E+S Misure di protezione

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1 Spiegazioni 1) Un impianto FV non determina di per sé alcun obbligo di protezione contro i fulmini. Se è presente una protezione contro i fulmini, deve essere attuata secondo le norme vigenti e l'impianto FV deve essere incluso nella progettazione della protezione. I proprietari, gestori e assicuratori possono esigere misure di protezione contro fulmini e sovratensioni. 2) Si può solo rinunciare al collegamento equipotenziale sul lato generatore, se il generatore ha una classe di protezione II e se l'inverter ha nel contempo una separazione galvanica verso la rete AC. Se il generatore FV si trova su un supporto metallico, occorre un allacciamento al collegamento equipotenziale (PA) come da ) Per il calcolo della distanza di separazione, vedere SNR :2008, art. 7.5 o Fig Diagramma relativo al processo decisionale

2 Varianti.1 Variante 1 Senza sistema di protezione contro i fulmini esterno [Lightning protection system (LPS)]; nessun collegamento equipotenziale necessario, generatore FV in classe di protezione II; inverter con separazione galvanica. Protezione: 1) La Variante 1 non offre alcuna protezione da scariche di fulmini né dirette, né indirette. Sussiste un rischio di danneggiamento. Fig Variante 1 (1) Pannelli solari, generatore solare (2) Cassetta di connessione del generatore, cassetta di connessione del array (11) Utenza: Rimanenti installazioni BS negli edifici. (12) Cassetta di connessione (13) Inverter (14) Collettore di terra principale (15) Dispersore di fondazione, ev. dispersore ad anello o di profondità T2 SPD Tipo 2 T3 SPD Tipo 3 T2+T3 SPD Tipo 2+3 in alternativa, è possibile usare scaricatori combinati per lunghezze di linee ammissibili. Disposizione SPD [1] AC secondo [2] AC opzionale integrabile nell'invertitore [3] DC opzionale integrato normalmente nell'inverter * SPD T2 nell'ambito dispositivo d'interruzione delle sovracorrenti di allacciamento come da 4.4.3

3 .2 Variante 2 Senza LPS esterno; con protezione da sovratensione contro scariche di fulmini indirette; con struttura metallica e connessione all'impianto fotovoltaico (FV). Linee DC e AC che attraversano più piani: Schermo a prova di corrente di fulmine (conduttore concentrico) o tubo o canale metallico. Come sostituzione 2 minima occorre richiedere per i singoli cavi un conduttore PA = 10 mm in parallelo. Per analogia questo vale anche per linee di controllo, di segnale e di commutazione. I conduttori intrecciati migliorano la condotta CEM. Fig Variante 2 (1) Pannelli solari, generatore solare (2) Cassetta di connessione del generatore, cassetta di connessione del array (3) Conduttore PA per il generatore solare (11) Utenza; rimanenti installazioni BS negli edifici. (12) Cassetta di connessione (13) Invertitore (14) Collettore di terra principale (15) Dispersore di fondazione, ev. dispersore ad anello o di profondità T2 SPD Tipo 2 T3 SPD Tipo 3 T2+T3 SPD Tipo 2+3 in alternativa, è possibile usare scaricatori combinati per lunghezze di linee ammissibili. Disposizione SPD [1] AC secondo [2] AC opzionale integrabile nell'invertitore [3] DC opzionale integrato normalmente nell'inverter 4 DC necessario ** * SPD T2 nell'ambito dispositivo d'interruzione delle sovracorrenti di allacciamento come da ** Per lunghezze di linee consentite e tipo di linea indicato, basta disporre un SPD T2 nel punto 4 o 3.

