Installazione dei dispositividi protezione contro le sovratensioniIn generale l’impiego e l’installazione diSPD in <strong>impianti</strong> a bassa tensione sul latocorrente alternata può essere consideratouna procedura standard, mentre l’impiegoe la giusta posa <strong>per</strong> generatori <strong>fotovoltaici</strong>in corrente continua rappresenta ancorauna sfida. Questo <strong>per</strong>ché prima di tutto ungeneratore solare dispone di determinatecaratteristiche e in secondo luogo gli SPDvengono installati in circuiti a tensionecontinua.generatore solare (a protezione dei modulisolari) sia sull’ingresso DC dell’inverter (aprotezione dell’inverter).Nel caso in cui i cavi tra il generatorefotovoltaico e l’inverter siano più lunghi di10 metri (Fig. 2), anche nelle vicinanze delgeneratore fotovoltaico e nelle vicinanzedell’inverter devono essere installati degliSPD. La protezione del lato AC, cioè uscitadell’inverter e alimentazione della rete,deve essere eseguita come soluzionestandard con degli SPD di tipo II all’uscitadell‘inverter.Gli SPD convenzionali sono stati sviluppatitipicamente <strong>per</strong> sistemi a tensionealternata e non <strong>per</strong> sistemi a tensionecontinua. Da anni a questo propositoesistono importanti norme sui prodotti[4], che in linea di principio possonoessere utilizzate anche nelle applicazioniin tensione continua. Se prima venivanorealizzate ancora tensioni di sistema <strong>per</strong>il fotovoltaico relativamente basse, oggiqueste si collocano intorno ai 1000V DCcon circuito fotovoltaico non caricato.Tensioni continue di sistema così elevatepossono <strong>per</strong>ò essere gestite con i dispositividi protezione contro le sovratensioniadeguati. In quale punto di un impiantofotovoltaico gli SPD trovino tecnicamentela giusta collocazione dipende soprattuttodal tipo di impianto, dal sistema che vieneapplicato e dalla ambientazione.Figura 2Installazionein edificio conprotezione esternacontro i fulminie mantenimentodella distanza diseparazioneLe Fig. 2 e 3 illustrano le differenze diprincipio: prima un edificio con protezioneesterna contro i fulmini e un impiantofotovoltaico montato sul tetto (installazionenell’edificio), poi un esteso impianto fotovoltaicocon generatore solare (installazionein campo), anch’esso con impianto diprotezione esterna contro i fulmini.Nel primo caso – a causa della limitatalunghezza dei cavi – viene realizzata solola protezione dell’ingresso DC dell’inverter,mentre nel secondo caso gli SPD si trovanosia nella cassetta di collegamento delFigura 3Installazionein campo conimpianto diprotezione esternocontro i fulmini8 |
Protezione con parafulminiA causa della grande su<strong>per</strong>ficie su cuisi estende e della posizione esposta, lescariche atmosferiche, come ad esempioi fulmini, mettono a rischio in modoconsiderevole gli <strong>impianti</strong> <strong>fotovoltaici</strong>. E’necessario distinguere tra azioni direttedei fulmini e azioni cosiddette indirette(induttive e capacitive). La necessità diuna protezione contro i fulmini deriva dauna parte dalla prescrizioni normative edall’altra anche dall’applicazione stessa; inaltre parole, se si tratta di una installazionein edificio o in campo.Nel caso delle installazioni in edifici, si fauna distinzione tra l’installazione di un generatorefotovoltaico sul tetto di un edificiopubblico – con impianto di protezioneparafulmine – e installazione su un tetto difienile – senza parafulmine.Le installazioni in campo, grazie ai modulidi grande estensione su<strong>per</strong>ficiale, offronoun bersaglio potenzialmente molto grande,quindi una protezione esterna controi fulmini è comunque consigliabile <strong>per</strong>evitare di essere colpiti direttamente.Le indicazioni normative sono contenutenella DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) allegato 2 (specifiche applicative secondola classe di protezione o il livello dirischio LPL III) [2], come anche nelle lineeguida VdS 2010 [3], (impianto fotovoltaico> 10 kW, quindi protezione antifulminenecessaria). Inoltre vengono richieste misuredi protezione contro le sovratensioni.Il generatore fotovoltaico deve preferibilmenteessere protetto da un dispositivoparafulmine separato.principali schermate <strong>per</strong> il generatore, alloscopo di mantenere basse le sovratensioniindotte. In aggiunta, se la sezione dellaschermatura è sufficiente (almeno 16mm²Cu), la schermatura può essere utilizzata<strong>per</strong> condurre le correnti parziali da fulmine.Lo stesso vale <strong>per</strong> l’impiego di custodiemetalliche chiuse. Sia <strong>per</strong> il cavo e <strong>per</strong> lacustodia metallica va eseguita la messaa terra bilaterale. In questo modo la lineaprincipale del generatore (lato DC) si trovain zona LPZ 1 (dall’inglese: LightningProtection Zone), il che significa che è sufficienteun dispositivo di protezione SPDdi tipo II. Altrimenti si rende necessario undispositivo SPD di tipo I.Come già descritto, nella pratica sidistingue tra installazioni negli edifici ed installazioniin campo. Se è disponibile unaprotezione contro i fulmini, è preferibileintegrare il generatore fotovoltaico in questaprotezione come parafulmine isolato.In questo caso la distanza di separazionesecondo DIN EN 62305-3(VDE 0185-305-3) deve essere mantenuta. Se questadistanza non può essere garantita bisognaprevedere la formazione di correnti parzialida fulmini.La norma relativa alla protezione da fulminiDIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) allegato2 indica nel paragrafo 17.3: „devonoessere utilizzate linee principali schermate<strong>per</strong> il generatore, in modo da ridurre lesovratensioni indotte.“ Se la sezione è sufficiente(almeno 16 mm² Cu) la schermaturadel cavo può essere utilizzata anche<strong>per</strong> la conduzione di correnti parziali dafulmini.Anche nell’ABB (Comitato <strong>per</strong> la protezioneda fulmini e la ricerca sui fulmini pressoil VDE) nota [5] – Protezione da fulmini in<strong>impianti</strong> <strong>fotovoltaici</strong> – viene indicato chela linea principale del generatore deve esserein esecuzione schermata. In questomodo è possibile rinunciare agli scaricatoridi corrente da fulmini (SPD Tipo 1), mentresono necessari su entrambi i lati degli scaricatoridi sovratensione (SPD Tipo 2).Come mostra la Fig. 4, esiste una soluzionepratica che consiste in una lineaprincipale del generatore schermata, checonsente di ottenere una zona LPZ 1.In questo modo vengono applicati degliscaricatori SPD di tipo 2 come indicatodalla normaSe <strong>per</strong>ò un collegamento diretto del generatorefotovoltaico non è evitabile, <strong>per</strong>cui ad esempio non viene mantenuta ladistanza di separazione, allora è necessariofare attenzione alle correnti parziali dafulmine. In generale vanno utilizzate lineeFigura 4Installazionein un edificiocon protezioneparafulmine esternasenza separazionegalvanica| 9