Нові Безрадичі · лінія УЗ · черга 1.1
Датчик мережі для щитової Дом1
Три вимірювачі стоять на фазах вводу до АВР, а ESP32 живиться від інвертора. Тому датчик відрізняє «зникло світло» від «немає зв'язку». Нижче — щиток, зібраний за моделлю, і кожен крок монтажу на ньому.
- фази під контролем
- L1 · L2 · L3
- помилок у збірці
- 0
- модулів DIN
- 18/24
- усередині щитка
- ~37 °C
План монтажу
Кожен крок підсвічує свої деталі на щитку. Кроки з позначкою — під напругою або поруч із нею: виконує електрик.
Перед виїздом: прошивка й адреси на столі
P1. Прошити ESP32 на столі
- Підключити ESP32 до ноутбука по USB (230 В на столі ще немає).
- Скласти secrets.yaml з secrets.example.yaml (Wi-Fi щитової, пароль OTA, два посилання Healthchecks).
- Прошити `esphome run esphome/pzem-set-address.yaml`.
P2. Задати адреси PZEM по одному
- Стенд: подовжувач із ПЗВ 30 мА, PZEM у закритій коробці, клеми L/N закриті. Один модуль за раз.
- Сторона TTL: 3V3, GND, TX ESP32 → RX модуля, TX модуля → діод → RX ESP32.
- На сторінці ввести нову адресу і записати: A1 → L1 = адреса 1, A2 → L2 = адреса 2, A3 → L3 = адреса 3.
- Вимкнути подовжувач, підписати модуль маркером (фаза й адреса), наступний.
P3. Прошити робочий конфіг
- `esphome run esphome/dom1-sensor.yaml` по USB.
-
S1 електрик
Відключити ввід і перевірити відсутність напруги
- Вимкнути вводний SEZ PR63 C32 3P «місто» у щиті Дом1 (його вхідні клеми лишаються під напругою лінії — не торкатися). Генератор — на «вимкнено», перемикач Hager SFT 340 — не чіпати без електрика.
- Вимкнути автомат групи інвертора C16 1P: вихід інвертора під напругою і без мережі!
- Повісити табличку «Не вмикати — працюють люди», замкнути щит або заклеїти автомати.
- Двополюсним покажчиком напруги: перевірити покажчик на відомій напрузі → перевірити відсутність напруги L1–N, L2–N, L3–N, L1–L2, L2–L3, L1–L3, L–PE у точці врізки й на групі інвертора → знову перевірити покажчик.
- На всіх точках, де будемо працювати, напруги немає (покажчик справний до і після).
-
S2
Повісити щиток і рейки
- Щиток навісний 2 × 12 модулів, IP40, пластик: на стіну щитової поруч із щитом Дом1, вводи кабелю зверху.
- Гофра від щита до щитка — не довше 3 м (відгалуження без захисту на початку).
- Щиток рівно, кріплення тримає, кришка знімається інструментом.
-
S3
Верхній ряд: автомати, клеми N, блок живлення
- QF1 (3P C2) — живлення PZEM; QF2 (1P C2) — живлення БЖ.
- Дві окремі клеми N: мережа до АВР і вихід інвертора. Між ними перемички НЕМАЄ.
- G1 — Mean Well HDR-15-5 праворуч.
- Підписи на рейці: «N мережі», «N інвертора».
-
S4
Нижній ряд: PZEM, клемник слабкого струму, ESP32
- PZEM на DIN-тримачах плат: L1, L2, L3 зліва направо, клемами 230 В догори.
- Клемник 3V3 / GND / TX / RX і ESP32 праворуч, окремо від клем 230 В.
- Між платами PZEM і ESP32 — проміжок; клеми 230 В PZEM не дістають до слабкострумових дротів.
-
S5
Мережа до PZEM: L1/L2/L3 і N
- Від QF1: L1 — коричневий, L2 — чорний, L3 — сірий; N — синій.
- ПВ-3 1,0 мм² з наконечниками НШВІ, гвинти затягнути з моментом виробника.
