БезпекаПочатківцямСтандарти

Запобіжники та автомати для сонячних систем: DC і AC

25 травня 2026 р.13 хв читання

Чому пристрої захисту рятують життя

Кожен звіт про пожежу на сонячній станції розповідає схожу історію: стрінг панелей подає струм у місце пошкодження, конектор годинами палає дугою, і немає захисного пристрою, який перервав би струм. Solar Energy UK зафіксувала 38 пожеж у домашніх PV-системах за 2023–2024 роки, і приблизно половина припала на несправності з боку DC, які мав би вимкнути запобіжник, але не вимкнув.

Запобіжники та автоматичні вимикачі — це не додаткові аксесуари. Це єдиний компонент між струмом короткого замикання і пожежею на даху. Правильно обрати тип, точно підібрати номінал і встановити пристрій на потрібному боці системи (DC чи AC) — саме так невелика несправність залишається невеликою, а не перетворюється на проблему всієї будівлі.

DC проти AC: два різні світи

Один і той самий провід проводить струм в обидва боки на AC і лише в один бік на DC. Ця різниця змінює все у роботі захисного пристрою. Звичайний домашній запобіжник без проблем гасить дугу 230 В AC 100 разів на секунду (бо струм перетинає нуль у кожному півперіоді), але той самий запобіжник на стрінгу 600 В DC може утримувати дугу нескінченно. Дуга горітиме доти, доки щось не розплавиться.

Аспект	Бік DC (панелі → інвертор)	Бік AC (інвертор → мережа/навантаження)
Пристрій	Запобіжник gPV (IEC 60269-6) або DC-автомат	Автомат типу B або C (IEC 60898) або вимикач типу CA
Поведінка дуги	Немає переходу через нуль — дугу треба гасити фізично	Гасне сама при переході через нуль (100/120 Гц)
Полярність	Полярний — неправильне підключення = відсутність захисту	Двонаправлений — орієнтація не має значення
Номінальна напруга	Зазвичай 1000–1500 В DC	230 В (ЄС), 240 В (США, split-phase), 400 В (3-фазна)
Головна функція	Захист модулів і кабелів від зворотного струму	Захист мережевої проводки та ізоляція інвертора

Ніколи не використовуйте AC-компоненти на DC

Звичайний домашній запобіжник gG або типовий AC-автомат, встановлений на боці DC, не зможе перервати струм короткого замикання. Дуга утримуватиметься, доки корпус не розплавиться та не загориться. Якщо пристрій явно не вказує номінальну напругу DC — це пристрій лише для AC.

Розрахунок DC-запобіжників стрінгу

DC-запобіжники стрінгу захищають кожен паралельний стрінг від струму короткого замикання з інших стрінгів. Один стрінг без інших паралельних стрінгів не може сам у себе подати зворотний струм, тому запобіжник на ньому не потрібен. Щойно з'являється три або більше паралельних стрінги — або два стрінги, сумарний Isc яких перевищує параметр Maximum Series Fuse панелі — запобіжники стають обов'язковими.

IEC 62548:2023 задає і нижню, і верхню межу номіналу запобіжника. Нижня межа усуває хибні спрацювання при гарячому Isc; верхня — не дає панелі пошкодитися раніше, ніж відкриється запобіжник.

Номінал DC-запобіжника стрінгу (IEC 62548)

1,4 × Isc_STC ≤ I_fuse_rating ≤ min(2,4 × Isc_STC, Imod_max_OCPR)

Imod_max_OCPR — це параметр у даташиті панелі, позначений як "Maximum Series Fuse" або "Maximum Overcurrent Protection Rating". Це найбільший запобіжник, який витримують комірки всередині панелі. Типові значення — 20 А, 25 А або 30 А. NEC 690.9 у США використовує єдине правило 1,56 × Isc (1,25 за тривалий режим × 1,25 за зовнішні умови), і це значення завжди потрапляє всередину діапазону IEC.

gPV, а не gG — буква типу має значення

Завжди обирайте запобіжник gPV (IEC 60269-6, його ще називають "PV-запобіжник" або клас gPV/aR). Звичайні запобіжники gG розраховані на AC-щити розподілу і не здатні погасити дугу DC. Калькулятор Solar Stack уже повертає Isc з поправкою на температуру і допуск — значення "загальний Isc (гарячий)" і є тим числом, яке треба множити на 1,4 у формулі.

