Прокладка кабеля от панелей до инвертора

От панелей до инвертора ведут специальный солнечный кабель: одножильный, медный, с двойной изоляцией, стойкой к ультрафиолету. Плюс и минус идут рядом, кабель закреплён на всём пути и нигде не лежит на кровле, через кровлю проходит в герметичной проходке, а в доме идёт отдельно от проводки 230 В. Линия постоянного тока находится под напряжением всегда, пока светит солнце, поэтому небрежность на трассе обходится дороже, чем в обычной электрике.

Почему нужен именно солнечный кабель

Кабель на крыше работает в условиях, на которые бытовые марки не рассчитаны: летом на солнце и под нагретой панелью, зимой на морозе, годами под ультрафиолетом. Изоляция из обычного поливинилхлорида на солнце за несколько сезонов твердеет и трескается. Солнечный кабель отличается:

• изоляцией и оболочкой из сшитого полимера, стойкого к ультрафиолету и озону;
• широким диапазоном рабочих температур — типично от −40 до +90 °C, точные значения указаны в паспорте;
• номинальным напряжением постоянного тока до 1000 или 1500 В — цепочка панелей даёт сотни вольт;
• гибкой многопроволочной жилой из лужёной меди, которая не окисляется в месте обжима.

Основные сечения для домашних станций — 4 и 6 мм². Кабель обычно берут двух цветов оболочки, красный и чёрный, чтобы не перепутать полярность. Выбрать его можно в разделе кабеля для солнечных станций.

Сечение и потери: быстрый расчёт

Потери в кабеле — это ток, умноженный на сопротивление петли «туда и обратно». Удельное сопротивление меди — 0,0175 Ом·мм²/м. Пример: от панелей до инвертора 25 м, значит, петля 50 м; ток цепочки 13 А, напряжение 350 В.

• Сечение 4 мм²: сопротивление 0,0175 × 50 ÷ 4 = 0,219 Ом, падение напряжения 13 × 0,219 = 2,8 В, или 0,8 %.
• Сечение 6 мм²: 0,0175 × 50 ÷ 6 = 0,146 Ом, падение 1,9 В, или 0,5 %.

Обычно на стороне постоянного тока стремятся уложиться в 1–2 %. Нагретая медь проводит хуже: при 60 °C сопротивление примерно на 16 % выше, чем при 20 °C, поэтому запас не помешает. Для своей длины и тока удобно воспользоваться калькулятором сечения кабеля, а логика выбора подробно описана в статье про сечение кабеля для панелей.

Трасса по участкам

Участок	Как прокладывать	Частая ошибка
Под панелями	В просвете между панелью и кровлей; кабель закреплён к направляющим клипсами из нержавеющей стали или стяжками, стойкими к ультрафиолету	Кабель лежит на кровле: перетирается, вмерзает в лёд, собирает листву. Обычные белые стяжки рассыпаются за пару лет
Открытый участок на кровле	В трубе или лотке, стойких к ультрафиолету, с креплением к конструкции	Кабель висит свободной петлёй и бьётся на ветру о кромку профиля
Проход через кровлю	Кровельная проходка с уплотнением либо ввод под коньком, через фронтон или стену; перед вводом — капельная петля	Отверстие в покрытии, залитое герметиком
По фасаду	В трубе, стойкой к ультрафиолету, или в металлическом коробе	Открытый кабель на скобах на высоте человеческого роста
Внутри дома	В отдельной трубе или коробе, кратчайшим путём к инвертору, с маркировкой	В одном коробе с проводкой 230 В и слаботочными кабелями
В земле (для наземных столов)	В трубе на глубине не менее 0,7 м, сверху сигнальная лента	Кабель прямо в грунте без трубы

Капельная петля — это изгиб кабеля вниз перед вводом в здание. Вода, которая стекает по оболочке, капает с нижней точки петли, а не затекает по кабелю в проходку.

Плюс и минус — рядом

Цепочка панелей — это контур: ток уходит по плюсовому проводнику и возвращается по минусовому. Если развести их по разным сторонам массива, получится виток площадью в десятки квадратных метров. Близкий разряд молнии наводит в таком витке импульс напряжения, и чем больше площадь, тем импульс сильнее. Достаётся он входу инвертора.