4 .3 Variante 3 Con LPS esterno; con protezione da sovratensione contro scariche di fulmini dirette e indirette; con struttura metallica e connessione integrata al conduttore PA e nel LPS esterno. Connessioni Al LPS in base alla larghezza delle maglie dei dispositivi di captazione Linee DC e AC che attraversano più piani Schermo a prova di corrente di fulmine (conduttore concentrico) o tubo o canale metallico. Come sostituzione minima occorre richiedere per i singoli cavi un conduttore PA a prova di corrente di fulmine in parallelo. Per analogia questo vale anche per linee di controllo, di segnale e di commutazione. I conduttori intrecciati migliorano la condotta CEM. 1) Nella Variante 3, una parte della corrente di fulmine viene fatta passare attraverso lo "schermo" della linea che attraversa più piani. Per questa linea, occorre rispettare le distanze di separazione da altri impianti elettrici. Per questa linea, occorre rispettare le distanze di separazione da altri impianti elettrici, in base al genere di edificio. Fig Se può essere fornita la prova che l'eventuale corrente parziale di fulmine in un conduttore attivo è inferiore alla corrente di dispersione priva di guasti di un SPD di tipo 2, è necessario e ammissibile impiegare al posto dell'spd di tipo 1 un SPD di tipo 2. La prova deve essere documentata. (Vedi anche e 5.3.4) Fig Variante 3

5 (1) Pannelli solari, generatore solare (2) Cassetta di connessione del generatore, cassetta di connessione del array (3) Conduttore PA per il generatore solare (4) Dispositivo di captazione LPS (11) Utenza; rimanenti installazioni BS negli edifici (12) Cassetta di connessione (13) Invertitore (14) Collettore di terra principale (15) Dispersore di fondazione, ev. dispersore ad anello o di profondità. T1 SPD Tipo 1 T2 SPD Tipo 2 T1+T2 SPD Tipo 1+2 in alternativa, è possibile usare scaricatori combinati per lunghezze di linee ammissibili. Disposizione SPD [1] AC necessario * [2] AC necessario * [3] DC necessario * [4] DC necessario * * Ideale con disposizione della giunzione ben raggiungibile.

6 .4 Variante 4 Con LPS esterni; impianto FV nella zona di protezione; nessun collegamento equipotenziale necessario perché generatore FV è in classe di protezione II e l'inverter presenta una separazione galvanica; Generatore FV in classe di protezione II; distanze di separazione rispettate; con protezione contro cadute di fulmini dirette e indirette. Distanza di separazione s Per la distanza di separazione della conduttura attraversante i piani, sono da considerare i dispositivi di captazione e calate secondo il tipo di edificio Linee DC e AC che attraversano più piani schermo a prova di corrente di fulmine (conduttore concentrico) o tubo o canale metallico. Come sostituzione 2 minima occorre richiedere per i singoli cavi un conduttore PA = 10 mm a prova di corrente di fulmine in parallelo. Per analogia questo vale anche per linee di controllo, di segnale e di commutazione. I conduttori intrecciati migliorano la condotta CEM. Fig Variante 4 (1) Pannelli solari, generatore solare (2) Cassetta di connessione del generatore, cassetta di connessione del array (3) Conduttore PA per il generatore solare (4) Dispositivo di captazione LPS (11) Utenza; rimanenti installazioni BS negli edifici (12) Cassetta di connessione (13) Invertitore (14) Collettore di terra principale (15) Dispersore di fondazione, ev. dispersore ad anello o di profondità T1 SPD Tipo 1 T2 SPD Tipo 2 T1+T2 SPD Tipo 1+2 in alternativa, è possibile usare scaricatori combinati per lunghezze di linee ammissibili. s = ok La distanza di separazione mantenuta Disposizione SPD [1] AC necessario [2] AC necessario [3] DC necessario ** [4] DC necessario ** ** Per lunghezze di linee consentite e tipo di linea indicato basta disporre un SPDT2 nel punto 4 o 3.

7 .5 Variante 5 Con LPS esterno; impianto FV nell'area protetta; con struttura metallica e connessione al conduttore equipotenziale; distanze di separazione rispettate; con protezione contro cadute di fulmini dirette e indirette. Può rendersi necessaria una connessione FV nelle strutture di sostegno dei moduli, nel caso in cui i moduli non siano realizzati in classe di protezione II e/o gli inverter non presentino alcuna separazione galvanica. Distanza di separazione s La distanza di separazione deve essere assolutamente rispettata anche per la linea DC o AC. Linee DC e AC che attraversano più piani Schermo a prova di corrente di fulmine (conduttore concentrico) o tubo o canale metallico. Come sostituzione minima occorre richiedere per i singoli cavi un conduttore PA a prova di corrente di fulmine in parallelo. Per analogia questo vale anche per linee di controllo, di segnale e di commutazione. I conduttori intrecciati migliorano la condotta CEM. Fig Variante 5

