PROBLEMATICHE ESTINZIONE INCENDIO IN PRESENZA IMPIANTO FOTOVOLTAICO

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1 PROBLEMATICHE ESTINZIONE INCENDIO IN PRESENZA IMPIANTO FOTOVOLTAICO 1. Introduzione Gli incendi in presenza di impianti fotovoltaici per la presenza di alte tensioni in continua, creano notevoli problematiche per l intervento in emergenza esponendo l operatore a vari rischi. Le cause possono essere molteplici anche non causate dall impianto fotovoltaico. Fra le cause d incendio causate dall impianto fotovoltaico Problemi di saldature celle Mismating (Accoppiamento errato dei connettori) Arco elettrico pannelli

2 Arco elettrico cavi Passaggio Cavi Errato 2. Normativa Italiana Le norme CEI costituiscono la normativa italiana, in particolare CEI 64-8 CEI 82-5 CEI EN Impianti elettrici in bassa tensione Guida alla realizzazione di sistemi di generazione fotovoltaica collegati alle reti di media e bassa potenza Per il modulo fotovoltaico CEI EN Il Ministero dell'interno ha emesso alcune circolari fra cui Questa circolare affronta il problema della prevenzione incendi per gli impianti fotovoltaici. Guida Installazione degli Impianti Fotovoltaici Si afferma che gli impianti fotovoltaici 1. non rientrano nelle attività soggette ai controlli di prevenzione incendi (D.P.R 151 1/8/10 ) 2. possono aggravare il livello di rischio incendio 1. interferenza apparati di ventilazione

3 1. rischio ostruzione dei traslucidi 2. rischio non apertura evacuatori 2. ostacolo e/o rallentamento sui tetti combustibili operazioni di 1. raffreddamento coperture 2. estinzione 3. aumento di rischio propagazione fiamme verso interno e/o esterno edificio Si fanno anche della prescrizioni 1. installazione deve essere eseguita in modo da evitare la propagazione di incendio da generatore fotovoltaico al fabbricato nel quale è incorporato 2. installazione su strutture ed elementi di copertura e/o facciata incombustibili 1. Classe 0 (DM 26/06/84) 2. Classe A1 (DM 10/03/02) 3. interposizione tra moduli fotovoltaici e piano di appoggio strato di materiale almeno EI30 ed incobustibile 4. Possibilità di una valutazione specifica del rischio di propagazione dell'incendio tenendo conto di : 1. classe di resistenza agli incendi esterni dei tetti e delle coperture dei tetti 2. classe di reazione al fuoco del modulo fotovoltaico L'ubicazione dei moduli e delle conduttore elettriche dovrà inoltre sempre consentire il corretto funzionamento e la manutenzione di evacuatori fumo calore, oltre a analizzare possibilii vie di veicolaziuone incendi (lucernari camini ecc..) L'impianto fotovoltaico dovrà avere caratteristiche dipendenti dal tipo di luogo, p.es. a rischi esplosione, per presenza gas ecc..che con innesco elettrico esploderebbero. In particolare per tutti si dovrà avere 1. essere provvisto di un dispositivo, ubicato in posizione segnalata, di comando di emergenza che determini il sezionamento dell'impianto elettrico, all'interno del compartimento/fabbricato, nei confronti delle sorgenti di alimentazione ivi compreso l'impianto elettrico 2. segnaletica PROT:EM 622/867 Procedure in caso di intervento in presenza dei pannelli fotovoltaici Questa nota affronta l'intervento degli operatori dei VVFF identificando i rischi 1. Rischio Caduta Utilizzare i d.p.i. previsti per i lavori in quota cercando di evitare di camminare/calpestare i pannelli altrimenti utilizzare i d.p.i. previsti per lavori sotto tensione 2. Rischio Crollo della Struttura e caduta dei Pannelli

