Розрахувати прибуток СЕС
Розрахувати прибуток СЕС

Який автомат ставити на інвертор: розрахунок номіналу під потужність

Який автомат ставити на інвертор: розрахунок номіналу під потужність
Поділіться цією статтею:

Інвертор уже вдома, коробку розпаковано, а електрик буде за тиждень, і треба зрозуміти, що замовити в щит. У пошуку за запитом «автомат для інвертора» суцільні картки товарів без жодного пояснення, як цей номінал порахувати. Ця стаття закриває питання: після неї ви порахуєте номінал під свій інвертор самостійно. Одразу головне попередження: у системі з інвертором працюють два різні типи автоматів, і їх легко переплутати. Розберемося, який потрібен саме вам, за якою формулою рахувати і чому характеристика спрацювання тут важливіша за сам номінал. Складання щита починають з розуміння, яке низьковольтне обладнання для автономних джерел взагалі потрібне.

Ключові факти

ПараметрЗначення
Автомат для інвертора 5 кВт25 А, характеристика B
Поріг спрацювання характеристики B3–5 × номінал
Поріг спрацювання характеристики C5–10 × номінал
Струм КЗ інвертора в острівному режимі≈1,5–2 × номінал
Поправка на дерейтинг при щільному монтажі20–25%
DC-автомат на боці акумуляторавід 100 А

AC чи DC: з якого боку системи вам потрібен автомат

Який автомат потрібен для інвертора, залежить від того, який бік системи він захищає, а боків два, і автомати на них несумісні. Плутанина між ними, це головна причина, чому в щит купують не те.

Бік DC, це ділянка між акумулятором та інвертором. Тут постійний струм і великі значення, тому потрібен спеціальний DC-автомат із дотриманням полярності, з номіналами від 100 А. Звичайний автомат із домашнього щитка сюди не годиться, безпечно розірвати постійний струм він не здатний. Цей бік нижче не розбираємо.

Бік AC, це змінний струм: лінія від мережі до інвертора і від інвертора до навантаження. Саме про нього вся решта статті, типові номінали тут 16–63 А, характеристика B, а кількість полюсів автомата залежить від схеми. Для автомата для гібридного інвертора на боці AC діють ті самі правила, що й для автономного.

Окремо попередження: трипозиційний перемикач і АВР (автоматичне введення резерву), це не захисні автомати, а перемикачі джерел живлення. Вони обирають, звідки брати струм, але лінію від короткого замикання не захищають, і плутати їх з автоматами не можна.

Коротка таблиця розмежування

Бік DC (акумулятор → інвертор)Бік AC (мережа / навантаження)
Що захищаєБатарею та силовий кабельЛінію мережі й лінію споживачів
Тип автоматаТільки DC-автомат із дотриманням полярностіЗвичайний AC-автомат, характеристика B
Типові номінали100–150 А і вище16–63 А
Ця статтяКоротко, далі окрема статтяПовний розбір нижче

Докладніше про те, чому на боці акумуляторів потрібен інший автомат, буде в окремій статті кластера; далі повністю розбираємо бік AC.

Як розрахувати номінал автомата на виході інвертора

Номінал автомата для інвертора рахують за максимальним вихідним струмом самого інвертора, а не за потужністю приладів, які ви плануєте підключити. Автомат стоїть на лінії від інвертора і має пропускати весь струм, який той здатний віддати, не відключаючись даремно. Тому відправна точка розрахунку, це паспортна потужність інвертора, а не сумарна потужність навантаження.

Формула для однофазної мережі одна:

вихідний струм (А) = потужність (Вт) ÷ 230 В

Як порахувати номінал, три кроки:

  1. Візьміть максимальну потужність інвертора у ватах з паспорта.
  2. Поділіть її на 230 В для однофазної мережі, отримаєте номінальний робочий струм на виході.
  3. Округліть результат угору до найближчого стандартного номіналу: 16, 25, 32, 40 А і далі.

