Discussione: Diodo di Blocco su quadro da campo

CITAZIONE

Ma se i moduli non sono di classe 2 allora sarei costretto ad utilizzare i diodi di blocco?

Secondo la IEC 60364-7-712 si!

Ma la CEI 82-25 (para 4.1.3.2) dice che per le sovracorrenti è possibile utilizzare diodi di blocco o fusibili.

Per quanto riguarda l'intervento sulle stringhe (in caso ad esempio di manutenzione) cerco invece dei sezionatori con possibilità di intervento sotto carico in modo da poter intervenire sulle singole stringhe senza staccare l'impianto ma non sono molto ferrato su questi dispositivi.

Se qualcuno potese darmi consiglio....

A presto

Marcello

X Maocnaib:
Per la mia esperienza io sostengo che prevedere il sezionamento sotto carico delle stringhe non mi sembra necessario.
I costruttori di inverter avvertono del pericolo per l'inverter in caso di apertura del circuito delle stringhe sotto carico.
Pertanto la procedura corretta è sempre aprire il generale inverter e poi a vuoto sezionare la stringa.
Ovviamente accetto critiche motivate.

CITAZIONE

Per la mia esperienza io sostengo che prevedere il sezionamento sotto carico delle stringhe non mi sembra necessario.
I costruttori di inverter avvertono del pericolo per l'inverter in caso di apertura del circuito delle stringhe sotto carico.

Hai ragione, ho letto l'Avvertenza del costruttore, ma di seguito si parla solo della possibilità di rovinare i contatti DC se si staccano direttamente le spine (causerebbe arco voltaico)

I sezionatori servono proprio a non far formare l'arco di cui sopra se poi ci sono altri motivi qualcuno me li illustri.

Penso sia importante poter agire sulle singole stringhe senza dover spegnere la restante parte di impianto relativa all'inverter in questione.

Grazie

Marcello

x Maocnaib
Devo ammettere che la ragione per cui occore disalimentare l'inverter e proprio quella che ti dicevi.
Per quanto mi riguarda la questione però non cambia:
Rilevato che sezionare sotto carico la corrente continua richiede dispositivi ad hoc di un certo costo, visto che con facilità il sezionamento può avvenire con sicurezza a vuoto, io per impianti di dimensioni ridotte (sino 20 kWp) metto nel quadretto di campo semplici sezionatori a fusibile.

CITAZIONE

I sezionatori servono proprio a non far formare l'arco di cui sopra se poi ci sono altri motivi qualcuno me li illustri.

ecco ho detto ca cavolata delle 18 e 40

cito da
My Webpage

Il sezionatore con fusibili è un apparecchio costituito da un sezionatore e, per ciascun polo, da un fusibile in serie a formare un assieme unico. Diverso è il fusibile - sezionatore nel quale una cartuccia o un portafusibile con la propria cartuccia forma il contatto mobile dell’apparecchio. Questi apparecchi vengono utilizzati per garantire la sicurezza in fase di sostituzione delle cartucce fusibili quando ad esse viene assegnato il compito di protezione delle condutture dai corto circuiti ( più raramente anche dai sovraccarichi). Non possono essere impiegati per manovre di apertura e chiusura di un circuito sotto carico.

Quindi nessun modo di poter interrompere solo una stringa delle n collegate all'inverter????

e poi...cito da altra discussione

CITAZIONE

Se non si mette il quadro di parallelo stringhe non si possono sezionare le stringhe (è pericoloso scollegare una stringa sotto carico causa possibile arco fotovoltaico) e non si possono installare gli scaricatori di sovratensione (SPD).

Eubrun

perchè non si possono installare gli scaricatori???

HELP heheheh

A presto

Marcello

CITAZIONE

Se non si mette il quadro di parallelo stringhe non si possono sezionare le stringhe (è pericoloso scollegare una stringa sotto carico causa possibile arco fotovoltaico) e non si possono installare gli scaricatori di sovratensione (SPD).

Eubrun

Scusate ma per ciò che riguarda il possibile inutilizzo degli scaricatori di sovratensione se si collegano singolarmente le stringhe all'inverter qualcuno sa dirmi qualcosa??