- Кожен PZEM — на ту фазу, яка підписана на ньому і в конфігу.
- Прозвонити: клема L кожного PZEM ↔ свій полюс автомата; N усіх трьох ↔ «N мережі».
-
S6
Живлення БЖ від інвертора
- QF2 → L блоку живлення, «N інвертора» → N блоку живлення.
- Прозвонити: N блоку живлення НЕ дзвониться з «N мережі».
-
S7
Слабкий струм: живлення ESP32, шина, діоди
- БЖ +V → VIN ESP32, −V → GND. 3V3 і GND ESP32 → клемник → VCC/GND кожного PZEM.
- TX ESP32 (GPIO17) → клемник TX → RX усіх трьох PZEM.
- TX кожного PZEM → катод діода 1N4148 (смужка до модуля), аноди трьох діодів → клема RX → GPIO16.
- Дріт НВ 0,5 мм² 600 В, не Dupont-перемички; джгут окремо від проводів 230 В.
- Мультиметром: діод пропускає від RX до TX модуля, назад — ні. 3V3 не дзвониться з GND.
-
S8 електрик
Перевірки до подачі напруги
- Огляд: усі гвинти, наконечники, маркування фаз, кришки клем PZEM.
- Мегаомметр 500 В на кабелях відгалуження (PZEM і БЖ від'єднані!): ≥ 1 МОм між L1, L2, L3, N.
- Опір ізоляції ≥ 1 МОм; записати в акт.
-
S9 електрик
Підключити відгалуження в щиті Дом1
- Мережа: щит Дом1: вихідні клеми вводного SEZ PR63 C32 3P, до контактора АВР CNN 32 — тільки до контактора АВР (там, де видно саме лінію УЗ).
- Інвертор: група від виходу інвертора Дом1, автомат C16 1P.
- Електрик підтвердив: точка мережі до АВР, точка інвертора — після інвертора.
-
S10 електрик
Подати напругу і перевірити фази
- Зняти таблички, увімкнути групу інвертора, потім QF2: ESP32 завантажився, Healthchecks «зв'язок» зелений.
- Увімкнути ввід УЗ, потім QF1: три напруги на сторінці ESP32.
- Мультиметром L1–N, L2–N, L3–N на клемах PZEM — збігається з показом своєї фази (±2 В).
- Покази всіх трьох фаз у межах 207–253 В і збігаються з мультиметром по фазах.
-
S11
Перевірити тривоги
- Вимкнути QF1: за ~30 с «зникли L1, L2, L3», ESP32 живий, Healthchecks «мережа» червоний.
- Увімкнути QF1: тривога знімається.
- Вимкнути роутер або Wi-Fi: за 180 с Healthchecks «зв'язок» червоний.
- Обидва листи/повідомлення прийшли і розрізняються: «мережа» ≠ «зв'язок».
-
S12
Закрити щиток і задокументувати
- Кришка на місце, схема всередині дверцят, підписи QF1/QF2, «Датчик мережі Дом1».
- Фото щитка — у house-novi-bezradychi/електрика.
- Кришка зачинена, доступ до плат тільки інструментом.
Що зупинить монтаж
Типові помилки. Ядро не пропускає жодну: кожна дає помилку з поясненням, а не попередження.
Переплутані фази: L1 і L2 на PZEM навпаки
A1: підписаний L1, а підключений до L2. У конфігу ESPHome цей модуль буде «L1», а насправді міряє L2. Сигнал «зникла L1» прийде про іншу фазу, і електрик шукатиме несправність не там.
Блок живлення від мережі замість інвертора
G1 живиться від мережа до АВР. Коли зникне світло, згасне і ESP32: замість «зникла фаза» прийде тільки «немає зв'язку», а мережа і щит стануть нерозрізненні. Блок живлення — тільки від виходу інвертора.
PZEM після АВР
A1 підключений після АВР. Після АВР напруга є і тоді, коли УЗ без світла: АВР перемикає на резерв. Датчик не побачить аварію. PZEM підключають до вводу УЗ до контактора АВР.
