Фотоэлектрическая (ФЭ) генерация — одно из самых распространённых возобновляемых энергетических решений в мире, уступая лишь ветроэнергетике. Благодаря модульному дизайну, простоте монтажа, надёжности и длительному сроку службы солнечные ФЭ-системы применяются в жилых, коммерческих и промышленных масштабах. Однако, как и любые электрические системы, ФЭ-установки уязвимы к ударам молнии и импульсным перенапряжениям, которые могут серьёзно повредить чувствительные компоненты: инверторы, распределительные коробки постоянного тока, контроллеры и системы мониторинга.
Для обеспечения надёжной работы и долгосрочной безопасности правильный выбор и установка устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) имеют решающее значение. В данном руководстве описаны ключевые критерии выбора УЗИП, специально разработанных для фотоэлектрических систем, в соответствии с международными стандартами и реальными эксплуатационными условиями.
Почему УЗИП критически важны в ФЭ-системах
Типичная ФЭ-система включает:
Солнечные панели (сторона постоянного тока — ПТ)
Распределительные коробки ПТ
Инверторы (преобразование ПТ в переменный ток — ПЕР)
Распределительные щиты ПЕР
Аккумуляторные системы хранения (опционально)
Системы мониторинга и управления
Эти компоненты содержат чувствительную электронику и часто устанавливаются в открытых местах (на крышах или в полях), что делает их лёгкой мишенью для молниевых перенапряжений. В отличие от систем переменного тока, перенапряжения на стороне постоянного тока несут уникальные риски из-за постоянного напряжения без перехода через ноль, что затрудняет гашение дуги при отказе УЗИП.
Ключевые стандарты для выбора УЗИП в ФЭ-системах
При выборе УЗИП для солнечных систем всегда ориентируйтесь на следующие международные стандарты:
IEC 62305: Серия стандартов по защите от молнии
IEC 61643-11: УЗИП, подключаемые к низковольтным системам
IEC 61312: Защита от электромагнитного импульса молнии (LEMP)
EN 50539-11: Устройства защиты от перенапряжений для ФЭ-систем
GB 50057: Китайский стандарт по молниезащите зданий
Соответствие этим стандартам гарантирует, что ваши УЗИП протестированы и рассчитаны на реальные условия эксплуатации ФЭ-систем.
Критические факторы при выборе УЗИП для ФЭ-систем
Зоны молниезащиты (LPZ 0–3)
Определите зону молниезащиты для каждого места установки УЗИП:
LPZ 0 → LPZ 1: Устанавливайте УЗИП Типа I (или I+II) на входе ПТ (у панелей) и в главном распределительном щите ПЕР.
LPZ 1 → LPZ 2: Используйте УЗИП Типа II у инверторов и вспомогательных щитах.
LPZ 2 → LPZ 3: Добавьте УЗИП Типа III для тонкой защиты чувствительного оборудования.
Формы импульсов и разрядная способность
Убедитесь, что УЗИП испытаны с соответствующими формами импульсов:
Импульс 8/20 мкс — для индуцированных перенапряжений
Импульс 10/350 мкс — для прямых ударов молнии (УЗИП Типа I)
Более высокие значения In (номинальный разрядный ток) и Imax (максимальный разрядный ток) обеспечивают лучшую защиту — особенно на стороне ПТ, где энергия импульса может быть значительной.
Уровень ограничения напряжения (Up)
Чем ниже Up, тем лучше защита для оборудования «по току».
На стороне ПЕР Up должен быть совместим с уровнем изоляции оборудования (обычно < 2,5 кВ).
На стороне ПТ Up должен соответствовать максимальному напряжению холостого хода (Voc) системы — часто 600 В, 1000 В или даже 1500 В в современных системах.
Особенности систем постоянного тока: дуга и тепловой пробой
В отличие от переменного тока, дуга в цепях ПТ не гаснет самопроизвольно. Поэтому:
Выбирайте УЗИП с встроенными тепловыми разъединителями, надёжно отключающими неисправные варисторы.
Предпочтение — конструкциям с подавлением дуги или герметичным модулям, исключающим риск возгорания.
Избегайте УЗИП, полагающихся только на предохранители — они могут сработать слишком медленно.
Гармоники и временные перенапряжения (TOV)
Инверторы и нелинейные нагрузки генерируют гармоники, вызывая длительные перенапряжения (до 1000 В и выше). Убедитесь, что ваш УЗИП:
Обладает высокой устойчивостью к TOV (например, 1800 В в течение 5 секунд и более)
Не деградирует и не замыкается при длительном перенапряжении
Продвинутые решения ONCCY для ФЭ-систем
ONCCY, ведущий производитель высокопроизводительных УЗИП, предлагает устройства, специально разработанные для фотоэлектрических применений. Опираясь на более чем 20-летний опыт защиты возобновляемых источников энергии, ONCCY обеспечивает:
✅ Расчётный срок службы 20 лет — для надёжной работы в суровых условиях
✅ Высокая разрядная способность в компактном корпусе — идеально для тесных распределительных коробок
✅ Низкий остаточный уровень напряжения (Up) — превосходная защита инверторов и контроллеров
✅ Устойчивость к TOV до 1800 В — безопасная работа при гармонических перенапряжениях
✅ Нулевой ток утечки и нулевой последействующий ток — благодаря запатентованной технологии MG Series
✅ Герметичная конструкция без внешней дуги — отсутствие риска возгорания при отключении
✅ Цепная координация разрядов — позволяет устанавливать ступени защиты без минимального расстояния между ними
✅ Корпус из огнестойкого PA66 (UL94 V-0) — устойчив к нагреву, влаге и вибрации
Для защиты стороны переменного тока ONCCY использует конфигурацию 3+1 без нейтрали с изолирующим модулем с статическим напряжением срабатывания 2000 В, эффективно предотвращающим повреждения от гармонических перенапряжений, которые часто сокращают срок службы УЗИП или вызывают возгорание.
Рекомендуемые типы УЗИП ONCCY для ФЭ-систем
| Место установки | Тип УЗИП | Ключевые особенности |
|---|---|---|
| Сторона ПТ (массив панелей) | УЗИП ПТ Типа II (напр., 1000 В/1500 В) | Высокий Imax, тепловой разъединитель, подавление дуги |
| Вход ПТ инвертора | УЗИП ПТ Типа II | Низкий Up, устойчивость к TOV, компактность |
| Выход ПЕР инвертора | УЗИП ПЕР Типа II (3+1) | Без нейтрали, устойчивость к TOV 1800 В |
| Главный щит ПЕР | УЗИП ПЕР Типа I+II | Соответствие импульсу 10/350 мкс для зон прямого удара |
Все УЗИП ONCCY сертифицированы по стандартам UL, CSA, TÜV, CQC, CE, RoHS и REACH, что гарантирует соответствие мировым требованиям и высокое качество.
Заключение: Защитите свои инвестиции в солнечную энергетику
Правильный выбор УЗИП — это не просто соблюдение норм, а обеспечение десятилетий безопасной и бесперебойной генерации солнечной энергии. Учитывая уникальные сложности цепей постоянного тока — устойчивую дугу, высокое Voc и гармонические искажения — стандартные УЗИП просто не подходят.
Специализированные фотоэлектрические УЗИП от ONCCY объединяют передовые инженерные решения, строгие испытания и отказоустойчивый дизайн для защиты каждой части вашей солнечной системы — от панели до сети.