Quadro di campo fotovoltaico: guida alle protezioni AC/DC

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01Quadro DC, quadro AC e quadro di interfaccia non sono sinonimi

Il quadro di campo DC gestisce uno o più circuiti in corrente continua provenienti dai moduli. Può comprendere sezionamento, fusibili gPV, dispositivi di protezione contro le sovratensioni e morsetti, secondo la configurazione dichiarata.

Il quadro AC è sul lato alternata dell'inverter e usa dispositivi idonei alla rete e al circuito interessato. Un quadro combinato AC/DC racchiude sezioni diverse con componenti e separazioni previste. Non basta che la scatola sia grande per considerarle equivalenti.

Il quadro di interfaccia riguarda invece specifiche funzioni di connessione e protezione tra impianto e rete, ove richieste. Non è sinonimo di quadro DC e non sostituisce tutte le protezioni dell'impianto. In Italia i requisiti di interfaccia dipendono dalle regole di connessione applicabili, comprese le condizioni aggiornate della CEI 0-21.

02Che cosa fanno fusibili, sezionatori e SPD

Un sezionatore DC adatto all'applicazione consente di isolare circuiti nelle modalità e condizioni dichiarate. Non va sostituito con un interruttore qualsiasi progettato esclusivamente per AC: l'interruzione della corrente continua richiede componenti idonei.

I fusibili gPV proteggono contro correnti inverse e sovracorrenti dove il progetto ne richiede l'uso. Non significa che ogni singola stringa necessiti automaticamente dello stesso numero di fusibili: il dimensionamento dipende dalla configurazione, dalle correnti possibili e dai moduli.

Gli SPD limitano le sovratensioni transitorie e devono essere idonei al lato DC fotovoltaico o al lato AC previsto. La scelta del tipo e della posizione dipende dal rischio di fulminazione, dall'eventuale LPS, dalla protezione richiesta e dall'architettura. Uno SPD non sostituisce l'impianto di terra o un progetto di coordinamento.

Un componente con dicitura '1000 V DC' non rende automaticamente conforme qualsiasi stringa: servono tensioni massime, correnti, categoria d'impiego e verifica termica dell'insieme.

03Una, due o quattro stringhe: che cosa bisogna conoscere

La dicitura 1 stringa indica un circuito FV previsto dall'assemblaggio; 2 stringhe e 4 stringhe indicano altre configurazioni. Ma numero di ingressi e uscite non dice se gli ingressi debbano restare indipendenti o possano essere parallellati.

Inverter con più MPPT possono richiedere circuiti mantenuti separati: un quadro che li unisca impropriamente altererebbe il progetto. Verifica sempre numero di tracker, stringhe per tracker e correnti massime dei connettori.

La distinta materiali professionale deve riportare tensione Voc massima a freddo, Isc e altri dati dei moduli, correnti inversa e di cortocircuito, numero delle stringhe, schema unifilare, condizioni ambientali, connessioni e lunghezze di cavo.

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04600 o 1.000 V DC? Gli errori da evitare

Il limite nominale di un quadro a 600 V DC o 1.000 V DC non si confronta con la sola tensione di lavoro Vmp della stringa. Si parte dalla Voc massima alle temperature minime di progetto, considerando le tolleranze e i coefficienti dei moduli.

Anche i valori di corrente devono essere coerenti con cablaggi e dispositivi interni. Controllare grado IP, resistenza ambientale, temperatura, spazio di posa, prova/verifica dell'assemblaggio, documentazione e prescrizioni del costruttore.

Per un tecnico non è sufficiente leggere 'fino a 10 kW': lato DC possono esserci tensioni e correnti molto differenti per la stessa potenza nominale.

05Come interpretare un quadro AC/DC e un quadro trifase

Un quadro AC/DC per impianto monofase può raccogliere in un solo involucro le due sezioni, con componenti e separazioni diverse. Non è intercambiabile con un quadro solo DC o con un sistema trifase.

Un quadro AC trifase deve essere selezionato in base a caratteristiche elettriche, protezioni e schema del progetto. La scelta del differenziale, dello SPD e dei dispositivi di sezionamento deve seguire le istruzioni dell'inverter e la normativa applicabile.

Alcuni inverter includono già parti delle funzioni DC: questo non rende automaticamente superfluo un quadro esterno né lo rende sempre obbligatorio. La risposta deriva dal progetto e dalle condizioni di installazione.

06Modelli MR WATT da valutare nel progetto

La gamma MR WATT comprende quadri DC a una, due e più stringhe e soluzioni AC/AC-DC. I prodotti qui sotto sono esempi di famiglie differenti, non un kit unico. Prima del carrello confronta configurazione, documentazione tecnica, tensioni/correnti e accessori.

La parola 'attivo' nel catalogo non garantisce disponibilità immediata: giacenze e prezzi devono essere controllati nella scheda del singolo articolo. Per impianti complessi è più utile una distinta verificata che un insieme di pezzi scelti dal cliente.

07Il percorso installatore: dallo schema alla distinta materiali

Percorso di lavoro: schema di stringa e inverter → definizione del lato DC/AC → valutazione protezioni e sovratensioni → numero ingressi/uscite → verifica delle caratteristiche del quadro → controllo installabilità e documentazione → ordine.

Per prevenire errori, collega questo articolo alle guide MR WATT sui tetti piani, sugli ottimizzatori e sugli inverter ibridi: il lettore deve comprendere l'architettura prima di selezionare la protezione.

La progettazione, l'assemblaggio personalizzato e la posa devono essere svolti da personale competente con verifiche specifiche. Non sono previste qui istruzioni di cablaggio.

08Domande frequenti sulle protezioni fotovoltaiche

Un quadro di campo DC è sempre obbligatorio?

Dipende dall'architettura, dai dispositivi integrati e dalle norme applicabili. La presenza di sezionatori nell'inverter non risolve automaticamente ogni caso.

Un quadro 2 stringhe è adatto a qualunque inverter con 2 MPPT?

No. Occorre verificare separazione degli ingressi, correnti, tensioni e schema del costruttore.

Il differenziale di un quadro AC si sceglie sempre uguale?

No. Tipo e caratteristiche devono essere coerenti con inverter, corrente di guasto, protezioni e normativa.

Lo SPD DC è uguale a quello AC?

No. I dispositivi devono essere specificamente progettati per il lato, la tensione e il rischio considerati.

Perché un quadro 1.000 V non è sempre adatto?

Devono rientrare nei limiti anche le tensioni massime reali, le correnti, il sezionamento, la compatibilità dei componenti e l'assemblaggio.