4 I pannelli hanno un peso che varia dai 10kg a 20 kg a pannello a seconda della tecnologia costruttiva, del numero di celle, del telaio ecc.. L'occupazione spaziale varia da 1 a 1,8 m 2. Pannello Impianto 3 kwp Tecnologia Wp m 2 kg Num pannelli Superficie m 2 Peso kg poli-mono cristallino 220 1, Trina Solar poli-mono cristallino , SunPower poli-mono cristallino 180 1,28 15, ,2 Trina Solar Film sottile 82,5 0, First Solar Film sottile 100 1, ,9 810 Shuco Film sottile , ,2 Saint Gobain Un tipico pannello da Wp occupa 1,5 m 2 e pesa 18 kg 3. Rischi Propagazione Incendio 4. Rischio inalazione di prodotti chimici pericolosi 5. Rischio di natura elettrica Lo sgancio elettrico di emergenza disalimenta impianto a valle inverter.

5 Di giorno sono da considerare sotto tensione i conduttori e i componenti fra pannelli fotovoltaici ed il punto di sgancio in tensione. In particolare si raccomanda, soprattutto per le ore diurne di 1. Sganciare il circuito a livello di inverter 2. Evitare se possibile ogni intervento diretto sui moduli sotto tensione, nel caso sia necessario si raccomanda di coprire i pannelli fotovoltaici con teloni trasparenti Il dispositivo di emergenza deve essere in grado di sezionare il generatore fotovoltaico in maniera tale da evitare che l'impianto elettrico all'interno del compartimento/fabbricato possa rimanere in tensione ad opera dell'impianto fotovoltaico stesso. Si rimarca che il dispositivo di comando di emergenza deve essere sempre ubicato in posizione segnalata ed accessibile agli operatori di soccorso, mentre per indicazioni relative alla ubicazione del o dei dispositivi di sezionamento del generatore fotovoltaico si rimanda a quanto previsto nelle norme CEI, in particolare nella norma CEI 648/7 capitolo 712 e Guida CEI 82/25 paragrafo 7 3. Normativa Tedesca Il primo mercato fotovolatico a svilupparsi in Europa è stato quello tedesco, e in Germania si sono posti per primi il problema dell'estinzione, anche a seguito di incendi significativi, in cui gli operatori non sono intervenuti non esistendo un sistema capace di togliere tensione alla stringa. L'unica azione è stata quella di aspettare la naturale estinzione. In seguito sono state emanate delle norme, che fanno riferimento alla DIN VDE 0132 (estinzione in caso di impianti elettrici sotto tensione). 1. Utilizzo Acqua Getto frazionato fino a 1500 Vcc, distanza operatore 1 mt 2. Utilizzo Acqua Getto pieno fino a 1500 Vcc, distanza operatore 5 mt 3. Non utilizzare schiume 4. Schema ben posizionato dei principali componenti impianto fotovoltaico Riportiamo i risultati dello studio sperimentale per meglio capire i pericoli a cui sono sottoposti gli operatori

6 3.1 Rischio elettrico di fuoco di PV Attrezzature (misura. Conducibilità El) Condotto dal Laboratorio BMU fuoco a Colonia Horst Thiem in collaborazione con i Vigili del Fuoco della Città di Monaco di Baviera Le procedure di estinzione sono state simulate su un elettrodo a tensione continua il più vicino possibile alla tensione massima di un impianto fotovoltaico Obiettivo dell'esperimento: Simulazione degli effetti delle correnti nella domanda Confronto con i requisiti esistenti, la valutazione dei rischi potenziali Derivazione di regole di condotta per il personale antincendio Esperimento 1: Misura delle correnti di dispersione attraverso il getto d'acqua Non isolata forza l'uso su acqua nebulizzata 550 ohm corpo resistenza (DIN EN 61140) La norma DIN VDE 0132: "Antincendio e Intervento di Soccorso in presenza di materiale elettrico " prevede

7 Lance DIN CM Getto Nebulizzato Getto NON Nebulizzato Bassa Tensione AC 1 kv o DC 1,5 kv Distanza 1 mt Distanza 5 mt Lancia Nebulizzatore Hollow