Розберемо на прикладі автомата для інвертора 5 кВт. Ділимо потужність на напругу: 5000 ÷ 230 = 21,7 А. Це робочий струм. Найближчий стандартний номінал угору, це 25 А, його й ставимо.

Округлюють саме вгору, а не вниз, з простої причини: автомат на 20 А вибивав би при штатному навантаженні, бо робочий струм 21,7 А вже перевищує його поріг. Номінал має бути трохи більшим за розрахунковий струм, інакше захист заважає роботі, а не страхує її.

Для трифазних інверторів формула інша: струм = потужність ÷ (1,73 × 400 В). Навантаження розкладене на три фази, тому струм на фазу менший, а номінали виходять нижчими. Таблиця нижче розрахована для однофазної мережі 230 В, найпоширенішого випадку в побуті.

Таблиця підбору номіналу автомата для інвертора

Потужність інвертораВихідний струм (230 В)Номінал автоматаХарактеристика
3 кВт13,0 А16 АB
5 кВт21,7 А25 АB
6 кВт26,1 А32 АB
8 кВт34,8 А40 АB
10 кВт43,5 А50 АB
12 кВт52,2 А63 АB
15 кВт65,2 А80 АB
20 кВт87,0 А100 АB / C

Чому автомат для інвертора має бути характеристики B, а не C

Автомат для інвертора беруть характеристики B тому, що в автономному режимі інвертор не дає струму короткого замикання, достатнього для миттєвого спрацювання автомата характеристики C. Це головна відмінність від звичайного мережевого щита, і саме тут найчастіше помиляються.

У будь-якого автомата два розчіплювачі, і працюють вони від різних причин. Тепловий розчіплювач повільний, він реагує на перевантаження лінії: струм трохи вищий за номінал тримається довго, біметал нагрівається і за секунди чи хвилини розмикає контакт. Електромагнітний розчіплювач миттєвий, він спрацьовує за частку секунди, але лише коли струм у рази перевищує номінал, тобто при короткому замиканні.

Різниця між характеристикою B автомата і характеристикою C автомата саме в цьому порозі миттєвого спрацювання. Електромагніт характеристики B зривається при струмі в 3–5 разів вище номіналу, а характеристики C, при 5–10 разів. Для того самого автомата 25 А це означає поріг близько 75–125 А для B і 125–250 А для C.

Наслідок помилки прямий: якщо на лінію інвертора поставити автомат характеристики C, при короткому замиканні він може не відключитися миттєво, бо інвертор не видасть потрібних сотень ампер. Спрацює тепловий розчіплювач, але із затримкою в секунди, а для КЗ це багато. Автомат характеристики B у тій самій ситуації розмикає лінію одразу.

Порівняння характеристик B і C

ПараметрХарактеристика BХарактеристика C
Поріг миттєвого спрацювання3–5 × номінал5–10 × номінал
Де застосовують зазвичайОсвітлення, розетки, лінії без пускових струмівДвигуни, насоси, техніка з пусковим струмом
Поведінка з мережеюПрацює коректноПрацює коректно, мережа дає тисячі ампер
Поведінка з інверторомСпрацьовує миттєво при КЗМоже не спрацювати миттєво, інвертор не дає такого струму
Висновок для щита з інверторомРекомендованаТільки для потужних установок від 20 кВт

Чому інвертор не дає струму на миттєве спрацювання

Інвертор в автономному режимі фізично не здатний видати струм короткого замикання, потрібний електромагнітному розчіплювачу, і саме тому весь розрахунок вище має сенс. Причина в тому, як джерело поводиться при КЗ.

Мережа при короткому замиканні дає тисячі ампер: трансформатор на підстанції має величезний запас за струмом, тому електромагнітний розчіплювач спрацьовує гарантовано, з будь-якою характеристикою. На цьому побудована звична логіка мережевих щитів.