8 (1) Pannelli solari, generatore solare (2) Cassetta di connessione del generatore, cassetta di connessione del array (3) Conduttore PA per il generatore solare (4) Dispositivo di captazione LPS (11) Utenza; rimanenti installazioni BS negli edifici (12) Cassetta di connessione (13) Inverter (14) Collettore di terra principale (15) Dispersore di fondazione, ev. dispersore ad anello o di profondità T1 SPD Tipo 1 T2 SPD Tipo 2 T1+T2 SPD Tipo 1+2 in alternativa, è possibile usare scaricatori combinati per lunghezze di linee ammissibili. s = ok La distanza di separazione mantenuta Disposizione SPD [1] AC necessario * [2] AC necessario * [3] DC necessario ** [4] DC necessario ** * Ideale con disposizione della giunzione ben raggiungibile. ** Per lunghezze di linee consentite e tipo di linea indicato basta disporre un SPDT2 nel punto 4 o 3.

9 .6 Variante xb Invertitore disposto nella zona del tetto, vicino al punto d'ingresso dell'edificio. L'invertitore e le linee AC devono essere disposte in modo che non siano direttamente esposte a cadute dirette dei fulmini. Come esempio, viene indicata la Variante 3 Anche la Variante xb può essere applicata per analogia alle Varianti 4 e 5. Linee DC e AC che attraversano più piani: Schermo a prova di corrente di fulmine (conduttore concentrico) o tubo o canale metallico. Come sostituzione minima occorre richiedere per i singoli cavi un conduttore PA a prova di corrente di fulmine in parallelo. Per analogia questo vale anche per linee di controllo, di segnale e di commutazione e simili. I conduttori intrecciati portano a un miglioramento tecnico relativamente alla direttiva CEM. Fig Variante xb (1) Pannelli solari, generatore solare (2) Cassetta di connessione del generatore, cassetta di connessione del Array (3) Conduttore PA per il generatore solare (4) Dispositivo di captazione LPS (11) Utenza; rimanenti installazioni BS negli edifici. (12) Cassetta di connessione (13) Invertitore (14) Collettore di terra principale (15) Dispersore di fondazione, ev. dispersore ad anello o di profondità T1 SPD Tipo 1 T2 SPD Tipo 2 T1+T2 SPD Tipo 1+2 in alternativa, è possibile usare scaricatori combinati per lunghezze di linee ammissibili. [1] SPD Tipo 1 nella linea di allacciamento alla rete [2] Nessuno scaricatore, se la linea è schermata, o viene mantenuta la Lcrit [3] SPD Tipo 1+2

10 .7 Variante xc Linea DC schermata portata all'esterno dell'edificio verso il basso. Con LPS esterno; con protezione da sovratensione contro scariche di fulmini dirette e indirette; con struttura metallica e connessione integrata al conduttore PA e nel LPS esterno. Successivamente è indicata la Variante 3 con linee DC all'esterno dell'edificio verso il basso. Come esempio, viene indicata la Variante 3, con linee DC all'esterno dell'edificio - La Variante xc può essere applicata per analogia anche alle Varianti 4 e 5. Linee DC e AC che attraversano più piani: schermo a prova di corrente di fulmine (conduttore concentrico) o tubo o canale metallico. Per analogia questo vale anche per linee di controllo, di segnale e di commutazione e simili. I conduttori intrecciati portano a un miglioramento tecnico relativamente alla direttiva CEM. Fig Variante xc (1) Pannelli solari, generatore solare (2) Cassetta di connessione del generatore, cassetta di connessione del Array (3) Conduttore PA per il generatore solare (4) Dispositivo di captazione LPS (11) Utenza; Rimanenti installazioni BS negli edifici. (12) Cassetta di connessione (13) Invertitore (14) Collettore di terra principale (15) Dispersore di fondazione, ev. dispersore ad anello o di profondità T1 SPD Tipo 1 T2 SPD Tipo 2 T1+T2 SPD Tipo 1+2 in alternativa, è possibile usare scaricatori combinati per lunghezze di linee ammissibili. [1] SPD Tipo 1 nella linea di allacciamento alla rete [2] nessuno scaricatore, se la linea è schermata, o viene mantenuta la Lcrit [3] SPD Tipo 2 [4] SPD Tipo 1 nelle zone di transizione, ben raggiungibile A protezione della linea DC l'ideale sarebbe disporre gli SPD in alto.