Розрахунок AC-автомата на виході інвертора

На боці AC ви захищаєте не від зворотного струму — ви ізолюєте інвертор від мережі під час несправності та не даєте проводам між інвертором і щитом перегрітися. Тривалий струм, який бачить автомат, дорівнює номінальній AC-потужності інвертора, поділеній на напругу мережі.

Номінал AC-автомата

I_breaker ≥ 1,25 × (P_inverter / V_grid)

Округлюйте до наступного стандартного номіналу (10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А у лінійці IEC). Автомат типу B або C — стандартний вибір; тип B швидше спрацьовує при невеликих коротких замиканнях, а тип C краще витримує короткочасний пусковий сплеск інвертора.

Для однофазних систем 230 В, які поширені в більшості Європи, Великій Британії та Україні, ділимо ватти інвертора на 230. Для систем США 240 В (split-phase) ділимо на 240. Для 3-фазних 400 В ділимо на (√3 × 400) ≈ 693, щоб отримати струм на одну фазу.

ПЗВ або диференційний автомат на AC-лінії інвертора

У більшості країн вимагається ПЗВ типу A на 30 мА (residual-current device, RCD) або диференційний автомат (RCBO — поєднання автомата і ПЗВ) на колі AC інвертора. Безтрансформаторні інвертори можуть пропускати постійний струм у AC-сторону, тому перевіряйте в даташиті інвертора, чи достатньо типу A, чи потрібен ПЗВ типу B.

Що таке вимикальна здатність

Вимикальна здатність (іноді записується як Icu або Icn, вимірюється в кА) показує найбільший струм короткого замикання, який пристрій може перервати, не вибухнувши. Це окрема характеристика від номінального струму — автомат 32 А з вимикальною здатністю 3 кА спокійно спрацює на перевантаженні 100 А, але може зруйнуватися, якщо справжнє коротке замикання пропустить через нього 8 кА.

Побутові автомати зазвичай мають вимикальну здатність 3 кА, 6 кА або 10 кА. Очікуваний струм короткого замикання (prospective short-circuit current, PSCC) у вашому щиті залежить від опору мережі і зазвичай становить 1,5–6 кА для побутового вводу — точне значення підкаже постачальник електроенергії. Як безпечне значення за замовчуванням, обирайте 6 кА Icu для типових побутових установок у Великій Британії та ЄС, і 10 кА Icu для комерційних об'єктів або там, де мережа "жорстка".

На боці DC запобіжники gPV маркуються відключальною здатністю в кА при відповідній номінальній напрузі DC. Типовий gPV-запобіжник на 1000 В DC має 10 кА — це значно більше за струм, який може створити побутовий масив панелей, тому вимикальна здатність DC рідко є визначальним обмеженням; зазвичай — це номінальна напруга.

Типові помилки, що спричиняють пожежі

Тема	NEC 690 (США)	IEC 62548 (Європа, міжн.)	AS/NZS 5033 (AU/NZ)
Розрахунок DC-запобіжника	I_fuse ≥ 1,56 × Isc (690.9)	1,4 × Isc ≤ I_fuse ≤ 2,4 × Isc	1,5 × Isc ≤ I_fuse ≤ 2,4 × Isc
Потрібний тип запобіжника	UL 248-13 PV-запобіжник	gPV за IEC 60269-6	gPV за IEC 60269-6
Розрахунок AC-автомата	1,25 × I_inv_continuous, NEMA	1,25 × I_inv_continuous, IEC 60898	1,25 × I_inv_continuous, AS/NZS 3000
Потрібен DC-роз'єднувач	У межах 3 м від масиву (690.13)	На даху або перед інвертором	На даху і перед інвертором (обидва)
Заземлення масиву	Обов'язкове заземлення обладнання	Необов'язкове, залежно від інвертора	Заземлення обладнання обов'язкове

