Защита жизненно необходима по токопроводящим линиям на солнечных электростанциях - в противном случае возможно возгорание и пожар.
Защита устанавливается 2х типов - первая от обратного пробоя по линии аккумулятор - каждая солнечная батарея (или группа батарей).
Второй тип - взрывозащита при ударе молнии, устанавливаемая по аккумуляторам и она же от замыкания высокоамперной линии АКБ - инвертор.
Общий вид высокоамперного предохранителя на АКБ
Имеется ввиду, что на домашней проводке 220 вольт установлена обычная, общепринятая (стандартная) линия защиты - здесь ее не обсуждаем.
Итак, рассмотрим случаи из практики.
1. Когда и почему нужны плавкие предохранители после каждой солнечной батареи на линию солнечная батарея - контроллер.
Итак - солнечная батарея выдает ток в линию через диоды Шотке, установленные в её распределительной коробке. При пробое этих диодов зачастую возникает замыкание солнечной батареи " на саму себя" и обратный ток от аккумулятора идет в сторону солнечной батареи. (За счет мощности АКБ в амперах обратный ток пробивает солнечный контроллер - регулятор.) Результат - нагрев и возгорание проводов по линии АКБ - КОНТРОЛЛЕР - СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ. Самое опасное тут в том, что 100 или 200 амперный предохранитель поставленный на АКБ может не сработать - если ток идет меньше его 100 амперного номинала, но он достаточен для нагрева и расплавления - возгорания проводов по упомянутой линии. Поэтому после каждой солнечной батареи ставим предохранители как на первой картинке --Blаde type fuses-- размер MAX. Колодку под них можно использовать любую - приобретя её в автомагазине. Удобство в том, что легко можно диагностировать по сгоревшему предохранителю - какая солнечная батарея повредилась и исключить её из группы солнечных батарей - если их на линии несколько. Далее меняем диоды Шотке в её колодке - и снова возможна эксплуатация ( если не прогорели линии-токосъемники в самой солнечной батарее). НОМИНАЛ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ подбираем по принципу ТОК СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ В АМПЕРАХ + не менее 30 процентов больше мощность маркировки самого предохранителя. (Маркировка отдачи солнечной батареи в амперах указана на этикетке с обратной стороны солнечной батареи) ОСНОВНАЯ ПРИЧИНА ПРОБОЯ ДИОДОВ ШОТКЕ НА СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕЕ - сама солнечная батарея содержит в себе токосъемные линии. Практически - это сетка токосъемников, представляющая собой определенную индуктивность - то есть как рамочная антенна. При близком попадании молнии возникает электромагнитный и электростатический импульс. Действуя на рамку солнечной батареи он дает обратный ток, сжигающий диоды Шотке. Вероятность прямого удара молнии - низкая - 1 к 100000, ( или точнее с вероятностью около 0,003 %) а вот вероятность близкого удара молнии мы испытали на себе - ибо она довольно выше. Во всяком случае за 5 лет один раз близкий удар молнии в 2019 году спалил нам приемную головку на спутниковой антенне в садовом домике и в следующий раз в 2023 году - спалил диоды Шотке на солнечной батарее не балконе в городской квартире. Поэтому считаем, что данный тип защиты жизненно необходим.
ВЫСОКОАМПЕРНАЯ ЗАЩИТА ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ предохранителями 100-200 ампер. ( рис 2 ) Такая защита нужна при замыкании по линии АКБ - Инвертор . Предохранитель монтируется непосредственно на плюсовую клемму АКБ . Можно и на минусовую ставить второй такой же - не помешает. При замыкании в инверторе - вся имеющаяся мощность АКБ пойдет на токопроводящий провод и он возгорится. Плавкий предохранитель спасет дом от пожара. Выбор предохранителя МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК ПОТРЕБЛЕНИЯ ИНВЕРТОРА + 30 процентов выше мощности по амперам на маркировке предохранителя , чем потребляемая мощность вашего инвертора.
ЗАЩИТА ОТ ПРЯМОГО ПОПАДАНИЯ МОЛНИИ .
Перед попаданием молнии в точке потенциально опасного попадания сначала возникает коронный разряд, затем " Стриммерная ветвь" - тоненький канал разогрева воздуха до плазменного состояния, потом по нему следует удар молнии. Как показали исследования ученых - "стриммерные ветви" перед самим ударом молнии как щупальца - идут пучком в разные стороны от основной оси удара. ( "Оси полета" молнии) Значит логично будет разместить солнечные батареи ниже конька крыши - а конек заземлить - стриммерный канал будет идти к коньку , а не к солнечным батареям. Чтобы не создавать индуктивность проводкой в доме ( которая может "притянуть" молнию) - на период грозы солнечная электростанция желательно должна быть отключена. При прямом попадании молнии в солнечную электростанцию наличие плавких предохранителей не позволит возникнуть обратной электродуге от аккумуляторов в сеть. Приборы от прямого удара молнии повредятся, но вероятность возгорания от обратного тока на толстых проводах АКБ - Инвертор будет компенсирована. Электродуга потухнет раньше, чем выделится водород при закипании аккумуляторов - практически снижается вероятность взрыва водорода.
Пожалуйста, не пренебрегайте приборами защиты солнечных электростанций - это значительно снижает вероятность пожаров!