Заземление солнечной электростанции

Отдельного «солнечного» заземления не бывает. Рамы панелей, металлическую конструкцию и инвертор подключают к главной заземляющей шине дома — так, чтобы между ними не возникало опасного напряжения.

Коротко

Рамы панелей и конструкцию соединяют медным проводником и ведут его к шине заземления инвертора, а оттуда — к ГЗШ дома.
Сечение — по инструкции инвертора и проекту; DEHN рекомендует минимум 6 мм² меди, а если конструкция соединена с молниезащитой — 16 мм².
Анодированная рама панели не проводит ток через покрытие — нужны специальные зажимы или шайбы, которые пробивают анодирование.
На стороне постоянного тока ставят УЗИП; если кабель от панелей длиннее 10 м — ещё и возле панелей.

Что заземляют

Рамы панелей — алюминиевые рамки модулей.
Металлическую конструкцию — рейки, кронштейны, опоры наземной станции.
Металлические кабельные лотки, если они есть.
Корпус инвертора — через его клемму PE.

Цель — уравнять потенциалы: чтобы между рамой панели, конструкцией, корпусом инвертора и трубами в доме не могло появиться напряжение, опасное при прикосновении. Если изоляция солнечного кабеля повредится и он коснётся рамы, ток пойдёт по проводнику заземления, а инвертор обнаружит повреждение изоляции.

Как соединить рамы и конструкцию

Пробить анодирование. Рамы панелей анодированы — тонкий оксидный слой не проводит ток. Используют крепёжные зажимы с зубчиками, специальные шайбы или клеммы заземления, которые прорезают анодирование. Обычный болт через анодированную поверхность надёжного контакта не даёт.
Соединить все рамы и рейки между собой или каждую — с проводником заземления.
Провести проводник от конструкции к шине заземления инвертора, а от неё — к главной заземляющей шине дома. Проводник ведут рядом с солнечными кабелями.
Избежать гальванической коррозии — медь и алюминий в прямом контакте на улице корродируют. Для соединения медного проводника с алюминиевой конструкцией берут зажимы, предназначенные для такой пары металлов (производитель креплений обычно их предлагает).

Сечение

Точное значение даёт инструкция инвертора и проект. Ориентиры из источников:

DEHN: функциональное заземление / уравнивание — не меньше 6 мм² меди; если конструкция соединена с молниезащитой — не меньше 16 мм².
Nordmount (со ссылкой на HD-IEC 60364-7-712): для конструкций — не меньше 4 мм².
Инверторы: Huawei SUN2000-12KTL — PE не меньше 6 мм², 15–20KTL — не меньше 10 мм²; SMA Sunny Island — 10 мм².

Если источники расходятся — берите большее сечение: 6 мм² меди для конструкции — разумный минимум, 16 мм² — если рядом молниезащита.

Инвертор

Клемму PE инвертора соединяют с главной заземляющей шиной дома проводом сечения из инструкции.
Корпус инвертора нельзя использовать как «переходник» для заземления других частей — у SMA это прямо запрещено: проводники сходятся на отдельной шине.

УЗИП и молния

УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений) на стороне постоянного тока ставят возле инвертора; во многих инверторах он уже встроен.
Если кабель от панелей до инвертора длиннее 10 м, второй УЗИП (тип 2) ставят ещё и возле панелей.
Если на доме есть молниеотвод, между ним и панелями выдерживают разделительное расстояние. Как его рассчитать и нужно ли соединять конструкцию с молниезащитой — решает проект.

Частые вопросы

Можно ли забить отдельный штырь возле панелей и заземлить их на него?

Отдельный заземлитель, не соединённый с контуром дома, создаёт разность потенциалов между рамами панелей и остальным домом. Если дополнительный заземлитель возле панелей нужен (например, для наземной станции во дворе), его соединяют с общим контуром.

Как провести проводник заземления с крыши?

Рядом с кабелями постоянного и переменного тока — параллельно и как можно ближе к ним. Так меньше петля, в которой при близком ударе молнии наводится напряжение.

Если на доме есть молниеотвод, соединять с ним конструкцию панелей?

Зависит от того, удаётся ли выдержать безопасное расстояние между панелями и молниеприёмниками. Если да — конструкцию с молниеотводом не соединяют. Если нет — соединяют проводником не меньше 16 мм² меди и ставят УЗИП соответствующего типа. Это решение для проекта молниезащиты.

Нужно ли заземлять «минус» панелей?

Нет, в обычных домашних станциях с современными инверторами полюса постоянного тока не заземляют — заземляют только металлические части. Делайте так, как написано в инструкции инвертора.

Источники

Материал — для общей ориентации. Заземление и молниезащиту солнечной электростанции проектирует и выполняет специалист; требования инструкции инвертора обязательны.