Opzioni di dispositivi di prutezzione per prutege i sistemi di energia solare da u risicu di danni
I sistemi di energia solare (PLTS), residenziali o cummerciali, sò investimenti à longu andà chì si prevede chì funzionanu stabilmente per decennii. Tuttavia, malgradu i so vantaghji - efficienza energetica, rispettu di l'ambiente è bassi costi operativi - i PLTS portanu sempre u risicu di danni da interruzioni di corrente, condizioni climatiche estreme, errori d'installazione è scarsa qualità di i cumpunenti. Dunque, a scelta di i dispositivi di prutezzione adatti hè chjave per assicurà chì u sistema resti sicuru, efficiente è durevule.
Questu articulu discute e diverse opzioni di dispositivi di prutezzione cumunimenti aduprate per prutege i sistemi di energia solare, e so rispettive funzioni è cunsiderazioni impurtanti quandu li selezziunate.
Perchè i sistemi di energia solare anu bisognu di prutezzione?
À u cuntrariu di l'installazioni elettriche cunvinziunali, e centrale solari (PLTS) anu dui lati principali: u latu DC (da i pannelli solari à l'inverter/MPPT) è u latu AC (uscita di l'inverter à u caricu/rete). Tramindui anu caratteristiche di disturbu diverse. Da u latu DC, e tensioni ponu esse alte è a corrente cuntinueghja à scorrere finchè ci hè a luce solare. Intantu, da u latu AC, i risichi sò più simili à quelli di una tipica installazione domestica, ma sò sempre affettati da a qualità di l'inverter è da a so interazione cù a rete.
Senza una prutezzione adatta, i disturbi cum'è u fulmine, e sovratensioni, i corti circuiti, l'inversioni di polarità, e sovracorrenti è e currenti di dispersione ponu dannà l'inverter, a batteria è i cavi, è ancu causà incendi. Dunque, i dispositivi di prutezzione devenu esse scelti in basa à a cuncepzione di u sistema, a capacità è i standard di sicurezza.
1. MCB/MCCB DC: Interruttore automaticu per u latu di u pannellu
A versione CC di un interruttore automaticu miniaturizatu (MCB) o di un interruttore automaticu in scatola stampata (MCCB) funziona cum'è un interruttore automaticu automaticu quandu si verifica una sovracorrente o un cortocircuitu nantu à una linea CC. Parechje persone utilizanu per sbagliu un MCB CA per e linee di pannelli solari. Tuttavia, disconnettere a corrente CC hè più difficiule perchè l'arcu tende à durà più longu chè a CA.
Funzioni principali:
– Prutege i cavi è i dispusitivi da a sovracorrente.
– Interrompe u circuitu quandu si verifica un cortocircuitu.
– Facilita l'isolamentu di i percorsi durante a manutenzione.
Cunsiderazioni per a scelta:
– Assicuratevi chì a classificazione sia solu CC (micca CA).
– Ajustate a tensione di funziunamentu (per esempiu 500VDC, 600VDC, 1000VDC) secondu a stringa di u pannellu.
– Ajustà a currente nominale à a currente massima di u sistema più un margine di sicurezza.
– Selezziunate a curva di viaghju chì currisponde à e raccomandazioni di u fabricatore.
2. Fusibile CC (Fusibile): Prutezzione di u pannellu di stringa
I fusibili DC sò spessu usati per a prutezzione di e stringhe in i sistemi di pannelli solari custituiti da parechje stringhe parallele. Quandu una stringa sperimenta una corrente corta o inversa da un'altra stringa, u fusibile si brusgia, fermendu u flussu di corrente periculosa.
Funzioni principali:
– Impedisce u refluxu chì pò riscaldà i cavi è i moduli.
– Prutege e stringhe individuali in casu di fallimentu nantu à un percorsu.
Cunsiderazioni per a scelta:
– Aduprate un fusibile fotovoltaicu dedicatu (gPV) cuncipitu per e caratteristiche di corrente continua di u modulu.
– Ajustate a corrente nominale secondu l'Isc (corrente di cortocircuitu) di u modulu è a cunfigurazione parallela.
– Assicurà una capacità di rottura adatta.
