В інверторах, які ми возимо, захист стоїть усередині: у двох моделей з нашого каталогу це перевантаження, коротке замикання, перегрів і вихід мережевої напруги за робочий діапазон. Реле напруги та УЗІП — це другий контур: він закриває те, чого виробник інвертора не описує жодним числом, і коштує в рази менше за сам інвертор.
Імовірність біди невелика, ціна біди велика — тому другий контур поставити варто, але ніхто не зобов'язаний. Реле та УЗІП не конкурують: вони ловлять різні аварії — одна триває хвилини, друга мікросекунди.
Дві аварії, які плутають між собою, а вони абсолютно різні
Стрибки напруги у нас не рідкість і приходять пачками: прилетіло по енергетиці, підстанція вийшла з ладу — напруга гуляє в обидва боки. Відгорання нуля — з тієї ж причини.
Норма записана в ДСТУ EN 50160: номінал 230 В, і 95 % десятихвилинних середніх за тиждень мають лежати в 207–253 В. Усе, що виходить за них, — уже аварія.
Перша — тривала. Напруга виходить за 253 В або просідає нижче 207 і тримається так хвилинами. Крайній випадок — відгорання нуля: напруга піднімається до лінійної, тобто до 400 В, і стоїть, поки бригада не усуне аварію.
Друга — імпульсна. Грозовий розряд або комутація обладнання дають викид на кілька кіловольт тривалістю в мікросекунди. Випробувальний імпульс для побутових УЗІП — 8/20 мкс: пік на восьмій мікросекунді, спад удвічі на двадцятій.
⚡ Що інвертор уже вміє сам, без жодної зовнішньої коробки
У статтях про УЗІП цю частину не пишуть, бо УЗІП там продають. Ось паспорти двох наших моделей.
У DATOUBOSS DT-1218M заявлений діапазон входу 165–280 В в автономному режимі та 187–264 В у гібридному. Вийшла мережа за ці межі — інвертор знімає вхід і переводить будинок на батарею за 10 мс. Плюс власні захисти: перегрів вище 90 °C, глибокий розряд батареї, перевантаження й коротке замикання — від батареї автоматично, а в мережевому режимі через автомат чи запобіжник, так у паспорті й написано.
В ANENJI на 6,2 кВт вхідний діапазон налаштовується: 90–280 В для побутової техніки або 170–280 В у режимі ДБЖ, перехід на батарею — 10 або 20 мс. У переліку захистів виробника є слово surge.
Частину роботи зовнішнього контуру інвертор справді робить сам. Але surge у переліку — це слово, а не характеристика: ні класу випробування, ні струму розряду, ні рівня захисту виробник не наводить. У паспорті УЗІП ці три числа стоять завжди.
Із того ж мануала: виробник вимагає окремий автомат на вводі й належне заземлення — цю частину зовнішнього контуру прописав він сам. У каталозі це гібридні інвертори з власним захистом входу.
УЗІП: що це таке і від чого воно насправді не рятує
УЗІП — пристрій захисту від імпульсних перенапруг (в українських нормах — ПЗІП). Він нічого не вимикає: коли на лінії з'являється викид, УЗІП відкривається й відводить його на заземлення, обмежуючи напругу до рівня Up — у побутових моделей близько 1 кВ замість кількох кіловольт удару. Спрацьовує за 25–100 нс — тому й устигає там, де механіка не встигає.
Клас у паспорті означає, на який імпульс прилад випробуваний. T1 тримає струм форми 10/350 мкс — прямий удар блискавки, його ставлять на вводі будинку з блискавковідводом. T2 розрахований на 8/20 мкс, струм розряду In у поширених побутових серіях — 5–15 кА. Це варіант для звичайного щитка.
Від відгорання нуля УЗІП не рятує: там не імпульс, а стійкі 400 В на годину-другу — варистор такий режим не тримає й гине сам. Це робота реле.
Як вибрати реле напруги: за якими числами дивитися
Реле стежить за напругою, розмикає навантаження за уставками й вмикає назад із витримкою. Числа — з паспорта однофазного реле Новатек-Електро РН-117.
- Вище 260 В — вимикання через 1 с.
- Вище 285 В — уже за 0,03 с: чим грубіша аварія, тим швидша реакція.
- Провал нижче 165 В — 7 с, нижче 145 В — 0,12 с.
- Повернення живлення після відновлення мережі — через 5 с.
- Точність порогу — ≤3 В, максимальний струм навантаження — 16 А.
А тепер головний рядок того ж паспорта: реакція на імпульсне підвищення напруги нормована лише для імпульсів понад 420 В тривалістю більше 1,5 мс — коротших паспорт не покриває взагалі. Грозовий викид 8/20 мкс коротший за цей поріг у десятки разів: механічні контакти на такій швидкості не працюють.
Чому важлива затримка повернення
Коли мережа «моргає», реле без витримки вмикало б будинок кожні кілька секунд — серія пусків добиває компресори холодильника й насоса. В РН-117 витримка фіксована — 5 с, у щитових моделях її виставляють вручну під об'єкт.