Відгалуження 1,5 мм² від вводу C32
T1: 1.5 мм² не витримає КЗ до автомата датчика. Від КЗ це відгалуження захищає вводний uz:C32. Він пропускає до 35 000 А²·с а провід 1.5 мм² витримує k²S² = 29 756 А²·с — ізоляція розплавиться раніше ніж автомат вимкне. Потрібно ≥ 2 5 мм².
TX трьох PZEM на шині без діодів
TX кількох PZEM з'єднані напряму: A1, A2, A3. Виходи TX модулів — оптрони з підтяжкою. Напряму на спільній шині модуль, що мовчить, тримає «1», а той, що відповідає, тягне в «0»: сигнали б'ються, Modbus дає збої. На TX кожного модуля — діод 1N4148 (катод до модуля), шина RX підтягнута до 3,3 В.
Перемичка між N мережі та N інвертора
Нейтралі мережі й інвертора з'єднані в щитку датчика. N до АВР і N виходу інвертора мають бути на різних клемах. Перемичка між ними обходить реле нейтралі інвертора і ПЗВ резервних груп: струм N піде в чужу лінію.
Dupont-перемички поруч із 230 В
S1: ізоляція проводу невідома поруч із 230 В. Слабкострумові дроти (Dupont-перемички, дріт від кабелю витої пари) лежать в одному щитку з фазою. Ізоляція кожного проводу в щитку — не нижче 300 В (краще НВ/ПВ-3 450–600 В), інакше пробій з'єднає 230 В з ESP32.
Щиток на 12 модулів
Не вміщається: потрібно 18 модулів, у щитку 12. Компоненти A1, A2, A3, XS1, U1 не мають місця на рейці. Плати PZEM і ESP32 на DIN-тримачах займають по 2–3 модулі, тому щиток на 8–12 модулів замалий: потрібен 2 × 12 (24 модулі) або більший.
Що перевірило ядро
Розрахунки й допущення для цієї збірки. Помилок немає, тому тут тільки довідка й попередження.
розрахунок QF1 (C2) селективний з C32 до ~160 А КЗ
При перевантаженні вимкнеться тільки QF1. При КЗ понад ~160 А (миттєве спрацювання C32 від 5·In) можуть вимкнутися обидва — для кола датчика це прийнятно.
ДСТУ EN 60898-1, характеристика C: 5–10·In
розрахунок QF2 (C2) селективний з C16 до ~80 А КЗ
При перевантаженні вимкнеться тільки QF2. При КЗ понад ~80 А (миттєве спрацювання C16 від 5·In) можуть вимкнутися обидва — для кола датчика це прийнятно.
ДСТУ EN 60898-1, характеристика C: 5–10·In
розрахунок U1: падіння на живленні 5 В — 0.28 % при 0,5 А
ESP32 DevKit потребує на VIN ≥ 4,5 В (стабілізатор AMS1117 має запас ~1,1 В).
розрахунок Плати PZEM — під напругою мережі
Не торкатися плат при ввімкненому QF1; кришку щитка знімати тільки після відключення QF1 і вводу. Розв'язка TTL — оптронна у самому PZEM (паспорт виробника не дає її номінал, тому USB до ESP32 підключати тільки при вимкненому QF1).
розрахунок 1N4148: «0» на RX ≈ 0,6–0,7 В
Поріг «0» ESP32 — 0,25·VDD ≈ 0,8 В: запас малий, але робочий. Якщо будуть збої — замінити на Шотткі BAT85 (Vf ≈ 0,4 В).
Espressif ESP32 datasheet (VIL)
розрахунок Живлення 5 В: потрібно 0.52 А пікових, G1 дає 2.4 А
ESP32 з Wi-Fi — до 0,5 А в піку, оптрони трьох PZEM від 3V3 — ~15 мА.
Mean Well HDR-15 datasheet
розрахунок U1: USB і VIN разом
Перепрошивати по USB при вимкненому QF2 або через USB-кабель без живлення: на частині DevKit немає діода між USB 5 В і VIN.
