Кабель для заземлення сонячних панелей обирають за чотирма ознаками: перерізом, конструкцією жили, стійкістю ізоляції до сонця та способом оконцювання. Переріз задають норми, і для домашньої станції він майже завжди вкладається в 4-6 мм² міді, а за наявності зовнішнього блискавкозахисту сягає 16 мм². Три інші ознаки норми описують загальними словами, хоча саме вони визначають, скільки років провідник протримається на відкритому даху. Провід у звичайній ПВХ-ізоляції розрахований на прокладання в трубах і щитах, однодротова мідь ламається від вібрації біля краю затискача, а гола багатодротова жила під гвинтом із часом розповзається, і контакт слабне.
Під кабелем для заземлення сонячних панелей зазвичай розуміють окремий провід заземлення: захисний провідник PE або провідник зрівнювання потенціалів, а не багатожильний силовий кабель. Стаття продовжує цикл про заземлення сонячної станції та присвячена саме цьому проводу. Навіщо взагалі заземлювати рами й конструкцію, розібрано у вхідній статті циклу, навіщо заземлювати сонячні панелі. Як провідник прокладають покрівлею та з’єднують із рамами через затискачі із зубцями, описано в статті про заземлення сонячних панелей на даху; тут ці питання не повторюються. Готове коло перевіряють за методикою зі статті про те, як перевірити заземлення мультиметром, а вимоги до провідників у ґрунті зібрано в статті про заземлення наземної сонячної станції.
Вимоги наведено за чинними документами: ПУЕ:2026, затвердженими наказом Міненерго від 05.06.2026 № 283 (пункти 1.1.29, 1.7.137, 1.7.139, 1.7.149-1.7.153), технічним звітом IEC TR 63227:2020 про блискавкозахист фотоелектричних систем, стандартом IEC 60364-5-53 у частині підключення ПЗІП (пристроїв захисту від імпульсних перенапруг) і міжнародним стандартом на струмопровідні жили кабелів IEC 60228.
Який переріз кабелю заземлення потрібен для сонячних панелей
Переріз залежить від ролі, яку провідник виконує в колі. Один і той самий провід на даху може бути захисним провідником, провідником зрівнювання потенціалів (тобто з’єднання всіх металевих частин між собою та з головною заземлювальною шиною, ГЗШ) або частиною системи блискавкозахисту, і для кожної ролі норми задають свою нижню межу. Остаточний переріз приймають за найсуворішою вимогою.
| Провідник | Мінімум за нормою | Підстава | Що беруть на практиці |
|---|---|---|---|
| Перемички та відводи до рам і профілів, прокладені відкрито | мідь 4 мм² (2,5 мм² за наявності механічного захисту) | ПУЕ, п. 1.7.139 | мідь 6 мм² |
| Магістраль від масиву до ГЗШ | мідь 6 мм² | ПУЕ, п. 1.7.149 | мідь 6 мм² |
| Приєднання рам до зовнішнього блискавкозахисту, коли розділову відстань не витримано | мідь 16 мм² | IEC TR 63227, таблиця 1 | мідь 16 мм² |
| Провідник від ПЗІП до шини заземлення | мідь 16 мм² для типу 1; для типу 2 редакції стандарту вимагають від 4 до 6 мм² | IEC 60364-5-53 | 6 мм² для типу 2, 16 мм² для типу 1 |
| Захисна жила в кабелі від інвертора до щита | дорівнює фазній за перерізу фази до 16 мм² | ПУЕ, п. 1.7.137, таблиця 1.7.6 | жила того самого кабелю |
Для перемичок норма допускає 4 мм², але на практиці все коло на даху зазвичай виконують одним перерізом 6 мм². Один моток проводу й один типорозмір наконечників виключають плутанину під час монтажу, а різниця в ціні між 4 і 6 мм² на довжині в кілька десятків метрів невелика. Докладне обґрунтування цих цифр, зокрема чому відкрите прокладання покрівлею не дозволяє опуститися до 2,5 мм², наведено в статті про заземлення на даху.
