Только если панели окажутся ближе безопасного расстояния. Если приёмник поставлен так, что панели в зоне защиты и на отступе, на стороне панелей остаётся тип 2. На вводе сети при этом нужен тип 1.
Можно ли поставить на сторону панелей УЗИП переменного тока?
Нельзя. У постоянного тока нет перехода через ноль, дуга сама не гаснет, и прибор для переменного тока при отказе может загореться. На стороне панелей — только приборы с маркировкой DC и Ucpv.
Как понять, что УЗИП отработал после грозы?
Окно индикатора на модуле из зелёного становится красным. Модуль вынимают и меняют, основание остаётся в щите. Что ещё проверить после грозы — в статье «После грозы: как проверить УЗИП и станцию».
Не уверены, нужен ли вам тип 1? Пришлите фото крыши с молниеприёмником и схему станции — подскажем, что ставить. Звоните +375 44 585-88-77 или пишите в Telegram t.me/SmartESSBot.