Перевірити заземлення сонячних панелей варто з однієї причини: погане виглядає точно так само, як добре.
На рамах висять жовто-зелені проводи. У щиті стоїть шина. Монтажники показали фотографії, ви підписали акт. Усе на місці.
Але провід, прикручений до анодованої рами звичайним болтом, не проводить струм. Про це була перша стаття циклу: оксидна плівка на алюмінії – діелектрик, і з’єднання крізь неї існує тільки на вигляд.
Відрізнити одне від іншого можна за десять хвилин. Знадобиться мультиметр і трохи терпіння.
Одразу про межі методу. Мультиметр відповідає на питання про неперервність захисних з’єднань, тобто чи з’єднаний метал конструкції з шиною у щиті. Опір заземлювального пристрою, перерізи провідників і відповідність схеми проекту так не перевіряються, про це окремий розділ нижче.
Чим перевіряти: мультиметр і що ще знадобиться
Мультиметр. Підійде будь-який, навіть найдешевший. Потрібен режим вимірювання опору – на шкалі він позначений значком Ω (омега). Виставляйте межу 200 Ом: вона найчутливіша й покаже десяті частки.
Режим прозвонювання зі звуковим сигналом для нашої задачі не годиться. Більшість мультиметрів пищать при опорі до 30-50 Ом – тобто запищать і на справному колі, і на відверто поганому контакті. Нам потрібні цифри, а не писк.
Провід-подовжувач. Рама панелі на даху, а шина заземлення в щиті внизу. Штатних щупів не вистачить. Візьміть будь-який одножильний провід завдовжки від даху до щита – наприклад, перерізом 1,5 мм². Одним кінцем він чіпляється до щупа, другим до точки заміру.
Наждачка або напилок. Знадобиться, щоб зачистити п’ятачок на рамі.
Техніка безпеки під час роботи на даху
Два правила, які варто прочитати до того, як лізти на дах.
Панелі під напругою завжди, поки світло. Вимикач на них не діє – вони виробляють струм від світла, а не за командою. Вимкнення інвертора й автоматів цього не змінює. Тому не чіпайте роз’єми MC4, не смикайте кабелі за панелями й не розбирайте з’єднання. Наша перевірка стосується тільки металу конструкції.
Якщо треба заміряти щось у колі самих панелей – це робота для електрика, а не для власника з мультиметром.
Без безпечного доступу на дах не піднімаються. Слизька черепиця, вітер, два метри до краю. Робота йде двома руками, зі щупами, і при втраті рівноваги втриматися буде нічим. Тягнутися до панелей з приставної драбини тим більше не варто: бічне зусилля на драбину і є типовою причиною падіння.
Якщо безпечно дістатися до рам не виходить, цю частину перевірки виконує фахівець зі страхувальним спорядженням. З землі при цьому доступно чимало: огляд щита, прозвонювання від шини до заземлювача, перевірка корпусу інвертора й бокса постійного струму.
Крок 1. Огляд: що має бути на рамах панелей
Половину проблем видно без жодних приладів.
Підніміться до панелей і знайдіть очима, чим рама з’єднана з конструкцією. Є три варіанти, і всі вони вважаються нормою:
- Затискач заземлення – невелика клема з гострими зубцями, прикручена до рами, з неї виходить жовто-зелений провід;
- притискна клема зі штифтами – та сама, яка тримає панель на профілі, але з металевими шипами в місці контакту;
- зубчаста шайба в болтовому з’єднанні між рамою та профілем.
А ось чого бути не повинно: проводу, просто підсунутого під звичайний монтажний болт. Це найчастіша халтура, і вона не працює.
Далі подивіться на профілі. Панелі зазвичай стоять на двох-трьох паралельних напрямних, і кожна з них – окремий шматок алюмінію. Між ними мають бути перемички: короткі проводи або гнучкі пластини. Немає перемичок – заземлений тільки один профіль, а решта висить сама по собі.
Крок 2. Огляд щита і шини заземлення
Спускайтеся до щита, де стоїть інвертор. Тут треба знайти шину заземлення – металеву планку, до якої прикручені жовто-зелені проводи.