Алюмінієвий провід формально допустимий: ПУЕ в пункті 1.7.139 дозволяють алюмінієвий захисний провідник перерізом не менше 16 мм², а для основної системи зрівнювання потенціалів пункт 1.7.149 вимагає тих самих 16 мм² алюмінію. На даху сонячної станції його проте не застосовують. Алюмінієва жила крихка на згин, на повітрі швидко вкривається оксидом, а в парі з мідними наконечниками й шинами утворює гальванічну пару, в якій руйнується саме алюміній. Сталь, для якої пункт 1.7.149 задає 50 мм², доречна в ґрунті та на вертикальному спуску до заземлювача, але не на рамі панелі.
Чому провід для заземлення беруть гнучким: класи жили за IEC 60228
Стандарт IEC 60228 поділяє мідні жили кабелів на класи за гнучкістю. Клас 1 означає один суцільний дріт, клас 2 скручено з кількох товстих дротів, клас 5 називають гнучким, і його набрано з великої кількості тонких дротів, клас 6 особливо гнучкий, з іще тоншими дротами. Звичний монтажний провід із маркуванням ПВ1 має жилу класу 1, а ПВ3 і ПуГВ належать до класу 5.
На даху провідник заземлення працює в умовах, де жорстка жила довго не живе. Алюмінієві профілі помітно видовжуються й коротшають між денним нагріванням і нічним охолодженням, вітер розгойдує провід між точками кріплення, а під час обслуговування панелі знімають і провід перегинають. Суцільний дріт сприймає кожен такий згин в одній точці, зазвичай біля краю затискача чи наконечника, і після певної кількості циклів там з’являється тріщина, ззовні непомітна під ізоляцією. Жила класу 5 розподіляє згин між багатьма тонкими дротами, і злам одного з них не перериває коло. З тієї самої причини всі кабелі для сонячних станцій за європейським стандартом EN 50618 випускають із жилою класу 5.
Жила класу 2 прийнятна для нерухомої магістралі, прокладеної в трубі по стіні або всередині будівлі. Суцільну жилу класу 1 на покрівлі не застосовують.
Гнучкість на опір кола майже не впливає. Максимальний опір жили задано стандартом, і на довжині 20 метрів сам провід дає соті частки ома:
| Переріз міді | Клас 5, Ом/км | Клас 5 лудений, Ом/км | Відрізок 20 м класу 5, Ом |
|---|---|---|---|
| 4 мм² | 4,95 | 5,09 | 0,099 |
| 6 мм² | 3,30 | 3,39 | 0,066 |
| 10 мм² | 1,91 | 1,95 | 0,038 |
| 16 мм² | 1,21 | 1,24 | 0,024 |
Значення наведено як найбільші допустимі за 20 °C згідно з IEC 60228. Для жили класу 1 того самого перерізу вони приблизно на 7 % нижчі, тобто різниця в сотих частках ома. З таблиці випливає корисний для перевірки висновок: опір самого проводу на такій довжині становить соті частки ома, тому показ в одиниці ом під час прозвонювання рами зазвичай указує на поганий контакт в одному з з’єднань або на похибку вимірювання. Прозвонювання мультиметром перевіряє лише неперервність кола від рами до шини; опір заземлювача ним виміряти не можна, для цього потрібен окремий прилад.
Який провід підходить для заземлення на даху: ПВ3, H07V-K, УФ-стійкі марки
Гнучку мідну жилу потрібного перерізу знайти нескладно, дроти відрізняються передусім ізоляцією. Для відкритого даху вирішальне значення має стійкість до ультрафіолету: ізоляція, не розрахована на пряме сонце, з часом твердне й розтріскується, і оголена жила опиняється в контакті з мокрою покрівлею та алюмінієм.