8 Tutte le prove dell esperimento 1 si sono basati su uno scenario simulato senza uso di guanti e stivali o di altri DPI Conclusione: NON si hanno correnti estremamente pericolose Esperimento 2: Proprietà elettriche di indumenti protettivi I percorsi di corrente (resistenza) sono 1) "mano a mano" 2) "mano-piede". indumenti protettivi asciutti i dati acquisiti erano nella zona non critica elettricamente non sono attesi danni fisici. indumenti protettivi bagnati:

9 a seconda del percorso corrente e punti di contatto correnti critiche sono state misurate. Danni fisici è possibile. Caso peggiore "a mano a mano" guanti bagnati circa 1,5 A! Conclusioni L abbigliamento ignifugo asciutto è un buon isolante, nel caso gli Indumenti protettivi siano bagnati non si offre alcuna protezione (flusso braccio a braccio) gli stivali antistatici consentono di proteggere grazie alla loro resistenza intrinseca contro le scosse elettriche (qui a 1 kv DC).

10 3.1.3 Esperimento 3: Linea di tensione conduttrice in acqua linea sotto tensione con polo positivo in acqua e polo negativo collegato al contatto al di fuori del bacino (ringhiere, tubi, ecc) Conclusioni In caso di cavi in tensione CC rotti/danneggiati dell'impianto fotovoltaico presenti in aree allagate è potenzialmente pericolosa: "Non accedere alle aree alluvionate/allegate"

11 4. Procedure di Intervento Italia Il PROT:EM 622/867 definisce le procedure di intervento in maniera generale, Il comando di Trento ha definito nella sua autonomia delle linee guida, possiamo infine definire nel dettaglio una applicazione del PROT:EM 622/ Linee Guida Comando VVFF di Trento Gli interventi su impianti fotovoltaici si classificano in Caso Impianto Integro Impianto Interessato da agenti esterni (fumo fiamme calore) Polo a terra A Si No No B No Parzialmente o Totalmente No C Si No Si Caso A 1 Aprire Interruttore Generale Edificio a b c Spegnere Inverter Togliere corrente c.c. e a.c. Su impianti edificio Resta tensione su tutto il lato c.c. 2 Aprire se presenti su lato c.c. impianto Sezionatore Generale Sezionatore Quadri di Campo a b Si toglie tensione fino ai sezionatori Restano sotto tensione cavi verso i pannelli fv 3 Evitare di far entrare in contatto cavi o impianti sotto tensione, NON eseguendo Tagli di coperture Smontaggio Pannelli Altre lavorazioni che possano far entrare in contatto cavi o impianti sotto tensione 4 Nel caso si rendano necessarie le lavorazioni di cui al punto 3 a b Operare con DPI adeguati Guanti isolati Elmo con Visiera abbassata Attrezzi isolati Ancorarsi alla copertura solo se possibile e sicuro Rendere Sicuro impianto fotovoltaico in due modi possibili Disconnettere i pannelli fotovoltaici uno ad uno( scollegare i cavi provenienti dal singolo pannello) Tagliare i cavi in c.c. Partendo dai cavi più piccoli vicino ai pannelli. I pannelli sono collegati in serie in una stringa, la tensione è la somma delle tensioni dei pannelli collegati per cui ai capi dei cavi tagliati può esserci sempre tensione. E' quindi da isolare la parte finale 5 In ogni caso ogni lavoro nell'area dell'impianto fotovoltaico è da considerarsi come lavoro sotto tensione. La norma CEI prevede che tali lavori non possono essere effettuati in presenza di pioggia neve grandine ambienti bagnati scarsa visibilità