На що дивитися:
- шина мідна або латунна, допускається сталева. ПУЕ, пункт 1.7.128, алюмінієві шини не допускає, а ДСТУ Б В.2.5-82:2016, пункт 6.1.4.3, їх не рекомендує: контактне з’єднання на алюмінії старіє швидше;
- кожен провід кріпиться до неї своїм окремим гвинтом. ПУЕ, пункт 1.7.129, і ДСТУ Б В.2.5-82:2016, пункт 6.1.4.2, вимагають, щоб будь-який провідник можна було від’єднати окремо і тільки інструментом;
- проводи з даху, від корпусу інвертора, від шафи акумуляторів приходять окремо, а не одним ланцюжком крізь усі корпуси;
- поруч із шиною заземлення має бути окрема шина для нуля. Якщо всі проводи звалені на одну планку – кличте електрика, розмова буде довга.
Крок 3. Прозвонювання: рама панелі – шина заземлення
Тепер міряємо. Задача – дізнатися, чи є електричний зв’язок між рамою панелі та шиною в щиті.
Врахуйте опір щупів
Зімкніть щупи мультиметра один з одним і подивіться на екран. Прилад покаже не нуль, а щось близько 0,2-0,5 Ом – це опір самих щупів. Запам’ятайте цифру, її потім треба буде відняти від результату.
Те саме зробіть із подовжувачем: підключіть його до щупа, другий кінець притисніть до другого щупа й запишіть показання. Тридцять метрів проводу перерізом 1,5 мм² дають приблизно 0,35 Ом. Це не дефект заземлення, це просто ваш провід.
Поставте перший щуп на шину
Притисніть щуп до металу шини заземлення в щиті – до самої планки, а не до ізоляції проводу. Зручніше підчепити крокодилом, щоб не тримати рукою.
Поставте другий щуп на раму
І ось тут головна тонкість, через яку люди отримують невірний результат.
Просто тицьнути щупом у раму не можна. Рама анодована, а анодування – це оксидний шар, який струм не проводить. Мультиметр чесно покаже обрив, хоча заземлення може бути в повному порядку.
Ставте щуп на одну з трьох точок:
- на головку болта, яким прикручений затискач заземлення;
- на сам метал затискача;
- на п’ятачок рами, зачищений наждачкою до блискучого алюмінію.
Третій варіант – найчесніший. Він перевіряє саме те, що треба: чи пов’язана сама рама із землею, а не тільки болт, який у ній стирчить.
Що означають показання мультиметра
Відніміть від показання опір щупів і подовжувача. Далі дивіться, в яку зону потрапив результат.
Частки ома. Між рамою і шиною є суцільне металеве з’єднання. Саме це мультиметр і перевіряє.
Цифру 0,1 Ом, яку часто наводять як норму, варто розуміти точно. Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів нормують цим значенням перехідний опір одного контактного з’єднання, а не всього кола від рами до шини. У колі таких з’єднань близько десятка, плюс опір самих провідників, тому сумарний результат законно буває вищим.
Одиниці й десятки ом – погано. Контакт є, але кепський. Зазвичай це означає окислене з’єднання, недотягнутий болт або затискач, який прокусив анодування не до кінця. При аварії такий опір не дасть захисту спрацювати вчасно.
Ця зона найпідступніша. Прозвонювання зі звуком тут запищить, власник заспокоїться, а коло працювати не буде.
Сотні ом, мегаоми або одиниця на екрані – кола немає взагалі. Рама не з’єднана із землею. Провід, який ви бачите, нікуди не веде.
Крок 4. Перевірити всі панелі масиву
Одна панель – це ще не результат.
Типова картина: монтажники поставили затискач на крайню панель, а далі понадіялися, що “все ж на одному профілі”. Перша панель дзвониться чудово, а шоста не дзвониться взагалі.
Пройдіть по всіх панелях, які дістанете. Якщо масив великий – перевірте хоча б по одній панелі з кожного ряду й обов’язково найдальшу від щита.
Крок 5. Перевірити інвертор, щити й лотки
Тим самим способом перевірте все інше залізо:
- корпус інвертора – щуп на гвинт заземлення або на зачищену ділянку корпусу;
- металевий бокс із запобіжниками на стороні панелей;
- шафу акумуляторів, якщо вона є;
- кабельні лотки й короби;
- металеву покрівлю під масивом, якщо вона включена до системи зрівнювання потенціалів за проектом.
Кожен із цих предметів має дзвонитися до шини частками ома. І кожен має йти до шини своїм проводом.
Перевіряється це без розбирання, за кількістю провідників на шині: у кожного корпусу має бути свій. Від’єднувати захисний провідник від працюючого обладнання заради перевірки не потрібно.