| Провід | Ізоляція та жила | Стійкість до сонця | Де доречний |
|---|---|---|---|
| ПВ3, ПуГВ, H07V-K | ПВХ, мідь класу 5, 450/750 В | не заявлена | щит, ввід у будинок, траса в трубі або кабель-каналі |
| H07Z1-K у виконанні для зовнішнього прокладання | безгалогенний поліолефін, лудена мідь класу 5, 450/750 В | заявлена виробником за методикою EN 50618 | відкрите прокладання покрівлею та профілями |
| Сонячний кабель H1Z2Z2-K | зшита безгалогенна гума в ізоляції та оболонці, лудена мідь класу 5, 1500 В постійного струму | за EN 50618 | відкрите прокладання, але випускається переважно чорним, червоним і синім |
| Плоске лудене плетіння | без ізоляції | не потрібна | короткі перемички між сусідніми профілями |
Дроти в ПВХ-ізоляції виробники призначають для прокладання в трубах, у закритих кабельних каналах і для внутрішнього монтажу шаф і щитів; про відкрите прокладання на сонці в їхніх технічних описах не йдеться. Тому ПВ3 і H07V-K добре підходять для ділянки від вводу в будинок до головної заземлювальної шини та для з’єднань усередині щита, а на покрівлі їх прокладають лише в трубі або гофрі, які самі розраховані на ультрафіолет. Якщо такої труби на трасі немає, простіше одразу взяти провід з УФ-стійкою ізоляцією.
H07Z1-K саме по собі означає лише тип проводу з безгалогенною ізоляцією. Деякі виробники випускають його у виконанні для зовнішнього прокладання, з жовто-зеленою ізоляцією та лудженою жилою, і прямо призначають для заземлення просто неба, зокрема на сонячних станціях. Стійкість до ультрафіолету під час вибору перевіряють за технічним описом конкретного виробника, а не за маркуванням типу. Лудіння, тобто покриття дротів оловом, уповільнює корозію міді у вологому середовищі й пом’якшує контакт з алюмінієвими рамами, бо олово за електрохімічним потенціалом ближче до алюмінію, ніж чиста мідь.
Сонячний кабель H1Z2Z2-K стійкий до сонця й морозу і часто лишається на об’єкті після прокладання стрінгів, тому його використовують і для заземлення. Випускають його переважно чорним, червоним і синім, тож для нового кола заземлення зручніше одразу взяти жовто-зелений провід. Що робити, якщо чорний кабель уже прокладено як заземлення, сказано в наступному розділі.
Плоске плетіння з лудженої міді зручне для коротких перемичок між профілями, які рухаються один відносно одного під час нагрівання. Довгих відрізків із нього не роблять: без ізоляції плетіння набирає бруд і вологу між дротами.
Колір ізоляції провідника заземлення: що вимагають ПУЕ
ПУЕ:2026 у пункті 1.1.29 вимагають маркувати провідники в електроустановках за стандартом ДСТУ EN 60446 і перелічують основні позначення. Провідник нейтралі та провідник середньої точки позначають синім (блакитним) кольором, фазні переважно чорним, коричневим і сірим, суміщений провідник PEN жовто-зеленим по всій довжині із синіми мітками на кінцях, а захисний провідник буквеним позначенням PE. Сам стандарт ДСТУ EN 60446 закріплює двоколірне жовто-зелене забарвлення виключно за захисними провідниками, тому ні для чого іншого, зокрема для мінуса постійного струму, воно не застосовується.
Найпростіше одразу взяти провід із жовто-зеленою ізоляцією по всій довжині: УФ-стійкі варіанти такого проводу випускаються. Якщо для заземлення вже використано чорний сонячний кабель, на обох кінцях і біля кожного з’єднання ставлять мітки PE та жовто-зелені смуги з термоусадної трубки. Такий провід усе ж читається гірше: за десять років станцію може обслуговувати інший електрик, і повністю жовто-зелений провідник він ні з чим не сплутає.
Наконечники для кабелю заземлення: які обрати та як опресувати
Гнучку жилу класу 5 не можна затискати під болт голою. Тонкі дроти під головкою болта розходяться в боки, частину з них перерізає кромка шайби, а решта повільно видавлюється з-під затискача. З’єднання, правильно затягнуте в день монтажу, з часом втрачає надійність. ПУЕ в пункті 1.7.151 вимагають, щоб з’єднання захисних провідників забезпечували неперервність кола і щоб у болтових з’єднаннях було вжито заходів проти послаблення контакту; пункт 1.7.153 вимагає приєднувати їх до відкритих провідних частин, тобто до металевих корпусів обладнання, зварюванням або болтовим з’єднанням. Для гнучкого проводу це означає болт через наконечник.
