Измерение сопротивления изоляции на стороне постоянного тока PV-строк

Гид по измерению сопротивления изоляции рассматривает стандартную процедуру для обесточенной установки: установка обесточивается, и измерение проводится между токоведущими проводниками и землёй. Эта предпосылка не работает на стороне постоянного тока PV-установки, потому что пока на панели падает дневной свет, PV-строки генерируют напряжение — обесточить их в обычном смысле невозможно. Эта статья рассматривает, как измерение сопротивления изоляции на стороне постоянного тока адаптируется под это согласно IEC 62446-1.

Почему стандартный подход не работает

PV-панель фактически является источником напряжения в тот момент, когда на неё падает свет, даже в пасмурную погоду. Не существует выключателя, который обесточивает сами элементы: можно разорвать только соединение строки с инвертором или с остальной частью установки. Обычный измеритель сопротивления изоляции, подающий собственное испытательное напряжение (обычно 500 В постоянного тока) на проводник, в то время как сама строка также выдаёт напряжение, даёт ненадёжные показания и в худшем случае может повредить прибор из-за комбинации испытательного напряжения и напряжения панели.

Метод 1 — короткое замыкание строки

По Методу 1 из IEC 62446-1 положительный и отрицательный полюса строки в начале измерения замыкаются накоротко, например с помощью подходящего короткозамыкающего зажима на DC-разъёмах. Таким образом, во время измерения между плюсом и минусом нет разности напряжений, и измеритель сопротивления изоляции может подать своё испытательное напряжение между замкнутыми полюсами вместе и землёй (PE или заземлением монтажного каркаса) без помех от напряжения панели. Это самый простой метод, но он требует, чтобы строка не повреждалась во время короткого замыкания: ток короткого замыкания строки обычно не бывает опасно высоким, но короткозамыкающий зажим должен быть рассчитан на этот ток и на полное напряжение системы.

Метод 2 — раздельное измерение R+ и R-

По Методу 2 строка не замыкается накоротко; вместо этого R+ (сопротивление изоляции между положительным проводником и землёй) и R- (сопротивление изоляции между отрицательным проводником и землёй) измеряются раздельно, без короткого замыкания строки. Это полезно, когда короткое замыкание нежелательно или непрактично, но требует испытательного прибора, специально разработанного для этого измерения на находящихся под напряжением DC-строках — обычный измеритель сопротивления изоляции не всегда подходит для этого, потому что имеющееся напряжение панели не замыкается накоротко во время измерения и должно обрабатываться прибором без ошибочных показаний или повреждения.

Испытательное напряжение и пороговое значение

Для стороны постоянного тока PV-установки IEC 62446-1 обычно указывает испытательное напряжение 500 В постоянного тока (как обычно для низковольтных установок), с минимально допустимым сопротивлением изоляции ≥ 1 МОм для строки. Это практический минимум: значительно более низкое значение указывает на возможный дефект изоляции, проникновение влаги в соединительные коробки или повреждение оболочки кабеля, и должно быть исследовано до ввода строки в эксплуатацию или продолжения её эксплуатации.

Внимание: DC-разъёмы разных производителей (MC4 и аналогичные) не всегда совместимы между собой. Всегда используйте короткозамыкающий зажим и измерительные провода, соответствующие системе разъёмов, используемой в установке, чтобы избежать повреждения самого разъёма.

Практическая значимость

При вводе в эксплуатацию новой PV-установки, при периодической проверке согласно IEC 62446-1 или при исследовании подозреваемого замыкания на землю на стороне постоянного тока, это адаптированное измерение сопротивления изоляции — способ оценить качество DC-проводки и панелей без необходимости принудительно обесточивать сторону постоянного тока — что в любом случае невозможно при дневном свете.

Частые ошибки

1. Использование обычного измерителя сопротивления изоляции на незамкнутой накоротко, находящейся под напряжением строке без прибора или метода, подходящего для этого, с ненадёжным или повреждённым измерением в результате.
2. Измерение при очень низкой освещённости и восприятие результата как показательного — при очень низкой освещённости напряжение панели может быть настолько низким, что результаты несопоставимы с измерением при нормальных условиях.
3. Выбор короткозамыкающего зажима, не рассчитанного на напряжение и ток системы строки, с риском повреждения зажима или разъёмов.
4. Путаница с измерением сопротивления изоляции на стороне переменного тока установки после инвертора, которое действительно может выполняться обесточенным по стандартной процедуре.

Связанные материалы

• Измерение сопротивления изоляции
• Измерение непрерывности R1+R2 защитного проводника
• Двухполюсный указатель напряжения (duspol)