Поэтому обратный проводник ведут тем же путём, что и прямой: вдоль той же направляющей, в той же трубе. Площадь контура сжимается до узкой полосы между двумя кабелями. Эта мера ничего не стоит, если о ней помнить при раскладке, и дополняет устройства защиты от импульсных перенапряжений — когда они нужны, объясняет статья про УЗИП для солнечной станции.

Коннекторы, изгибы и запас длины

Кабель с панелями соединяют коннекторами MC4. Правил немного, но каждое обязательно:

• вилка и розетка в паре — одного производителя и одной серии; «совместимые» коннекторы разных марок со временем греются;
• обжим — только инструментом под этот тип контакта, не пассатижами;
• коннектор не лежит в желобе, в ложбине профиля и на плоской кровле, где стоит вода;
• коннектор не висит на натянутом кабеле — его фиксируют к направляющей рядом с соединением.

Подробно об этом — в статье про обжим коннекторов MC4.

Радиус изгиба кабеля не должен быть меньше указанного в паспорте — обычно это несколько наружных диаметров. Кабель не перегибают через острую кромку профиля; если избежать кромки нельзя, ставят защитную накладку. На длинных рядах оставляют небольшую слабину на температурное движение направляющих. Сворачивать лишний кабель в бухту под панелью не стоит: запас отрезают.

В доме: отдельно от переменного тока

Главная особенность линии постоянного тока: её нельзя обесточить вводным автоматом. Пока панели освещены, кабель до инвертора находится под напряжением в сотни вольт. Отсюда требования к участку внутри дома:

• Короткий путь. Чем меньше кабеля постоянного тока в здании, тем лучше. Часть трассы выгоднее провести снаружи и войти в дом рядом с инвертором.
• Отдельная труба или короб. Не вместе с проводкой 230 В и не вместе с кабелями связи инвертора и батареи: первое — вопрос безопасности, второе — помех.
• Негорючая оболочка трассы. В деревянном доме и на чердаке с деревянными стропилами кабель ведут в металлической трубе.
• Маркировка. На трубе и у ввода — надпись, что это постоянный ток солнечной станции. Она нужна электрику, который придёт через десять лет, и пожарным.
• Разъединитель. Аппарат, который отключает панели от инвертора под нагрузкой, ставят у инвертора; на больших трассах — ещё и ближе к панелям.

Почему плохой контакт на постоянном токе опаснее, чем на переменном, и что снижает риск, разобрано в статье о пожарной безопасности станции на крыше.

Что проверить при приёмке

1. Фотографии трассы под панелями, сделанные до того, как последний ряд закрыл доступ.
2. Ни один кабель не касается кровли и не натянут.
3. Проходка через кровлю герметична, перед вводом есть капельная петля.
4. Цепочки подписаны у инвертора: какая с какого ската.
5. Монтажник измерил напряжение холостого хода каждой цепочки и сопротивление изоляции и записал значения.
6. Полярность проверена до подключения к инвертору.

Частые вопросы

Можно ли нарастить кабель, если не хватило длины?

Можно — парой коннекторов MC4 одной марки, обжатых инструментом. Скрутки, клеммники и пайка в изоленте на постоянном токе недопустимы. Каждое соединение — потенциальная точка нагрева, поэтому лучше сразу отмерить длину с запасом и обойтись без стыков.

Нужна ли гофрированная труба под панелями?

Под панелями кабель в тени, и его собственной оболочки достаточно. Труба нужна на открытых участках, на фасаде, в местах, где до кабеля могут добраться птицы и грызуны, и везде внутри дома.

Есть ли предел длины трассы?

Жёсткого предела нет, его задают потери. Сто метров кабелем 6 мм² при токе 13 А — это 0,0175 × 200 ÷ 6 × 13 ≈ 7,6 В; при напряжении цепочки 350 В выходит 2,2 %. Дальше увеличивают сечение или переносят инвертор ближе к панелям. На длинных трассах защиту от перенапряжений ставят с обоих концов.

Можно ли вести кабель постоянного тока в одном лотке с кабелем от инвертора к щиту?

Лучше в разных. Если лоток один, его делят перегородкой. Кабели связи с батареей и счётчиком ведут отдельно от обоих силовых: помехи от силовых линий приводят к потере связи и ошибкам инвертора.