Вимоги до наконечника зводяться до трьох параметрів:
- матеріал: лудена мідь; нелудений мідний наконечник, притиснутий до алюмінієвої рами, утворює ту саму гальванічну пару, що й гола мідна жила;
- переріз гільзи: суворо за перерізом проводу; наконечник на 10 мм², опресований на провід 6 мм², тримає жилу за рахунок зім’ятої гільзи, а не щільного обтиснення дротів;
- діаметр кільця: за болтом, зазвичай М6 або М8; кільце, що вільно бовтається на болті, зменшує площу притискання.
Для гвинтових клем інвертора, ПЗІП і шини в щиті замість кільцевого наконечника використовують втулковий наконечник (гільзу), якщо виробник клеми допускає його застосування. Чимало клем для гнучкого проводу розраховано саме на жилу з гільзою.
Наконечник опресовують прес-кліщами з матрицею під його переріз. Ізоляцію знімають на довжину гільзи, жилу вводять до упору, після обтиснення перевіряють ривком: справно опресований наконечник із проводу не знімається. Обтиснення пасатижами чи ударом молотка дає з’єднання, яке виглядає міцним, але пропускає вологу всередину гільзи. На відкритому даху місце опресування закривають термоусадною трубкою з клейовим шаром, щоб вода не затягувалася між дротами.
Лудити кінець жили паяльником замість наконечника не варто. Олово під постійним тиском болта повільно тече, з’єднання втрачає затягування, а на межі пропаяної та гнучкої ділянки жила від вібрації ламається. З тієї самої причини скрутки й саморізи в колі заземлення на покрівлі не застосовують.
Як прокласти кабель заземлення, щоб він прослужив довго
Правила прокладання покрівлею докладно розібрано в статті про заземлення сонячних панелей на даху, тут перелічено лише ті з них, що стосуються вибору проводу й кріплення.
- Провід ведуть у тіні під панелями, уздовж профілів і однією трасою з кабелями постійного струму; на прямому сонці лишаються тільки короткі ділянки.
- Кріплять нержавіючими кліпсами або стяжками, розрахованими на ультрафіолет; звичайні світлі стяжки на сонці стають крихкими й лопаються.
- Біля кожної точки кріплення залишають невеликий запас на температурне видовження профілів.
- На кромках металу й там, де по даху ходять, провід захищають трубкою, щоб ізоляцію не перетерло.
- У будинок провід заводять через герметичний ввід, петлею донизу перед входом, щоб вода стікала з петлі, а не проводом усередину.
Типові помилки під час вибору кабелю заземлення
- Однодротовий провід ПВ1 на покрівлі. Жила ламається біля затискача від вібрації та температурних рухів профілів, обрив прихований під ізоляцією й виявляється лише прозвонюванням.
- ПВ3 у ПВХ-ізоляції на відкритому сонці. Ізоляція не розрахована на ультрафіолет і з часом розтріскується.
- Переріз 2,5 мм² за відкритого прокладання. Для захисного провідника без механічного захисту ПУЕ вимагають не менше 4 мм².
- Алюмінієвий провід до алюмінієвих рам і мідної шини. Крихкий на згин і кородує в парі з міддю.
- Гола гнучка жила під болтом або облуджений паяльником кінець. Контакт слабне протягом першого року.
- Наконечник не за перерізом або опресований пасатижами.
- Чорний провід без маркування. За кілька років ніхто не відрізнить заземлення від мінуса стрінга.
- Жовто-зелений провід, використаний як робочий, наприклад для живлення датчиків чи вентилятора.
Після монтажу: перевірка кабелю заземлення
Змонтоване коло прозвонюють від кожної рами до головної заземлювальної шини за методикою зі статті про те, як перевірити заземлення сонячних панелей мультиметром. Сам провід, як видно з таблиці опорів, дає соті частки ома, тому будь-яке помітно більше значення вказує на з’єднання, яке треба перебрати.
Раз на рік, зазвичай під час весняного огляду станції, перевіряють стан наконечників та ізоляції: чи немає тріщин на згинах, чи не позеленіла мідь біля гільз, чи не послабли болти. Після сильного граду й після робіт на даху огляд повторюють. Якщо станцію захищено зовнішнім блискавкозахистом, провідники приєднання до нього оглядають також після кожної грози з близьким розрядом, разом із перевіркою ПЗІП, описаною в статті про блискавкозахист сонячних панелей.