3. Interruttore isolante CC: Interruttore disconnettore per a sicurezza di u travagliu
Un isolatore CC hè un interruttore di disconnessione manuale chì permette à i tecnichi di spegne a linea CC prima di fà a manutenzione di l'inverter o riparazioni di i pannelli. Questu hè impurtante perchè i pannelli solari cuntinueghjanu à generà elettricità quandu sò esposti à a luce.
Funzioni principali:
– Fornisce un isolamentu sicuru durante a manutenzione.
– Riduce u risicu di scossa elettrica quandu si manipulanu cumpunenti CC.
Cunsiderazioni per a scelta:
– Assicuratevi chì e valutazioni di tensione è di corrente currispondenu à a stringa.
– Sceglite un isolatore cù una bona capacità di interruzione di carica in corrente continua (interruttore di sezzione).
– Piazzatelu in un locu facilmente accessibile è etichettatelu chjaramente.
4. Dispositivu di prutezzione da sovratensione (SPD): Prutezzione da fulmini è picchi di tensione
I picchi di tensione ponu vene da fulmini diretti o indiretti (picchi indotti), commutazione di carichi elevati o disturbi di rete. L'SPD hè unu di i cumpunenti più critichi perchè l'inverter è i dispositivi elettronichi sò sensibili à i picchi.
I SPD sò generalmente installati nantu à:
– Latu CC (vicinu à l'inverter o à a scatula di cumminazione).
– Latu AC (pannellu di distribuzione).
– Linee di cumunicazione (RS485, ethernet) s'ellu ci hè una surveglianza.
Funzioni principali:
– Devia i picchi di tensione à terra per ch'elli ùn entrinu micca in l'inverter.
– Riduce u risicu di danni à i cumpunenti elettronichi è d'incendiu.
Cunsiderazioni per a scelta:
– Determinate u tipu di SPD: Tipu 1 per un risicu elevatu di fulmini (corrente di fulmini in entrata), Tipu 2 per sovratensione indotta, Tipu 1+2 per a cumbinazione.
– Ajustà a tensione di funziunamentu (Uc) à a tensione di u sistema DC/AC.
– Fate attenzione à u livellu di prutezzione (Up) è à a capacità di corrente di scarica (Imax/In).
– Assicurà una messa à terra curretta; I SPD senza una messa à terra curretta sò menu efficaci.
5. RCD/RCBO: Prutezzione di dispersione di corrente da u latu AC
Un Dispositivu di Corrente Residuale (RCD) o RCBO (una cumbinazione di MCB è RCD) prutege e persone è l'installazioni da e perdite à terra. In e centrale solari, e perdite ponu accade da l'inverter, i cavi AC o l'apparecchi domestici cunnessi.
Funzioni principali:
– Impedisce scosse elettriche per via di perdite di corrente.
– Riduce u risicu d'incendiu per via di a corrente di dispersione.
Cunsiderazioni per a scelta:
– Selezziunate u tipu d'interruttore differenziale (RCD) chì cunvene à l'inverter: U tipu A hè cumunu, ma certi inverter necessitanu u tipu B (più caru) per via di a cumpunente DC residuale in a perdita.
– Ajustà a sensibilità: 30 mA per a prutezzione umana, 100–300 mA per a prutezzione contru l'incendii nant'à certi sistemi.
– Seguitate e raccomandazioni di u fabricatore di l'inverter è e norme lucali d'installazione.
6. Prutezzione di sovratensione/sottotensione è frequenza (solu cunnessione à a rete)
Per i sistemi cunnessi à a rete elettrica (cunnessi à a PLN/rete elettrica), hè necessaria una prutezzione per assicurà chì l'inverter ùn mandi micca putenza quandu a tensione o a frequenza di a rete hè fora di i limiti di sicurezza. Parechji inverter anu sta prutezzione integrata (anti-islanding, OV/UV, OF/UF), ma in certe installazioni, ponu esse richiesti relè supplementari secondu e regulazioni.
Funzioni principali:
– Prutege u sistema da anomalie di rete.
– Impedisce l'isulamentu chì mette in periculu i travagliadori di a rete.
Cunsiderazioni per a scelta:
– Assicuratevi chì rispetta i standard d'interconnessione (per esempiu, i standard SPLN/IEC lucali).
– Impostate i parametri secondu e disposizioni di l'utilità.
– Assicuratevi chì ci sia un interruttore principale coordinatu (interruttore CA).