Заборона на ланцюжок пряма. ПУЕ, пункт 1.7.159: послідовно вмикати в PE-провідник або заземлювальний провідник відкриті провідні частини не допускається.
Заземлення не дзвониться: де шукати обрив
Якщо кола немає, шукайте місце розриву методом половинного ділення – так найшвидше.
Коло від рами до землі виглядає так: рама → затискач → профіль → перемичка між профілями → магістральний провід → шина в щиті → провід до заземлювача → заземлювач у ґрунті.
Ставте щуп посередині цього ланцюжка й дивіться, з якого боку зв’язок є, а з якого немає. Потім діліть навпіл уже знайдену ділянку.
Типові місця, де рветься:
- контакт затискача з рамою – зубці не прокусили анодування, бо болт недотягнули;
- стик профілів – перемичку не поставили взагалі;
- наконечник проводу – окислився, особливо якщо голу мідь притягнули прямо до алюмінію;
- гвинт на шині – ослаб від вібрації та температурних рухів;
- місце вводу в будинок – провід перебитий під час монтажу чогось іншого.
Окремо перевірте ділянку від шини до заземлювача. Іноді виявляється, що в будинку прекрасна шина, до якої все акуратно підключено, а в землю від неї не йде нічого.
Чого перевірка мультиметром не покаже
Тут потрібна чесність, інакше легко отримати хибний спокій.
Мультиметр не вимірює опір розтіканню. Це окремий параметр – наскільки добре струм іде із заземлювача в ґрунт. Для нього потрібен спеціальний прилад із виносними електродами, які встромляють у землю на відстані в десятки метрів. Мультиметром цю величину не отримати ніяк.
Ваша перевірка відповідає на питання “чи з’єднано”. Питання “чи добре йде в землю” залишається відкритим.
Мультиметр дає надто слабкий струм. ДСТУ EN IEC 61557-4:2022, за яким працюють професійні прилади для перевірки захисних провідників, вимагає випробувальний струм не менше 200 мА при напрузі 4-24 В. Мультиметр працює на іншому порядку величин: у Fluke 87 на межі 400 Ом струм короткого замикання становить 200 мкА при напрузі холостого ходу менше 1,3 В, тобто в тисячу разів менше.
Різниця практична. Слабкий струм може “пробитися” крізь поганий контакт і показати пристойну цифру, а справжній аварійний струм крізь таке з’єднання вже не пройде. Тому добре показання на мультиметрі – це привід заспокоїтися, але не документ.
Перевірка не оцінює переріз проводів і правильність монтажу. Провід 1,5 мм² продзвониться не гірше, ніж 6 мм², хоча для масиву панелей він не годиться.
Дев’ять ознак, що заземлення панелей зроблено погано
Зведений список того, на що варто звернути увагу. Кожен пункт – привід для розмови з монтажниками.
- провід прикручений до рами звичайним болтом, без затискача із зубцями;
- між профілями немає перемичок;
- заземлена одна панель із ряду;
- корпуси інвертора, бокса й шафи з’єднані ланцюжком, а не окремими проводами;
- гола мідь притягнута прямо до алюмінію без лудженого наконечника;
- замість клеми – скрутка або самонаріз;
- провід заземлення йде по даху осторонь від кабелів панелей, великою петлею;
- заземлення причеплене до труби опалення, водопроводу або арматури фундаменту;
- немає протоколу вимірювань від електролабораторії.
Результат отримано. Що далі
Якщо все дзвониться частками ома – вітаю, вам трапилася добросовісна бригада. Повторіть перевірку через рік: вітер, температурні рухи й птахи роблять свою справу з контактами швидше, ніж здається.
Якщо знайшли обрив або сотні ом – це не привід для паніки, але й не те, що варто відкладати. Сфотографуйте показання мультиметра, зніміть проблемне місце й надішліть монтажникам. Гарантія на роботи зазвичай діє, а переробка одного затискача коштує недорого.
Якщо результат добрий, але протоколу вимірювань у вас немає – замовте електролабораторію. В Україні вимірювання опору заземлювального пристрою входять в обсяг приймально-здавальних випробувань за Правилами технічної експлуатації електроустановок споживачів, а при страховому випадку протокол спитають першою справою.
Наступна частина циклу: як збирається заземлення на даху приватного будинку – з чого складається коло, які бувають затискачі й чому момент затягування болта тут важливіший, ніж здається. Як обрати сам провід, тобто його переріз, марку, клас жили й наконечники, розібрано в статті про кабель для заземлення сонячних панелей.
