Isolamento CC dei sistemi fotovoltaici: perché spegnere l'inverter non è sufficiente.

I sistemi solari fotovoltaici (FV) sono progettati per generare elettricità ogni volta che è disponibile una quantità sufficiente di luce solare. Questa è una differenza fondamentale tra i sistemi fotovoltaici e molti sistemi elettrici convenzionali:

Spegnere l'inverter non significa necessariamente che l'impianto fotovoltaico venga diseccitato elettricamente.

Fintanto che i moduli fotovoltaici sono esposti alla luce solare, possono continuare a produrre tensione continua. Il circuito in corrente continua tra i moduli fotovoltaici, il dispositivo di combinazione e l'inverter può quindi rimanere alimentato anche dopo che l'inverter ha smesso di funzionare.

Per gli installatori di impianti fotovoltaici, gli ingegneri elettrici, i team di manutenzione e gestione e i soccorritori, ciò solleva una questione cruciale:

Come si può isolare in sicurezza l'alimentazione in corrente continua in caso di manutenzione, guasto dell'apparecchiatura o emergenza?
Un interruttore di sezionamento CC per impianti fotovoltaici, opportunamente selezionato e installato, fornisce un mezzo dedicato per l'isolamento elettrico manuale, consentendo la disconnessione intenzionale del circuito CC in conformità con la progettazione del sistema e le procedure di sicurezza applicabili.

Perché un impianto fotovoltaico rimane attivo anche dopo lo spegnimento dell'inverter?

Un malinteso comune è che spegnere l'inverter comporti l'arresto completo dell'impianto fotovoltaico.

In realtà, l'inverter è un dispositivo di conversione di potenza e di carico. I moduli fotovoltaici sono la fonte di energia elettrica in corrente continua.

Quando c'è luce solare:
Luce solare → Moduli fotovoltaici → Alimentazione CC → Cavi CC → Apparecchiature di combinazione/protezione → Inverter

Spegnendo l'inverter si interrompe la sua normale operazione di conversione di potenza, ma non si elimina automaticamente la tensione generata dai moduli fotovoltaici.

Per questo motivo, l'isolamento in corrente continua deve essere considerato separatamente dallo spegnimento dell'inverter.

Per la manutenzione e gli interventi di emergenza, l'obiettivo non è semplicemente arrestare l'inverter. L'obiettivo è stabilire un punto di isolamento elettrico sicuro tra la fonte di energia fotovoltaica e l'apparecchiatura o il circuito a cui è necessario accedere.

Perché tagliare o scollegare i cavi fotovoltaici sotto tensione può essere pericoloso?

In caso di incendi o guasti agli impianti fotovoltaici, a volte le persone tentano di scollegare cavi o connettori visibili perché sembra il modo più rapido per interrompere il collegamento elettrico.

Tuttavia, un circuito in corrente continua sotto tensione non deve essere trattato semplicemente come un normale filo che può essere tagliato o scollegato. Scollegare o tagliare un circuito in corrente continua sotto tensione può creare un rischio di arco elettrico. L'interruzione dell'arco in corrente continua rappresenta una particolare sfida ingegneristica perché, a differenza della corrente alternata, una forma d'onda in corrente continua non passa naturalmente attraverso un punto di corrente zero durante ogni ciclo.

Principio importante

Non utilizzare il taglio dei cavi o la disconnessione dei connettori come sostituto di un metodo di isolamento in corrente continua adeguatamente progettato. Gli interventi di emergenza devono sempre seguire le procedure di sicurezza del sito, le istruzioni per le apparecchiature, i requisiti di sicurezza elettrica e le istruzioni del personale qualificato o dei soccorritori.

Un principio di isolamento di emergenza fotovoltaico migliorato e l'importanza dell'involucro esterno

In caso di emergenza elettrica, l'obiettivo dovrebbe essere quello di isolare la fonte di energia elettrica prima che il personale si avvicini alle apparecchiature elettriche danneggiate, laddove la progettazione del sistema e le procedure di emergenza lo consentano.

Identificare → Isolare → Verificare → Rispondere
Identificare il circuito fotovoltaico interessato e il dispositivo di isolamento designato → Azionare il dispositivo di isolamento CC → Verificare la condizione di isolamento con gli strumenti appropriati → Eseguire la manutenzione o l'intervento di emergenza.

Gli isolatori per esterni sono soggetti a pioggia, umidità, radiazioni UV, polvere, sbalzi di temperatura e corrosione. Un involucro adeguato, pressacavi e una tenuta ermetica sono fondamentali per garantire prestazioni affidabili a lungo termine negli impianti solari su tetto, per edifici commerciali e industriali e su larga scala.

Lista di controllo per l'installazione dell'isolatore CC fotovoltaico

• Tensione nominale CC : Valore nominale per la tensione CC massima del sistema
• Valore attuale : corrisponde alla corrente di esercizio prevista
• Configurazione dei poli : garantisce l'isolamento del circuito richiesto
• Capacità di commutazione CC : specificamente progettata per applicazioni CC fotovoltaiche.
• Posizione di installazione : accesso sicuro per la manutenzione e le operazioni di emergenza
• Protezione dell'involucro : adatto alle condizioni ambientali esterne
• Ingresso cavi : pressacavi e guarnizioni fissati correttamente
• Condizioni ambientali : Resiste ai raggi UV, all'umidità, alle variazioni di temperatura e alla corrosione.
• Identificazione ed etichettatura : segnaletica chiara per tecnici e soccorritori.
• Accesso per la manutenzione : funzionamento senza esposizione a conduttori sotto tensione.

Conclusione

Un impianto fotovoltaico sicuro e affidabile non si basa su un singolo dispositivo di protezione elettrica. Gli interruttori automatici miniaturizzati e i fusibili forniscono protezione contro determinate condizioni di corrente anomala. Un sezionatore CC fornisce un mezzo specifico per l'isolamento elettrico manuale.

Queste funzioni sono diverse, ma lavorano insieme come parte di una strategia di sicurezza elettrica a più livelli per gli impianti fotovoltaici. Il principio è particolarmente importante durante la manutenzione e nelle situazioni di emergenza: spegnere l'inverter non equivale necessariamente a isolare la sorgente CC fotovoltaica.

Per gli impianti fotovoltaici esterni, la protezione ambientale è altrettanto importante. La corretta scelta dell'involucro, la sigillatura dell'ingresso dei cavi, l'accessibilità delle apparecchiature e una chiara identificazione contribuiscono all'affidabilità a lungo termine e a una manutenzione più sicura. Combinando un'adeguata protezione in corrente continua, l'isolamento elettrico e la protezione ambientale, i progettisti e gli installatori di impianti fotovoltaici possono creare una strategia di sicurezza più efficace per i moderni impianti solari.