7. Prutezzione di a batteria (per i sistemi ibridi/off-grid)
Sè u sistema usa batterie (LiFePO4 o piombu-acidu), a prutezzione deve esse più seria perchè e batterie sò à risicu di surriscaldamentu, currenti elevate, è in certe cundizioni ponu sperimentà fuga termica (in particulare certi tipi di litiu).
Dispositivi di prutezzione cumuni:
– Fusibile/interruttore trà a batteria è l'inverter per prutege contr'à a corrente di cortocircuitu.
– BMS (Battery Management System) per e batterie à u litiu: surveglia a tensione, a temperatura, a corrente di e cellule è esegue un spegnimentu anormale.
– Interruttore di disconnessione di a batteria per un isolamentu faciule.
– Sensori di temperatura è di ventilazione (più impurtanti per u piombu-acidu per via di u gasu).
Cunsiderazioni per a scelta:
– Determinate a corrente massima di l'inverter (currente di sovratensione) è dopu sceglite un interruttore/fusibile chì pò suppurtà sovratensioni momentanee.
– Assicuratevi chì a dimensione di u cavu sia adatta à a corrente, perchè un cavu chjucu pò scaldassi prima chì u fusibile si rompa.
– Aduprate cumpunenti di qualità cù una certificazione chjara.
8. Messa à terra è prutezzione da i fulmini: A basa di prutezzione spessu trascurata
Parechji prublemi di sovratensioni è interruzioni di corrente sò aggravati da una mala messa à terra. Una bona messa à terra aiuta l'SPD à funziunà efficacemente è riduce e differenze di putenziale periculose in u quadru / struttura di u pannellu.
Cumponenti da cunsiderà:
– Messa à terra per u quadru di u modulu è a struttura di muntatura.
– Messa à terra per l'inverter è u pannellu di distribuzione.
– Sistema di prutezzione esterna da i fulmini (LPS) in edifici cù un risicu elevatu di fulmini.
Principii impurtanti:
– U percorsu di messa à terra deve esse cortu, drittu è avè un minimu di curve strette.
– A cunnessione deve esse forte è resistente à a currusione.
– A resistenza di u terrenu deve risponde à e raccomandazioni standard / di l'esperti.
9. Prutezzione da i guasti d'arcu (AFCI): Riduce u risicu d'incendiu
Un difettu d'arcu si verifica quandu una scintilla elettrica si verifica per via di una cunnessione allentata, un cablaggio sfilacciatu o un connettore mal muntatu. Da u latu DC, un arcu pò causà un focu per via di a corrente sustenuta.
Certi inverter muderni anu digià AFCI. Altrimenti, sta prutezzione pò esse una cunsiderazione particulare, in particulare per installazioni cumplesse nantu à i tetti.
Errori cumuni in a scelta di l'equipaggiu di prutezzione
Alcuni sbagli chì si verificanu spessu in u campu includenu:
1. Usendu AC MCB per a linea DC di u pannellu solare.
2. Installà u SPD senza una messa à terra adatta.
3. A classificazione di u fusibile/interruttore hè troppu grande per chì u cavu ùn sia micca prutettu.
4. L'RCD ùn currisponde micca à u tipu d'inverter (chì provoca sganci fastidiosi o inefficacia).
5. Piazzamentu impropriu di a prutezzione - troppu luntanu da l'inverter o ùn prutegge micca e stringhe parallele.
Penutup
I dispositivi di prutezzione ùn sò micca solu accessori, ma piuttostu un cumpunente fundamentale di una cuncepzione di centrale solare sicura è affidabile. A cumminazione ghjusta - cum'è MCB/fusibili DC, isolatori DC, SPD sia da u latu DC sia da u latu AC, RCD/RCBO, prutezzione di a batteria è una messa à terra adatta - pruteggerà i pannelli, l'inverter, a batteria è l'installazione di a casa da i danni causati da disturbi elettrici è intemperie.
Per risultati ottimali, a selezzione di u dispusitivu di prutezzione deve esse basata annantu à a cunfigurazione di u sistema (tensione di stringa, corrente, tipu d'inverter, dispunibilità di a batteria), i standard applicabili è e raccomandazioni di u fabricatore. Cù una pianificazione di prutezzione adatta, i sistemi fotovoltaici solari ponu funziunà in modu più stabile, sicuru è furnisce i massimi benefici per l'anni à vene.