📊 Таблиця: яка аварія — і хто її насправді ловить
| Що сталося | Триває | Сам інвертор | Реле напруги | УЗІП |
|---|---|---|---|---|
| Перенапруга понад 280 В | хвилини | до 280 В (автономний) / 264 В (гібридний) тримає, вище — на батарею за 10 мс | вимикає за 1 с (поріг 260 В), вище 285 В — за 0,03 с | ні; при тривалій перенапрузі варистор деградує |
| Відгорання нуля, до 400 В | до приїзду бригади | розмикає вхід; межі стійкості не заявляє | вимикає; межа працездатності 420 В | не рятує |
| Провал напруги нижче 165 В | секунди й хвилини | нижче 165 В (автономний) / 187 В (гібридний) — на батарею | 7 с, при 145 В — 0,12 с | не реагує |
| Імпульс від грози чи комутації | 8/20 мкс | заявлено словом surge, без параметрів | не встигає: поріг реакції — від 1,5 мс | так, це його робота: 25–100 нс |
| Коротке замикання в проводці | частки секунди | захист виходу: від батареї сам, у мережі — автоматом | ні: паспорт вимагає автомат перед реле | ні |
Плюси і мінуси кожного контуру — чесно, без реклами
Реле напруги. Плюси: закриває найчастішу аварію за паспортними порогами з точністю до трьох вольтів і вмикає все назад саме. Мінуси конкретні. Воно знеструмлює будинок цілком — разом із холодильником, котлом і роутером. При хиткій мережі будинок починає «моргати». Проти імпульсу марне. І воно не комутує коротке замикання: паспорт вимагає автомат перед ним.
УЗІП. Плюси: єдиний прилад, що встигає за наносекунди, з паспортними In, Imax і Up. Мінуси: це витратний матеріал — після серйозного удару модуль міняють, для цього в ньому й зроблено вікно індикатора. Без заземлення він безглуздий і сам потребує запобіжника.
Кому що. Якщо у вас часто вибиває техніку й мережа стрибає, починайте з реле. Приватний будинок, повітряний ввід, грози щоліта — важливіший УЗІП. А для квартири в новому будинку зі спокійною мережею чесна відповідь: можна нічого не ставити.
🔧 Порядок у щитку: схема підключення УЗІП і реле на вводі
Послідовність від лічильника до інвертора така: ввідний автомат, за ним УЗІП на шину заземлення, далі реле напруги і потім інвертор. УЗІП стоїть першим, щоб зрізати імпульс до контактів реле, а реле — останнім.
Номінали автоматів, тип УЗІП і схему заземлення підбирає електрик під конкретний щит. Ми інвертори не монтуємо — ми їх продаємо й бачимо, що з ними буває. Цей вузол з боку інвертора розібрано в матеріалі про схему підключення інвертора до мережі, а перемикач на мережу — у матеріалі про те, як підключити АВР до інвертора. З боку батареї захист свій — автомати постійного струму між АКБ та інвертором.
Реле напруги чи стабілізатор? Це третій прилад з іншим завданням
Стабілізатор вирівнює напругу, реле вимикає, коли стало небезпечно, УЗІП гасить імпульс. Для будинку з інвертором стабілізатор найчастіше зайвий: інвертор сам видає стабільні 230 В з батареї, а на вході має діапазон від 165 В. Він потрібен там, де техніка живиться без інвертора при заниженій напрузі.
Хто відмовився від зовнішнього захисту і що з цього виходило
Відмовляються регулярно, і це нормально: людина витратилася на інвертор із батареєю, а їй кажуть докупити коробок. Чесна картина за нашими покупцями така: у більшості нічого не стається, у малого відсотка потім бувають поломки.
Хто в якій групі опиниться, наперед не знає ніхто. Тому наша формула простіша за «обов'язково поставте»: зовнішній контур коштує в рази менше за інвертор, а залишитися без інвертора посеред блекауту — це не тільки гроші.
📦 Що з цього є у нас
Реле, УЗІП і щитову автоматику ми не продаємо — це до профільних електромагазинів. У нас інша частина схеми — та, що після захисту.
Це аксесуари для інверторів і компоненти обв'язки, силові кабелі перерізом 16–50 мм² з наконечниками для з'єднання батареї з інвертором і сам інвертор — наприклад, інвертор DATOUBOSS DT-1218M на 12 В, паспортні числа якого вище.
❓ Часті запитання
Чи вистачить вбудованого захисту інвертора?
Для перегріву й виходу напруги за діапазон — вистачить; перевантаження й КЗ у мережі паспорт віддає зовнішньому автомату. Для мікросекундного імпульсу — ні: виробник пише слово surge без класу й струму розряду.
Чи потрібен УЗІП у квартирі, чи це тільки для приватного будинку?
У квартирі рідше: до вас іде кабельна лінія, а не повітряна. Головне — чи є робоче заземлення.
Чи працює УЗІП без заземлення?
Ні: він відводить імпульс на землю, а без контуру відводити нікуди. Спочатку заземлення.
Чи замінює реле напруги стабілізатор?
Ні, дії протилежні: стабілізатор вирівнює напругу й залишає техніку ввімкненою, а реле вимикає її від мережі.
Чи треба міняти УЗІП після сильного удару?
Так, це витратна деталь. У модулів є вікно індикатора: зелене — прилад живий, почервоніло — картридж міняють.
Реле напруги ставлять до інвертора чи після?
До інвертора, на вводі — щоб мережева аварія не дійшла ні до нього, ні до розеток. Після інвертора воно не потрібне: напругу там формує сам інвертор.
Коротко про головне
Захист в інверторі є й він робочий: перегрів і вихід мережі за діапазон закриті паспортом, перевантаження й коротке замикання — теж, але в мережевому режимі через автомат. Поза ним лишаються імпульс і затяжні 400 В при відгоранні нуля. Перше закриває УЗІП, друге — реле, і один одного вони не замінюють.
Ставити другий контур варто, але ніхто тут не зобов'язаний. Якщо ставите — почніть із заземлення. Обираєте інвертор — дивіться на діапазон входу й час переходу на батарею; вони є в картках гібридних інверторів для дому. Схему, де інвертор щоночі стоїть під мережею, ми розбирали окремо: економія на нічному тарифі з інвертором і батареєю.