Інвертор влаштований інакше. В автономному, острівному режимі він, як автономне джерело живлення, обмежує струм короткого замикання інвертора власною електронікою на рівні приблизно 1,5–2 номіналів. Порахуємо для автомата для автономного інвертора на 5 кВт: робочий струм близько 22 А, при КЗ інвертор видасть приблизно 33–44 А. Для миттєвого спрацювання автомата 25 А характеристики C потрібно 125–250 А, таких значень інвертор не дасть ніколи. Автомату характеристики B поріг нижчий, 75–125 А, тому саме він доречніший на лінії інвертора, а точний підбір під конкретну модель узгоджують із технічним спеціалістом.

Варто згадати: той самий інвертор у мережевому (гібридному) режимі, коли він працює паралельно з мережею, поводиться інакше, бо струм КЗ дає мережа. Але щит проектують під найгірший сценарій, а це саме острівний режим без мережі.

Що ще впливає на номінал: дерейтинг і сусіди по щиту

На номінал впливає не лише струм інвертора, а й температура в щиті, і це називають дерейтингом автомата. Тепловий розчіплювач реагує на нагрів, а в щільному ряду автомати гріють один одного, тому фактичний поріг спрацювання зміщується вниз.

Коли автомати стоять упритул на DIN-рейці, кожен додає тепла сусідам, і розчіплювач починає реагувати раніше за паспортний струм. Виробники враховують це і дають поправку: при монтажі впритул номінальний струм знижують приблизно на 20–25%. Практичний висновок простий: у щит для інвертора або закладають запас за номіналом, або передбачають вентиляційні проміжки між групами, щоб щит автоматики не перегрівався.

Є ще питання селективності автоматів, тобто узгодження номіналів так, щоб при аварії відключався лише потрібний автомат, а не ввідний. Це окрема велика тема, і тут її не розкриваємо: докладно про те, як номінали працюють разом у щиті, буде в окремому матеріалі кластера.

П’ять помилок при підборі автомата для інвертора

Більшість помилок з автоматом для інвертора зводяться до звички рахувати його як для звичайної мережі. Нижче п’ять найчастіших, кожна коштує або зайвих грошей, або втрати захисту.

Рахувати номінал за потужністю навантаження

Номінал беруть за вихідним струмом інвертора, а не за потужністю приладів, які планують підключити. Інвертор не віддасть більше свого максимуму, тож саме він задає струм у лінії. Розрахунок за навантаженням дає хибний номінал і ламає захист.

Ставити характеристику C за звичкою

Характеристику C переносять із мережевих щитів, де струм КЗ великий. У парі з інвертором вона може не спрацювати миттєво при короткому замиканні, тому базовий вибір тут, це характеристика B.

Ставити AC-автомат на бік акумуляторів

Звичайний AC-автомат на постійному струмі між акумулятором та інвертором не розриває дугу безпечно. Тут потрібен DC-автомат із дотриманням полярності, а це окрема тема кластера. Плутати ці два автомати небезпечно.

Купувати готовий набір автоматів для інвертора без перевірки

Готовий набір автоматів для інвертора зручний, але його номінали можуть не збігатися з вашою потужністю. Перед покупкою звіряйте кожен номінал із таблицею вище, бо комплект під інвертор 3 кВт не підійде до системи на 8 кВт.

Підбирати автомат, не перевіривши переріз кабелю

Автомат захищає кабель, а не прилад, тому номінал узгоджують із перерізом кабелю: автомат має спрацювати раніше, ніж перегріється провід. Окремо не плутайте його з ПЗВ, яке захищає людину від витоку струму, а не лінію від перевантаження.

Перед тим як зібрати щит остаточно, варто вирішити ще одне суміжне питання, чи потрібне реле напруги, якщо інвертор має свій захист: інверторний захист і захист від стрибків напруги в мережі вирішують різні задачі.

Висновок і що робити далі

Правильний підбір на боці AC зводиться до трьох кроків: номінал беруть за максимальним вихідним струмом інвертора, характеристику ставлять B, а перед монтажем перевіряють дерейтинг у щільному ряду. Готові номінали для потужностей від 3 до 20 кВт є в таблиці вище.