розрахунок Зайнято 18 з 24 модулів (75%)
Запас ≥ 20 % місця — під другий комплект або реле. Щиток на 8–12 модулів для цього складу замалий.
ДСТУ EN 61439-1 (запас місця — практика)
розрахунок Нагрів: 3.1 Вт, усередині ~37 °C при 35 °C у щитовій
Перегрів 2.4 K = P / (k·A), k = 5.5 Вт/(м²·K), A = 0.24 м². Найслабше місце — A1, A2, A3 (до 60 °C).
ДСТУ EN 61439-1 (метод IEC 60890, спрощено)
розрахунок Як датчик бачить пропажу фази
PZEM живиться від своєї фази і міряє від 80 В. Нижче 80 В модуль замовкає — це і є «зникла фаза», якщо відповіді немає довше 30 с, а ESP32 на інверторі живий. Перекос рахується за модулями напруг (max відхилення від середнього), це наближення до коефіцієнта зворотної послідовності EN 50160.
ДСТУ EN 50160
Що повідомляє датчик
Пороги за ДСТУ EN 50160. Тривоги «мережа» і «зв'язок» — окремі перевірки Healthchecks, тож їх не сплутати.
| Зникла фаза | модуль мовчить понад 30 с |
|---|---|
| Напруга поза нормою | 207–253 В |
| Частота поза нормою | 49,5–50,5 Гц |
| Перекіс фаз | ≤ 2 % |
| Немає зв'язку з щитом | 180 с |
Де купити
Ціни й наявність перевірено 2026-11-14. Купуємо тільки після «так» власника.
| Позиція | Україна | Ціна | Наявність | За кордоном |
|---|---|---|---|---|
| Вимірювач PZEM-004T v4.0 100 А з трансформатором струму × 3 | Prom.ua | 395 грн | немає | AliExpress |
| Плата ESP32 DevKit 30 pin з CH340C | Prom.ua | 245 грн | в наявності | AliExpress |
| Блок живлення Mean Well HDR-15-5 на DIN-рейку | meanwell.kiev.ua | 524 грн | в наявності | AliExpress |
| Автоматичний вимикач 3P C2, 6 кА | 220volt | 1 024 грн | в наявності | — |
| Автоматичний вимикач 1P C2, 6 кА | 220volt | 343 грн | в наявності | — |
| Щит навісний пластиковий 24 модулі (2×12), IP40 | 220volt | 926 грн | в наявності | — |
| Діоди 1N4148 (10 шт.), варіант — Шотткі BAT85 × 10 | Mini-Tech | 1 грн | в наявності | — |
| Тримач друкованої плати на DIN-рейку × 4 | arduino.ua | 53 грн | в наявності | AliExpress |
| Провід ПВ-3 2,5 мм² (коричневий, чорний, сірий, синій) × 4 | Prom.ua | 32 грн | в наявності | — |
| Провід ПВ-3 1,0 мм² × 5 | Епіцентр | 15 грн | в наявності | — |
| Провід НВ 0,5 мм² 600 В або МГШВ 0,5 × 5 | Prom.ua | 6 грн | в наявності | — |
| Кабель ПВС 3×1,5 × 3 | Епіцентр | 73 грн | в наявності | — |
| Клеми на DIN, наконечники НШВІ, гофра 16 мм | Prom.ua | 7 грн | в наявності | — |
Чого ще не знаємо
- точку до АВР підтверджує електрик на місці
- струм КЗ на вводі ≤ 6 кА (сільська лінія, не міряли)
- номінал групи C16 уточнює електрик
- Де в щиті Дом1 стоїть перемикач Hager SFT 340 «місто/гена» відносно АВР — точку врізки до АВР підтверджує електрик.
- Струмові трансформатори PZEM у пілоті не ставимо: для наявності й якості мережі досить напруги та частоти.
- Зв'язок із графіками відключень (outages.py) — наступний крок, коли датчик запрацює.
ТЗ електрику (Word і Markdown) лежить у проєкті elecgen: docs/TZ-ELECTRICIAN-DOM1.docx. Власник передає його електрику сам.