11 Scelta ed installazione di materiale eletrrico Scelta ed installazione di materiale eletrrico Disposizioni generali Condizioni d'esercizio e influssi esterni.2 La tensione nominale dei mezzi di servizio deve corrispondere almeno alla tensione massima del generatore FV. (tensione del sistema dei moduli, tensione DC in entrata all'inverter).3 La tensione massima del generatore FV si calcola come segue: U G, 0 Tensione a vuoto di un modulo, secondo i dati forniti dal costruttore (con STC) n Numero dei moduli per stringa kt Fattore correttivo per le basse temperature Fattori correttivi k T 1.15 Per l'intero altopiano svizzero m.s.m 1.20 Per tutto il territorio > 800 fino a m.s.m 1.25 Per tutto il territorio > 1500 m.s.m La massima tensione del generatore FV così determinata, vale anche per impianti con il punto mediano collegato a terra. Nota: questi fattori per moduli con coefficienti particolari di temperatura potrebbero essere adattati, purché ci sia una corrispondente giustificazione..4 tutti i mezzi di servizio devono esser conformi alle particolari esigenze determinate dalle influenze esterne. In modo speciale, si deve fare attenzione alle seguenti influenze: - incendio radiazione UV - umidità, presenza d'acqua, formazione d'acqua di condensazione - sollecitazioni meccaniche Per quanto riguarda la resistenza meccanica delle strutture di sostegno dei moduli, delle fondazioni e simili contro gli effetti del vento, dell'acqua, della neve, del freddo, del calore e del fuoco, si devono rispettare le norme 4 SIA 260, 261 e 261/ Accessibilità L'accessibilità e la manovrabilità degli inverter sono di norma assicurate, se si rispettano le seguenti condizioni: affinché i dispositivi di protezione e di azionamento dell'impianto FV possano essere usati senza che sopraggiungano guasti, occorre disporre dispositivi di azionamento e di controllo (display, touchscreen e simili) fra 0,40 e 2,00 m dalla base o dalla pedana di manovra o di altri mezzi ausiliari analoghi e solidi. Se inverter, dispositivi di protezione e di azionamento e simili vengono disposti sotto a scale, rampe o simili, a causa della condizione del luogo, per l'altezza libera si applica la dimensione minima di 1,60 m. Per ulteriori indicazioni vedere E+S

12 Scelta ed installazione di materiale eletrrico Marcatura.1 Si deve definire un concetto impiantistico, che dia informazioni sul sistema e sul concetto della protezione..2 Se le tensioni nell impianto sono > 50 V AC oppure > 120 V DC le segnalazioni di avviso sull impianto devono essere contrassegnate come indicato in Fig Fig Marcature / avvertimenti per impianti FV.A I pompieri devono riconoscere nel modo più semplice possibile un impianto FV esistente per potersi adeguare alle circostanze. Nel dispositivo d'interruzione delle sovracorrenti di allacciamento e nelle distribuzioni fra il dispositivo d'interruzione delle sovracorrenti di allacciamento e gli inverter, occorre applicare un avviso di pericolo secondo fig : Esso deve essere disponibile al punto di accesso dei pompieri, nel locale del dispositivo d interruzione per sovracorrenti, nel locale contatori, ev. anche presso i quadri elettrici con connessione all impianto FV. Fig Iscrizione alimentazione

13 Scelta ed installazione di materiale eletrrico.b Per la marcatura di linee DC, morsettiere DC e simili (mezzi di esercizio DC, che rimane sotto tensione anche con impianto disinserito) Fig Iscrizione solare DC.C La targha "C" deve contenere almeno le indicazioni seguenti: - massima tensione a vuoto del generatore FV - inverter con o senza separazione galvanica Affinché i pompieri quando entrano nell'edificio e negli impianti possano avere un a visione degli impianti DC sotto tensione, occorre mettere nell'impianto uno schema generale con le parti principali dell'impianto, come inverter, le zone di cablaggio in verticale, percorso delle linee principali DC. Fig Iscrizione SEE sul/presso l inverter