12 Caso B 1 Aprire Interruttore Generale Edificio a b c Spegnere Inverter Togliere corrente c.c. e a.c. Su impianti edificio Resta tensione su tutto il lato c.c. 2 Procedere con eventuale spegnimento incendio con estinguente adatto a apparecchiature sotto tensione 3 Si possono verificare le seguenti opzioni Fusione di cavi elettrici o altre parti impianto che producano un corto circuito aumenta corrente diminuisce tensione E' possibile taglio dei cavi tenendo conto del rischio elettrico, in caso di cavi di sezione notevole le cesoie dialettriche potrebbero produrre fusione con parti metalliche Contatto tra conduttore in c.c. Impianto fotovoltaico e parti metalliche con messa a terra del polo stesso è una situazione molto pericolosa potrebbe portare a folgorazione con passaggio di corrente dal corpo umano. Il passaggio piedi mano è più pericoloso del passaggio mano mano. Il polo a terra più pericoloso è il positivo, a causa della conseguente corrente ascendente Parziale combustione pannelli fotovoltaici in questo caso si potrebbero avere varie situazioni fra cui Corto Circuito Messa a terra di fasi in questo caso è da valutare la possibilità di limitarsi al solo spegnimento dell'incendio 4 Nel caso si rendano necessarie le lavorazioni di cui al punto 3 a b Operare con DPI adeguati Guanti isolati Elmo con Visiera abbassata Attrezzi isolati Ancorarsi alla copertura solo se possibile e sicuro Rendere Sicuro impianto fotovoltaico in due modi possibili Disconnettere i pannelli fotovoltaici uno ad uno( scollegare i cavi provenienti dal singolo pannello) Tagliare i cavi in c.c. Partendo dai cavi più piccoli vicino ai pannelli. I pannelli sono collegati in serie in una stringa, la tensione è la somma delle tensioni dei pannelli collegati per cui ai capi dei cavi tagliati può esserci sempre tensione. E' quindi da isolare la parte finale 5 In ogni caso ogni lavoro nell'area dell'impianto fotovoltaico è da considerarsi come lavoro sotto tensione. La norma CEI prevede che tali lavori non possono essere effettuati in presenza di pioggia neve grandine ambienti bagnati scarsa visibilità

13 Caso C 1 Aprire Interruttore Generale Edificio a b c Spegnere Inverter Togliere corrente c.c. e a.c. Su impianti edificio Resta tensione su tutto il lato c.c. 2 Aprire se presenti su lato c.c. impianto Sezionatore Generale Sezionatore Quadri di Campo a b Si toglie tensione fino ai sezionatori Restano sotto tensione cavi verso i pannelli fv 3 Si potrebbero seguire le indicazioni del Caso A, ma il polo collegato intenzionalmente a terra causerebbe il passaggio di corrente attraverso il corpo umano. Il passaggio piedi mano è più pericoloso del passaggio mano mano.il polo a terra più pericoloso è il positivo, a causa della conseguente corrente ascendente. Pertanto si raccomanda di sezionare/interrompere (taglio con cesoie isolate) il conduttore che collega intenzionalmente il polo a terra. In genere si ha pannelli a film sottile polo negativo a terra pannelli tipo SUNPOWER polo positivo a terra 4 In ogni caso ogni lavoro nell'area dell'impianto fotovoltaico è da considerarsi come lavoro sotto tensione. La norma CEI prevede che tali lavori non possono essere effettuati in presenza di pioggia neve grandine ambienti bagnati scarsa visibilità

14 6. La soluzione BMSolar BlackMagic è l unico apparato a sicurezza intrinseca che in caso di incendio seziona ogni singolo pannello mettendo in sicurezza l impianto e l edificio e i beni in esso contenuti facilità l intervento dei Vigili del Fuoco. L installazione di BlackMagic riduce le compartimentazioni, con risparmio economico e facilita la progettazione Controllo Temperatura Impianto in normale esercizio Alimentazione Esterna ON Centralina Allarme/Sensori

15 Controllo Temperatura Impianto in presenza INCENDIO Alimentazione esterna OFF Tensione Stringa ZERO Centralina Allarme/Sensori

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