Автоматические выключатели постоянного тока для солнечной электростанции

Если честно, до сих пор встречаю проекты, где на DC-линиях ставят обычные AC-автоматы — и это при том, что разница в гашении души уже лет десять как очевидна. Особенно в цепях с напряжением выше 600V, где даже мелкая ошибка в подборе аппаратуры приводит не просто к отказу, а к полноценному пожару на распредщите.

Почему DC-автоматы — не просто ?перестраховка?

В 2018 году мы собирали станцию под Астраханью, и заказчик настоял на экономии — поставили китайские АВ-серии с маркировкой ?AC/DC?, но номиналом всего 500V. Через полгода пришлось менять весь щит: в жаркий день одна из стринговых линий дала пробой, и автомат не отсек дугу. Выгорели клеммники, часть кабеля. Хорошо ещё, что инвертор уцелел.

С тех пор всегда требую аппараты с паспортным напряжением минимум на 20% выше рабочего. Например, для цепей 1000V DC беру автоматы на 1200V — такие как у Автоматические выключатели постоянного тока от Sutong. Кстати, их модель STDC-1250 часто встречаю в проектах — неплохо себя ведёт при токах до 125А.

Ключевое — не только напряжение, но и скорость отключения. В солнечных системах ток короткого замыкания может нарастать медленнее, чем в AC-сетях, но дуга устойчивее. Поэтому УЗО и автоматы должны быть спроектированы именно под DC-характеристики.

Особенности подбора по току и температуре

Многие забывают, что номинал автомата — это не просто ?на 20А?, а значение для определённой температуры. В южных регионах России летом щиты нагреваются до +50°C и выше — и тут же начинаются ложные срабатывания, если автомат не термостабилен.

Однажды в Крыму пришлось переделывать расчёты для станции на 300 кВт: по проекту стояли автоматы на 32А, но в пиковую нагрузку они выбивало при 28–29А. Оказалось, производитель указал номинал для +30°C, а в реальности внутри щита было под +65°C.

Сейчас при заказе всегда смотрю графики зависимости тока срабатывания от температуры. У того же ООО Юэцин Сутун Электрооборудование в документации к STDC-серии такие графики есть — видно, что при +60°C порог снижается на 8–10%. Мелочь, но именно она спасает от ночных вызовов ?на объект?.

Монтажные ошибки, которые дорого обходятся

Самая частая проблема — неправильная полярность подключения. Да, звучит банально, но в больших массивах (особенно когда монтажники устали) иногда путают ?+? и ?–?. DC-автоматы обычно несимметричны по конструкции, и обратное подключение снижает отключающую способность.

Видел случай, когда из-за перепутанных клемм на линии 800V DC автомат не отключил КЗ — дуга прожгла шину насквозь. Хорошо, что рядом не было горючих материалов.

Ещё момент — расстояние между проводниками. В высоковольтных DC-цепях на 1000V и выше даже при нормальной изоляции возможно поверхностное пробойное напряжение. Поэтому в щитах всегда развожу силовые линии с зазором не менее 25 мм — по нормам ПУЭ, конечно, но многие монтажники экономят место.

Почему важно учитывать производителя компонентов

Раньше думал, что все DC-автоматы примерно одинаковы — главное, чтобы номинал подходил. Но после инцидента с подделкой под известный бренд (когда контакты внутри были медные, но без должного покрытия — окислялись за месяц) начал внимательнее смотреть на производителя.

Компания ООО Юэцин Сутун Электрооборудование, например, базируется в Юэцине — том самом ?электротехническом кластере? Китая, где сосредоточены нормальные заводы, а не кустарные мастерские. Их продукцию проще отследить по цепочке поставок, и есть техдокументация на русском — это редкость для азиатских производителей.

Кстати, их сайт https://www.sutong.ru — один из немногих, где можно скачать полноценные схемы подключения и рекомендации по монтажу именно для российских условий. Не реклама, а констатация — обычно такие вещи либо платные, либо их нет вообще.

Реальные кейсы и выводы

В прошлом году ставили станцию в Ростовской области — 45 кВт, стринги по 1500V. Использовали Автоматические выключатели постоянного тока STDC-1600. Через 9 месяцев случился скачок напряжения из-за грозы (молния ударила в 200 метрах). Автоматы отработали чётко — повреждённый стринг отключился, остальные продолжили работу.

Из негативного опыта — однажды пришлось заменять партию автоматов другого производителя из-за вибрации. Оказалось, при частых включениях/выключениях (например, в системах с частыми облачными периодами) внутренние пружины теряли упругость. Теперь всегда проверяю ресурс механических циклов — для солнечных станций нужно минимум 10 000 циклов.

В целом, если резюмировать: выбор DC-автомата — это не про ?соответствие ГОСТ?, а про понимание физики процессов в конкретной системе. Напряжение, температура, производитель, условия монтажа — всё это влияет на надёжность. И да, иногда стоит переплатить за аппарат с запасом по параметрам, чем потом переделывать щит целиком.