14 Scelta ed installazione di materiale eletrrico.3 Documentazione tecnica 1. Esigenze relative agli schemi ecc Inoltre si deve fare attenzione alle istruzioni date dal costruttore riguardanti il montaggio, il funzionamento e simili. Fig Schema di principio monofilare 1 Generatore FV 2 Interruttore principale DC 3 Invertitore 4 Dispositivo di protezione contro le sovracorrenti 5 Contatore di riferimento 6 Contatore di alimentazione 7 Utente del dispositivo di protezione da sovracorrente 8 Scaricatore di sovratensione DC 9 Sezionatore AC 10 Linea di fusibili

15 Scelta ed installazione di materiale eletrrico Come evitare influssi reciproci negativi.1 Protezione contro il surriscaldamento I moduli devono essere messi in opera in modo da evitare che una concentrazione di calore o una focalizzazione della luce solare nei moduli, possano causare bruciature o incendio delle strutture vicine. Nella loro messa in opera si devono rispettare le istruzioni date dal costruttore Influenza della corrente continua Si deve escludere un effetto della corrente continua che potrebbe influenzare o bloccare sul lato corrente alternata del inverter i componenti installati in base al concetto della sicurezza, come dispositivi protettivi a corrente di guasto (RCD) ecc. o altri organi sensibili di protezione e di comando. Si può ottenere questa sicurezza mediante le seguenti ümisure ý: - trasformatori di separazione - condensatori - sul lato AC una sorveglianza della tensione continua che attiva l'interruzione istantanea dei circuiti di alimentazione del inverter (l'apertura dei circuiti deve permettere una sicura separazione DC). L'interruttore AC deve essere dimensionato anche in previsione di un eventuale carico di corrente DC Condutture Aspetti generali e tipi di linee.1 Nei luoghi o nelle zone con pericolo di esplosione non si possono posare condutture principali in corrente continua, condutture di stringhe FV e condutture per Array FV Nota: In queste condutture il carico ammissibile di corrente deve essere dimensionato per la corrente massima che si può verificare. Il calcolo di questa corrente è per es. per il cavo principale DC il seguente: I = I n 1,25 G SC STC M SC STC!! n = numero totale delle stringhe inserite in parallelo..2 Conduttura principale FV in corrente continua La conduttura principale in corrente continua deve essere posata fissa ed il materiale usato per l'isolamento deve soddisfare le esigenze più rigorose (materiali isolanti esenti da alogeni) e si devono escludere gli isolanti in PVC perché non idonei. Non si devono prevedere altre misure di protezione contro il cortocircuito, fin tanto che l'eventuale corrente di cortocircuito non superi o superi di poco la corrente di funzionamento ordinario. Le condutture, il cui tracciato si sviluppa su parti combustibili di edificio (posa a parete) o incassate in parti di edificio combustibili, devono essere posate in tubi o canali incombustibili (RF 1 / BKZ 6q, BKZ 6) o difficilmente combustibili (RF 2 / BZK 5.2) oppure devono essere realizzate con cavi dotati di guaina metallica o di un conduttore concentrico (nessun isolamento in PVC). Le condutture, il cui tracciato si sviluppa su zone esposte al rischio d incendio, devono essere posate in tubi o canali non combustibili (RF 1 / BKZ 6q, BKZ 6) oppure devono essere utilizzati cavi dotati di guaina metallica o di un conduttore concentrico (nessun isolamento in PVC)

16 Scelta ed installazione di materiale eletrrico Tabella: Montaggio e disposizione delle condutture DC 5 ammissibile 9 inammissibile *1) I tubi devono essere posati e chiusi in modo da impedire la penetrazione di roditori. *2) Disposizione a comparti, minimo necessario EI30-RF1..3 Conduttura di stringa FV L'esigenze relative alla posa delle condutture all'interno di un edificio corrispondono a quelle richieste per la conduttura principale FV in corrente continua. Per la posa in zona tetto ed all'esterno dell'edificio valgono le esigenze che concernono il materiale isolante.