Cumu funzionanu l'interruttori automatichi è i vantaghji di u so usu in i sistemi di energia solare
I sistemi di energia solare (PLTS) sò sempre più usati in case, edifici cummerciali è impianti industriali perchè ponu riduce i costi di l'elettricità è sustene l'energia pulita. Tuttavia, malgradu i so vantaghji, i PLTS, cum'è sistema elettricu, portanu sempre risichi: sovracorrente, corti circuiti, guasti di l'isolamentu è ancu u putenziale di focu per via di cunnessione scadenti. Dunque, a prutezzione hè un aspettu micca negoziabile. Unu di i cumpunenti di prutezzione più impurtanti hè l'interruttore automaticu (CB). Questu articulu discute cumu funzionanu l'interruttori automatichi è i so vantaghji in un sistema cumpletu di energia solare.
Chì ghjè un interruttore automaticu è perchè hè impurtante in una centrale solare?
Un interruttore automaticu hè un dispositivu di prutezzione chì taglia automaticamente a corrente elettrica quandu si verifica una cundizione anormale, cum'è una sovraccarica o un cortocircuitu. À u cuntrariu di un fusibile, chì si brusgia una volta, un interruttore automaticu pò generalmente esse resettatu dopu chì u difettu hè statu risoltu. In e centrale solari, l'interruttori automatichi agiscenu cum'è "guardiani" chì pruteggenu i pannelli solari, l'inverter, e batterie, i cavi è l'equipaggiamenti di carica da danni serii.
E centrale solari (PLTS) anu caratteristiche chì rendenu a prutezzione più cumplessa: e so fonti d'energia ponu vene da pannelli solari (DC), batterie (DC), a rete PLN (AC) è l'uscita di l'inverter (AC). Dunque, ci hè più di un tipu d'interruttore automaticu in una centrale solare - ci sò interruttori automatichi DC è AC cù diverse funzioni è specifiche.
Cumu funzionanu l'interruttori automatichi: principii basi
In generale, l'interruttori automatichi funzionanu in trè fasi principali:
1. Rilevazione di disturbi
L'interruttore automaticu rileva una corrente chì supera u limite di sicurezza o una sovratensione assai grande per via di un cortocircuitu.
2. Rimozione di u mecanismu di l'interruttore (mecanisimu di scattu)
Quandu si detecta un difettu, u mecanismu internu "scatta", pruvucendu l'apertura di u cuntattu principale.
3. Spegne l'arcu (spegnimentu di l'arcu)
Quandu i cuntatti si aprenu, pò accade un arcu. L'interruttori automatichi sò cuncepiti per spegne questu arcu per assicurà una disconnessione sicura è impedisce danni à u dispusitivu.
In i mini interruttori automatichi (MCB) cumunimenti usati, ci sò dui metudi di scattu:
– Interruzzione termica (bimetallu) per sovraccaricu: u bimetallu si riscalda è si piega quandu a corrente eccessiva dura abbastanza, poi provoca una interruzione.
– Sganciu magneticu (solenoide) per cortu circuitu: quandu ci hè un cortu circuitu, a corrente aumenta istantaneamente, creendu un forte campu magneticu chì attrae rapidamente u mecanismu di scattu.
Stu metudu di cumbinazione rende l'interruttore automaticu efficace contr'à i dui tipi di guasti più cumuni in l'installazioni elettriche.
Differenza trà l'interruttori di circuitu AC è DC in i sistemi di energia solare
Un sbagliu cumunu hè di suppone chì l'interruttori automatichi AC è DC sò intercambiabili. Tuttavia, l'interruttori automatichi DC sò più difficiuli da disconnectà chè l'interruttori automatichi AC. In AC, a tensione passa per zeru ogni mezu ciclu, rendendu l'arcu più faciule da spegne. In DC, u flussu di corrente hè cuntinuu, permettendu à l'arcu di durà più longu è di diventà periculosu se l'interruttore automaticu ùn hè micca specificamente cuncipitu.
Dunque, l'interruttori di circuitu DC anu tipicamente:
– tensione CC chjara (per esempiu 250VDC, 600VDC, 1000VDC),
– cuncepimentu speciale di spegnimentu di l'arcu (canalizzazione / magnete di l'arcu),
– capacità di interruzione adeguata per e currenti di guastu in corrente continua.
In PLTS, l'interruttori di circuitu DC sò generalmente installati à:
– percorsu da i pannelli solari à l'inverter (cumbinatore/isolatore di pannelli fotovoltaici),
– percorsu da a batteria à l'inverter/regulatore di carica,
– prutezzione nantu à i circuiti di stringa di pannelli (in particulare nantu à i sistemi cù parechje stringhe parallele).
Mentre chì l'interruttori di circuitu AC sò usati in:
– uscita di l'inverter à u pannellu di distribuzione di a casa,
– linea d'interconnessione à a rete PLN (cunnessa à a rete),
– prutezzione di i carichi AC.
Altri cumpunenti di prutezzione cunnessi
Ancu s'è u focu di questu articulu hè l'interruttori automatichi, in pratica i PLTS sò generalmente cumminati cù altri dispositivi cum'è:
– SPD (Surge Protective Device) per a prutezzione da sovratensioni per via di fulmini o commutazioni,
– interruttore/sezionatore di isolamentu per a disconnessione manuale durante a manutenzione,
– RCD/ELCB/RCBO per a prutezzione di e perdite di corrente à terra (moltu impurtante per a sicurezza umana),
– fusibili nantu à certe stringhe fotovoltaiche, in particulare per a prutezzione di corrente inversa inter-stringhe.
