produzione di energia elettrica con sistemi a celle ... - Il Saturatore

configurazione dei sistemi fotovoltaici
sono dello stesso ordine di quelle nominali (n.b. la rete in alternata non partecipa al
mantenimento delle correnti di guasto).
A tal proposito si osserva, dall’analisi delle possibili condizioni di guasto di un campo
PV, che potenzialmente il singolo cavo di stringa si può sovraccaricare nelle condizioni
in cui si presentano contemporaneamente più situazioni di guasto.
Precisamente:
- se il sistema elettrico del generatore PV è del tipo LT, occorrono due guasti a
terra ed il contemporaneo guasto di un diodo di blocco di una stringa, per far
circolare, nelle condizioni peggiori, in un cavo di stringa la somma delle correnti
di tutte le stringhe;
- se il sistema elettrico del generatore PV è del tipo TT o TN, in questo caso
comunque separato dal sistema in alternata, occorre che si verificano almeno
due guasti: un guasto a terra all’interno di una stringa e il guasto del diodo di
blocco in una stessa stringa, sempre per far circolare in un cavo di siringa la
somma delle correnti di tutte le stringhe.
Il sovraccarico del cavo di stringa in una delle condizioni di guasto suddette, si può
verificare e risultare pericoloso se la portata di corrente del cavo è inferiore alla corrente
totale di tutte le stringhe in parallelo.
In genere il dimensionamento dei cavi col criterio elettrico del contenimento della
caduta di tensione ammissibile, porta a sezioni dei cavi in grado di soddisfare
ampiamente anche il criterio termico della portata di corrente ammissibile. Ne deriva
che quasi sempre i cavi delle stringhe sono sovraccaricabili con correnti multiple di
quelle di una sola stringa, per cui, se le stringhe sono poche, è possibile omettere le
protezioni contro i sovraccarichi perché le massime correnti di guasto sono nei limiti
delle portate ammissibili dei cavi.
In conclusione, è possibile affermare che una effettiva protezione attiva contro le
sovracorrenti (n.b. sovraccarico) tale da richiedere l’installazione di fusibili sulle stringhe,
è giustificabile solo se il numero delle stringhe è notevole (somma delle correnti in grado
di arrecare danni ai cavi e/o moduli PV).
Per la protezione, qualora necessaria nel caso di elevato numero di stringhe oppure per
proteggere più che altro non i cavi ma le singole celle nei moduli, si impiegano fusibili e
non è consigliabile l’impiego di interruttori automatici, sia per fattori economici che per
questioni tecniche. Infatti gli interruttori sono facilmente soggetti ad interventi
intempestivi in seguito a sovratensioni transito (es: di origine atmosferica) che
richiederebbero il riarmo manuale dell’interruttore per il ripristino dell’erogazione di
corrente della stringa. E’ quindi consigliabile utilizzare fusibili per la protezione delle
stringhe contro le sovracorrenti, opportunamente coordinati con la tipologia dei cavi e
dei moduli PV, in esecuzione estraibile per permettere anche il sezionamento manuale
per la ricerca eventuali guasti nelle stringhe.
La difficoltà a predisporre una protezione per interruzione automatica del circuito
perché la corrente di guasto (corto circuito) non è rilevante, consiglia di adottare una
posa dei cavi di massima sicurezza che impedisca l’insorgere dei guasti quali “dispersioni
a terra” e “corto circuiti”. A tale scopo per i collegamenti tra i moduli (circuito dc
secondario) si possono impiegare cavi unipolari posati su vie separate e ben distanti tra
loro in maniera da rendere improbabile un corto circuito. Per lo stesso motivo è
preferibile che i cavi dei due poli di ogni stringa si attestino siano collegate a 4 scatole di
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Walter Morgano Tesi di Dottorato di Ricerca