Floating potential issue on metal roofs
В 2026 году в ЦФО, Поволжье и на Урале у 39% владельцев солнечных станций, установленных на металлочерепице или фальцевой кровле, зафиксированы скрытые, но опасные явления: «щелчки» при касании рамы, ложные срабатывания УЗО в дождь, ускоренная коррозия крепежа и даже случаи поражения током при обслуживании. При этом все приборы в норме, заземление «прозванивается», инвертор работает штатно. Причина — не пробой изоляции, а **«плавающий потенциал»** — разность электрических потенциалов между металлической кровлей и заземлённой рамой панели, возникающая из-за ёмкостной связи и отсутствия эквипотенциального соединения. В Ростовской области в 2025 году 3 случая ожогов у монтажников были связаны именно с этим эффектом: напряжение на раме достигало 68–94 В относительно земли — не смертельно, но достаточно для рефлекторной реакции и падения с крыши. Разбираем, откуда берётся «плавающий» потенциал, как его измерить и какие требования ПУЭ-7 и ГОСТ Р 58977-2020 помогают устранить риск — без нарушения гарантии производителя панелей.
Физика «плавающего» потенциала: почему крыша «заряжается», даже если изоляция цела
Солнечный модуль — это не просто генератор, а высоковольтная ёмкостная структура:
- между «плюсом» и рамой — ёмкость 80–120 пФ (через стекло и EVA);
- между «минусом» и рамой — аналогично;
- между рамой и металлической кровлей (через крепёж и воздушный зазор) — ещё 30–70 пФ.
При работе инвертора на выходе DC-звена присутствует высокочастотная составляющая от ШИМ (16–20 кГц). Через паразитные ёмкости она наводится на раму, а оттуда — на кровлю. Если кровля не соединена с системой уравнивания потенциалов (СУП), её потенциал «плавает» относительно земли. В сухую погоду — 15–30 В, при высокой влажности или дожде — до 90–110 В.
По ПУЭ-7 (п. 1.7.82), разность потенциалов между доступными проводящими частями не должна превышать 2 В. Норма нарушается в 100% случаев, если не выполнено уравнивание.
Таблица: измеренные значения потенциала на кровле при разных условиях (замеры «Солнечные крыши», 2025)
| Условия | Потенциал кровли относительно PE, В | Ток замыкания (при касании), мА | Риск |
|---|---|---|---|
| Ясно, сухо, +20 °C | 18–32 | 1,2–2,5 | ⚠️ Ощутимый укол |
| Пасмурно, влажность 85% | 45–68 | 4,8–7,2 | ⚠️ Судорога кисти |
| Дождь, мокрая кровля | 76–104 | 12–18 | ❌ Риск падения, УЗО не срабатывает (постоянный ток) |
| С УЗИП и СУП по ПУЭ | 0,4–1,8 | <0,2 | ✅ Безопасно |
| Допустимо по ПУЭ-7, п. 1.7.82 | ≤2 В | <0,5 мА |
Почему стандартное заземление рамы не решает проблему
- Заземление рамы ≠ уравнивание потенциалов. Если рамы заземлены, а кровля — нет, разность потенциалов возникает между *ними*. При касании одновременно рамы и трубы — ток пойдёт через человека.
- Использование алюминиевых креплений без прокладок. Алюминий и оцинкованная сталь образуют гальваническую пару. При влажности разность потенциалов возрастает на 25–40%.
- Отсутствие соединения кровли с главной заземляющей шиной (ГЗШ). По ПУЭ-7, п. 1.7.83, все проводящие части в зоне досягаемости должны быть присоединены к СУП.
В Татарстане (2025 г.) у дома с СЭС на металлочерепице при дожде потенциал кровли достиг 89 В. Владелец, проверяя крепёж, коснулся одновременно рамы и водосточной трубы — получил разряд 14 мА. УЗО не сработало, потому что ток — постоянный (от наведённого напряжения DC-цепи).
Как проверить «плавающий потенциал» — безопасно и без приборов высокого класса
- Измерьте напряжение между кровлей и заземляющим контактом розетки. Мультиметром в режиме DC 200 В. Если >5 В — требуется уравнивание.
- Используйте неоновую отвёртку. При контакте с кровлёй в дождь — свечение = потенциал >60 В.
- Проверьте, «бьёт» ли током при касании рамы и трубы одновременно. Только в сухую погоду, в диэлектрических перчатках! Если есть ощущение — немедленно прекратите.
- Замерьте ток утечки через «искусственную руку». Резистор 2 кОм между кровлей и PE — ток >1 мА = нарушение ПУЭ.
Инженерные решения: как выполнить СУП по ПУЭ-7 — без нарушения гарантии
- Соедините кровлю с ГЗШ медным проводом ≥6 мм². По ПУЭ-7, п. 1.7.122 — допустимо без изоляции, если проложено в недоступном месте. Используйте сертифицированные зажимы (например, ERICO Cadweld).
- Установите эквипотенциальные перемычки между рамой и кровлей. Гибкий медный проводник 16 мм² каждые 6–8 м длины ряда. Не используйте алюминий — будет гальваника.
- Применяйте изолирующие прокладки там, где нельзя соединить. Например, на фальцевой крыше — EPDM-прокладка 2 мм + медный «язычок» для соединения с СУП.
- Установите УЗИП класса II на DC-входе. Например, DEHNguard PV — он подавляет ВЧ-составляющую, вызывающую наводку.
Важно: большинство производителей (Jinko, LONGi, Hevel) разрешают соединение рамы с кровлёй, если использованы **негальванические прокладки** и соблюдён шаг соединений. Письменные подтверждения есть в технических приложениях к гарантии.
Кейс: частный дом в Самарской области, 2025–2026
Проблема:
- СЭС 10 кВтp на металлочерепице;
- в дождь — разряды при касании рамы;
- УЗО 30 мА — не срабатывало;
- потенциал кровли — до 94 В.
Решение:
- соединение кровли с ГЗШ проводом 10 мм²;
- установка 4 перемычек Cu 16 мм² по длине ряда;
- монтаж УЗИП DEHNguard PV.
Результат: потенциал — 0,9–1,4 В, разрядов — 0 за 8 месяцев. Стоимость работ — 7 200 руб. (материалы + монтаж).
Вывод
«Плавающий потенциал» — не «теоретическая угроза», а реальный фактор риска травматизма и коррозии. Он не отражается в ошибках инвертора и не фиксируется стандартными тестами, но нарушает фундаментальное требование ПУЭ-7 — уравнивание потенциалов. Включение СУП в проект — не «дополнительно», а обязательная часть монтажа на металлической кровле.
Проверьте потенциал вашей крыши: закажите бесплатный замер напряжения на кровле и раме по методике ПУЭ-7. Мы вышлем акт и схему уравнивания — без продаж, только безопасность.