Використання запобіжника gG на боці DC
Запобіжники gG зроблені для AC-щитів розподілу і фізично не здатні погасити DC-дугу при напрузі понад ~24 В. Запобіжник відкривається, дуга утримується, а тримач плавиться. Для будь-якого DC-захисту завжди використовуйте gPV (IEC 60269-6).
Підбір автомата за потужністю інвертора, а не за AC-струмом
Інвертору "6 кВт" не потрібен автомат 6 А — йому потрібен автомат за AC-струмом, який становить 26 А при 230 В. Спочатку ділимо ватти на напругу мережі, а потім множимо на 1,25.
Відсутність запобіжників на трьох і більше паралельних стрінгах
Два стрінги не можуть подати один в одного небезпечний зворотний струм, але три — можуть. Сумарний струм короткого замикання з двох справних стрінгів, що тече у пошкоджений третій, за лічені секунди перевищить Imod_max_OCPR пошкодженої панелі.
Ігнорування обмеження Imod_max_OCPR панелі
Якщо верхня межа діапазону запобіжника за розрахунком (2,4 × Isc) виявилася більшою за параметр Maximum Series Fuse у даташиті панелі, як верхню межу треба брати саме значення панелі. Інакше внутрішні комірки панелі вийдуть з ладу раніше, ніж спрацює запобіжник.
Ігнорування вимикальної здатності (Icu/Ics)
Автомат 32 А з вимикальною здатністю 3 кА — це не те саме, що автомат 32 А з вимикальною здатністю 10 кА. Підбирайте Icu під очікуваний струм короткого замикання у точці монтажу — це число надасть оператор розподільчої мережі (DNO) або постачальник електроенергії.

Часті запитання

Чи потрібні запобіжники для системи з одним стрінгом?

Ні. Один стрінг не може подати зворотний струм сам у себе, тому логіка IEC 62548 не застосовується. Перед інвертором усе одно потрібен DC-роз'єднувач, але запобіжник стрінгу не обов'язковий. Запобіжники додають, щойно стрінгів стає два-три паралельно.

Чи можна використовувати один автомат і для AC, і для DC?

Лише якщо він явно має подвійний номінал. Кілька преміумних автоматів (наприклад, серія ABB S800) мають і AC-, і DC-номінал, але DC-номінал зазвичай задається на меншу напругу, ніж AC. Читайте табличку на пристрої — якщо там немає номінальної напруги DC, вважайте його лише AC.

Що означає "gPV" на запобіжнику?

gPV — це позначення фотоелектричних запобіжників за IEC 60269-6. "g" означає "general purpose" (повнодіапазонний захист від невеликих перевантажень до короткого замикання), а "PV" — що запобіжник розрахований на круту криву DC-струму без переходу через нуль, яку видає сонячний масив. Для DC-захисту стрінгу завжди обирайте gPV.

Як дізнатися очікуваний струм короткого замикання для свого будинку?

Запитайте у DNO (Велика Британія), постачальника електроенергії (США) або у оператора мережі (ЄС). Вони публікують значення PSCC для кожної точки підключення. Типове побутове значення у Великій Британії — 6 кА; у США побут часто 10 кА; на сільських лініях може бути менше. Якщо отримати число не вдається, як безпечне значення за замовчуванням для AC-автомата інвертора використовуйте 10 кА Icu.

Чи можна взяти AC-автомат із запасом?

Трохи — так, але не сильно. Автомат також захищає кабель, що до нього підходить. Якщо кабель розрахований на 32 А, а ви ставите автомат 40 А, то перевантаження на 35 А перегріє кабель і не вимкне автомат. Завжди підбирайте автомат, кабель і характеристику інвертора у парі.

Що станеться, якщо запобіжник gPV перегорить на одному стрінгу?

Цей стрінг випадає з масиву. Інші стрінги продовжують виробляти струм як зазвичай, інвертор бачить невелике падіння DC-струму, а система працює зі зниженою віддачею. Помітите це лише з моніторингу — застосунок покаже один стрінг на нулі, фізично нічого більше не змінюється. Замініть запобіжник після того, як знайдете причину його спрацювання.

Чи обов'язковий ПЗВ або диференційний автомат на AC-лінії інвертора?

У більшості країн ЄС, у Великій Британії та Австралії — так: ПЗВ типу A на 30 мА або диференційний автомат потрібен на кожному кінцевому колі, включно з лінією інвертора. У США вимоги GFCI/AFCI діють інакше і регулюються NEC 690.41 і 690.11. Перевіряйте місцеві норми. Безтрансформаторні інвертори можуть вимагати ПЗВ типу B, бо здатні створювати рівний DC-струм витоку в AC-сторону, який тип A не виявляє.

Де фізично встановлюються запобіжники?

DC-запобіжники стрінгу ставлять у DC-комбайнер (його ще називають стрінговим комбайнером або DC-розподільчою коробкою), розташований між стрінгами і інвертором — зазвичай на тій самій стіні, що й інвертор, або на даху. AC-автомати живуть у щиті розподілу або в окремому PV-підщиті біля інвертора. Ніколи не ставте DC-запобіжник у AC-щит, навіть якщо він туди фізично поміщається.