На об’єктах приватних будинків часто зустрічається практика: окремий контур заземлення під щит, окремий під раму інвертора, окремий під опору блискавкоприймача без електричного з’єднання між ними. Ані ПУЕ, ані ДСТУ EN 62305, ані міжнародний стандарт IEC 60364 такої схеми для облаштування заземлення домашньої СЕС не передбачають. Для приватного будинку з однофазним або трифазним введенням TN-C-S і без металевих водопровідних труб (пластикове розведення не дає природного заземлювача) це питання особливо актуальне: основну систему зрівнювання потенціалів доводиться формувати майже повністю штучно, і помилка в цій схемі безпосередньо позначається на безпеці людей у ​​будинку.

Норма для заземлення домашньої СЕС: ГЗШ та СЗП

Глава 1.7 ПУЕ визначає головну заземлювальну шину (ГЗШ), збірну шину, до якої сходяться всі заземлювальні та захисні провідники електроустановки. Крім того, визначатиметься основна система зрівнювання потенціалів (ОСЗП), що поєднує захисний провідник, заземлювач, металеві комунікації та металоконструкції будинку в одну точку.

Якщо в будинку немає металевих труб водо- та газопостачання, на введенні повітряної лінії рекомендується виконувати повторне заземлення PEN-провідника з опором заземлювача не більше 30 Ом (п. 1.7.94 ПУЕ-7). Поняття «окремий контур під кожен елемент» у нормі немає: завдання СЗП — забезпечити рівність потенціалів всіх провідних частин у будь-який момент, включаючи аварійний режим.

Типові помилки під час заземлення сонячної станції на даху будинку

Найчастіше зустрічаються три варіанти порушення цієї логіки:

• окремі електроди під кожний елемент обладнання без провідника вирівнювання потенціалів між ними;
• поділ AC та DC «заземлень» без нормативної основи;
• оцінка якості монтажу за кількістю забитих електродів замість перевірки перехідного опору між частинами системи.

Жодна з цих практик не підвищує безпеку домашньої СЕС — вона лише створює видимість додаткового захисту.

DC-сторона інвертора: зрівняння потенціалів, а не окреме заземлення

В інверторах з безтрансформаторною типологією, типовими для домашніх сонячних станцій (Deye, Growatt, Huawei), DC-ланцюг навмисно не приєднується до землі. Для таких інверторів категорично не можна робити функціональне заземлення полюса DC (мінуса/плюсу масиву) – це викликає струми витоку та спрацьовування захисту. Дозволено лише вирівнювання потенціалів рам через PE.

На шильдику Deye – Non-isolated означає безтрансформаторну типологію

Це ще одна причина, чому інструкції зазначають: жодного «окремого заземлення на панелі» лише зрівняння потенціалів (bonding). Старі трансформаторні інвертори іноді вимагали заземлення DC-полюса, звідси й історична плутанина.

Стан bonding контролюється вбудованим пристроєм моніторингу опору ізоляції (IMD), який блокує роботу інвертора під час падіння опору ізоляції нижче порогового значення. Заземлюються тут не струмові DC-провідники, а неструмові металеві частини: рама сонячних панелей, конструкція кріплення на даху, корпус інвертора. Ці частини приєднуються до загального СУП будинку, а не до окремого «DC-контуру».

Функціональне заземлення негативного полюса застосовується лише за прямою вимогою виробника панелей (окремі тонкопленочні технології) і створює паралельної ізольованої системи.

Рекомендована схема заземлення домашньої СЕС із схемою зазелення TN-C-S

Блискавкозахист приватного будинку з сонячними панелями: об’єднання, а не розділення

ДСТУ EN 62305-3, п. 6.5.6, вимагає поєднувати заземлювач блискавкозахисту із заземлювачем електроустановки будинку у всіх випадках, крім окремого блискавковідводу. Якщо поділ неминучий з технологічних причин, заземлювачі однаково об’єднуються через систему вирівнювання потенціалів. Окремий, не з’єднаний з основним заземлювачем контур блискавкозахисту на даху із сонячними панелями прямо суперечить цій вимогі.

Чому розділені контури заземлення небезпечні для домашньої СЕС

Під час грозового розряду або замикання землі навколо заземлювача виникає локальне підвищення потенціалу землі (ground potential rise). Якщо поруч розташована металоконструкція з власним, не пов’язаним заземлювачем, наприклад, рама сонячних панелей на даху або корпус інвертора, то між двома точками миттєво виникає різниця потенціалів: небезпечна напруга дотику для людини та перенапруга для електроніки інвертора. Об’єднана СЗП усуває цю різницю синхронізуючи потенціал всіх частин будинку під час перехідного процесу.

Чек-лист: як перевірити заземлення домашньої СЕС

• Одна ГЗШ або чітко визначена точка об’єднання для щита будинку, інвертора, масиву панелей та блискавкозахисту.
• Виміряний перехідний опір (безперервність зв’язку) між частинами системи, а не тільки опір окремих заземлювачів.
• Металеві рами та стелажі панелей приєднані до СЗП провідником належного перерізу, без розриву через анодоване покриття.
• ПЗІП на AC та DC стороні інвертора приєднані коротким низькоімпедансним провідником до загальної шини.
• Окремий заземлювач блискавкозахисту (якщо є) реально об’єднаний із основним через СЗП, підтверджено протоколом вимірів.
• Якщо в будинку немає металевих труб, має бути виконане повторне заземлення PEN-провідника на введенні з опором не більше 30 Ом.