L'interruttori automatichi sò spessu a "spina dorsale" di a prutezzione di sovracorrente, mentre chì altri dispositivi cumplementanu diversi tipi di difetti.
Vantaghji di l'usu di interruttori automatichi in sistemi di energia solare
Eccu i principali vantaghji di l'interruttori automatichi in e centrale solari chì li rendenu un cumpunente obligatoriu in un cuncepimentu sicuru è affidabile.
1. Prutegge i cavi da u surriscaldamentu è da u focu
I cavi anu una capacità di corrente massima. Sè a corrente supera a capacità di u cavu per un certu periodu di tempu, a temperatura di u cavu aumenterà, l'insulazione puderia scioglie si è potenzialmente causà un focu. L'interruttori automatichi interrompenu a corrente prima chì questu diventi periculosu. In e centrale solari, stu risicu pò nasce da una sovraccarica da u latu AC o da un difettu in l'inverter/batteria da u latu DC.
2. Impedisce danni à l'inverter è altri dispositivi costosi.
L'inverter, u regulatore di carica è a batteria sò cumpunenti di grande valore. I curtcircuiti o l'errori d'installazione ponu dannà rapidamente i cumpunenti semiconduttori in l'inverter. Un interruttore automaticu adattatu interromperà u difettu in anticipu, minimizendu i danni.
3. Facilita l'isolamentu di u circuitu durante a manutenzione
L'impianti solari necessitanu ispezioni regulare: cuntrollu di i connettori, misurazione di a tensione di e stringhe, o manutenzione di e batterie. L'interruttori automatichi permettenu à i tecnichi di disconnectà parti specifiche di u sistema senza avè da chjude tutta l'installazione. Questu migliora a sicurezza è riduce i tempi di inattività.
4. Migliurà l'affidabilità è a continuità di i servizii elettrici
Quandu si verifica un difettu in una parte di u sistema, l'interruttori automatichi ben piazzati ponu localizà u difettu. Per esempiu, un difettu in una stringa di pannelli ùn deve micca necessariamente spegne tuttu u sistema se una prutezzione adatta hè in piazza. Questu si traduce in una alimentazione più stabile è un risicu riduttu di una interruzione cumpleta di u sistema.
5. Pò esse resettatu, risparmiendu tempu è costi
Invece di rimpiazzà i fusibili, l'interruttori automatichi sò generalmente simpliciamente resettati una volta chì a causa di u difettu hè stata identificata è riparata. Questu risparmia i costi operativi è accelera u ripristino di u sistema, in particulare in i lochi difficiuli d'accessu.
6. Fornisce un indicatore di un disturbu
Parechji interruttori automatichi anu una pusizione di scattu chjara, cusì l'utilizatori sanu quandu si hè verificatu un difettu. Questa simplice infurmazione hè cruciale per a risoluzione di i prublemi: se u difettu hè causatu da una sovraccarica, un cortocircuitu o un prublema cù un pezzu specificu di l'equipaggiu.
Bone pratiche d'installazione in e centrale solari
Mentre chì l'interruttori automatichi sò impurtanti, a so efficacia dipende da una selezzione è una installazione adatte. Alcuni principii cumuni chì si applicanu spessu sò:
– Aduprate un CB CC dedicatu per u latu CC, in particulare per tensioni di stringa fotovoltaiche elevate.
– Assicuratevi chì a corrente nominale sia secondu u calculu, micca troppu chjuca (si attiva facilmente) è micca troppu grande (a prutezzione falla).
– Assicuratevi chì a tensione nominale di u CB sia più alta di a tensione massima di funziunamentu (cumprese e cundizioni di fretu chì ponu aumentà a tensione à circuitu apertu di u pannellu).
– Fate attenzione à u putere di interruzione (capacità di interrompe a corrente di guastu) secondu a putenziale corrente di cortocircuitu in u sistema.
– Pone l'interruttore automaticu in un puntu chì facilita u funziunamentu è a manutenzione, per esempiu vicinu à l'inverter, a scatula di cumminazione o u pannellu di distribuzione.
– Cumbinate cù RCD/ELCB da u latu AC per a sicurezza di u cuntattu.
E norme lucali è internaziunali (per esempiu e disposizioni IEC o PUIL in Indonesia) sò generalmente a riferenza principale per assicurà chì i disinni di prutezzione sianu conformi à e regulazioni.
Cunclusioni
L'interruttori automatichi sò cumpunenti di prutezzione cruciali in i sistemi di energia solare perchè ponu taglià automaticamente a corrente in casu di sovraccaricu o cortocircuitu, minimizendu u risicu d'incendiu, pruteggendu l'inverter è a batteria è simplificendu a manutenzione. E differenze in e caratteristiche di e currenti AC è DC rendenu a scelta di u tipu ghjustu d'interruttore automaticu un compitu difficiule: l'interruttori automatichi DC devenu esse aduprati per a linea fotovoltaica è a batteria, mentre chì l'interruttori automatichi AC devenu esse aduprati per l'uscita di l'inverter è a distribuzione di u caricu. Cù u cuncepimentu di prutezzione ghjustu, e centrale solari ùn sò micca solu efficienti, ma ancu sicure, affidabili è durevuli.
Sè vulete, possu aghjunghje una sottusiczione speciale d'esempii di cunfigurazione di prutezzione (diagrammi unifilari) per sistemi fotovoltaici solari in rete, fora di rete è ibridi, cumpresi i punti d'installazione di l'interruttore raccomandati.