Обрати й замовити автоматичні вимикачі можна в каталозі автоматичних вимикачів Sanlarix. Якщо не впевнені, який автомат для інвертора купити під вашу систему, залиште заявку: інженери Sanlarix підберуть автоматичні вимикачі й супутнє низьковольтне обладнання під конкретну потужність і схему щита.

Часті запитання

Які автомати потрібні для інвертора?
Для інвертора потрібні автомати двох типів, і це різні пристрої. На боці AC (мережа і навантаження) ставлять звичайний автоматичний вимикач характеристики B на 16–63 А залежно від потужності. На боці DC (акумулятор і інвертор) потрібен окремий DC-автомат від 100 А з дотриманням полярності. Плутати їх не можна.
Який автомат ставити на інвертор 6 кВт?
На однофазний інвертор 6 кВт ставлять автомат на 32 А характеристики B. Вихідний струм при 230 В становить 26,1 А, а найближчий стандартний номінал угору, це 32 А. Характеристику беруть B, бо в автономному режимі інвертор не дає струму на миттєве спрацювання характеристики C.
Як розрахувати номінал автомата під інвертор?
Номінал рахують за вихідним струмом інвертора: потужність у ватах ділять на 230 В для однофазної мережі. Результат округлюють угору до найближчого стандартного номіналу. Наприклад, 5 кВт дають 21,7 А, а отже автомат на 25 А. Рахують саме за струмом інвертора, а не за потужністю навантаження.
Чому для інвертора потрібна характеристика B, а не C?
Тому що в автономному режимі інвертор обмежує струм короткого замикання на рівні 1,5–2 номіналів. Автомату характеристики C для миттєвого спрацювання потрібно 5–10 номіналів, і таких значень інвертор не дає. Характеристика B має нижчий поріг спрацювання, тому в парі з інвертором вона працює коректно.
Чи можна поставити звичайний автомат на бік акумуляторів?
Ні, звичайний AC-автомат на бік акумуляторів ставити не можна. Між акумулятором та інвертором тече постійний струм, і розривати його має спеціальний DC-автомат із дотриманням полярності. Звичайний автомат не гасить дугу постійного струму безпечно, тому така заміна, це прямий ризик.
Про матеріал: номінали розраховано як «потужність ÷ 230 В» для однофазної мережі з округленням угору до стандартного ряду автоматів. Пороги характеристик B і C, струм короткого замикання інвертора в острівному режимі (близько 1,5–2 номінали) та поправку на дерейтинг 20–25% наведено як типові каталожні значення; для вашого обладнання їх уточнюють за паспортом інвертора й автомата та перерізом проводки. Нормативна база:ПУЕ, глава 3.1 «Захист електричних мереж напругою до 1 кВ» (наказ Міненерговугілля від 21.07.2017 № 476); ДСТУ EN 60898-1:2019 «Автоматичні вимикачі для захисту від надструмів побутової та аналогічної призначеності». Оновлено:.
БЕЗКОШТОВНА консультація та розрахунок від Sanlarix
Sanlarix 19
БЕЗКОШТОВНА консультація та розрахунок від Sanlarix
Оберіть зручний спосіб зв’язку:
Ваше Ім’я
Helper text
Ім’я має містити від 1 до 32 символів
Телефон
Helper text
Error text
Ваш коментар
Helper text
Це поле не може бути порожнім
Sanlarix 21

Підпишіться на нас

Sanlarix 23
Цікаві відео про наші товари
Sanlarix 25
Останні новини та поради
Отримати
Розрахунок
кнопка
зв'язку
З’явились додаткові
запитання? Перетелефонуємо за 30 секунд
передзвонимо протягом 30 секунд
Якщо у вас зʼявились додаткові запитання, заповніть форму
Телефон
Вільних операторів: 3Замовлень дзвінків на сьогодні 30+