Grazie

Marcello

Ciao a tutti.
Avevo cercato di dare una risposta breve a Fabrizio nel portalsole.it, per quanto riguarda i diodi di blocco, ora vorrei esprimere il mio parere in questo portale visto che partecipa anche Fabrizio.
Non ritengo ci siano grossi problemi per due pannelli in parallelo e nemmeno per due stringhe a meno che non si trovino in condizioni estreme e in assenza di carico. Il problema se mettere o non mettere il diodo (io lo metto per i motivi che ora giustifico) è basato essenzialmente sulla mancanza di dati certi fra cui un buon datasheet del modulo fotovoltaico. Io ho visto molte curve U-I e molte sembrano improvvisate, fra le une e le altre ci sono molte differenze fra cui la posizione della tensione di soglia del diodo polarizzato direttamente in assenza di luce. In certi casi questa tensione viene paragonata alla UMPP in altri sembra quella di un diodo normale. Inoltre non si conosce il limite della corrente diretta nel primo quadrante e, cosa basilare, non si conosce l’energia sopportabile dalla cella I2t nelle condizioni precedentemente descritte. Se siamo sicuri che: eventuali ombreggiamenti non diano origine a differenze di tensione superiori al 5% ; che non si verifichino guasti a catena in un modulo (celle “bucate”) o che durante un intervento di manutenzione del tetto i muratori non stendano un telo opaco di protezione su buona parte della stringa o che non venga una grandine con chicchi grossi come sassi e tali da sfondare i vetri delle auto o le vetrine dei negozi o ……. Allora possiamo evitare di porci problemi. Negli impianti di potenza superiore a 3kWp si mettono più di due stringhe, quindi nel caso estremo di una stringa con tutti i moduli funzionanti nel primo quadrante (dark), su di essa si riversa la somma delle correnti delle altre. Se per semplicità supponiamo che tali correnti siano le IMPP la domanda che sorge è: può una stringa sopportare una corrente multipla (ad esempio doppia nel caso di tre stringhe) rispetto alla sua ottimale? Chi può rispondere lo faccia! Molti risolvono questo problema con l’inserimento di un fusibile perché sembra più sicuro del diodo o forse perché gli installatori, uniche persone abilitate all’installazione del fotovoltaico, non hanno molta dimestichezza con questo componente mentre il fusibile è molto più famigliare. Il dimensionamento di un fusibile per la protezione di un circuito elettronico comporta valutazioni simili a quella dell’inserzione in impianti elettrici ma con la fondamentale differenza dei tempi di intervento. Un fusibile in una apparecchiatura elettronica può essere di tipo fast o togle e, tipicamente, interviene come conseguenza di un guasto ad un componente che va in cortocircuito per evitare il formarsi di un incendio ma difficilmente riesce a proteggere il componente. Diversa è la situazione quando si utilizzano fusibili ultrarapidi per la protezione di thyristori; in questo caso si devono proteggere apparecchiature costose prima che la corrente superi certe condizioni critiche: è senza dubbio il nostro caso. L’unica difficoltà è la reperibilità e il costo di questo tipo di fusibili spesso sconosciuti alla maggioranza degli installatori che invece hanno a magazzino una notevole quantità di fusibili di tipo gG ad un prezzo stracciato. La stessa cosa si ripete per il portafusibili. Molti fusibili intervengono dopo un’ora per una corrente 1,25 volte la corrente nominale ed entro un’ora per una corrente 1,6 volte la corrente nominale. Se, per esempio (non veritiero ma concedetemelo per la spiegazione) la corrente nominale di un modulo, facente parte di una stringa, è di 7A e si sceglie un fusibile da 8A, in presenza di tre stringhe con una che assorbe e due che erogano, la stringa che assorbe è percorsa da una corrente di 14A, prima che il fusibile intervenga passano dei minuti (per un fusibile ad uso industriale tipo gG possono passare molte ore. Cosa succede ai moduli della stringa? Rispondete voi perché io, in mancanza di dati sull’energia passante di un modulo non sono in grado di rispondere ma solo di fantasticare. Molto più grave risulta la situazione se si sceglie un fusibile con corrente nominale 1,6 volte maggiore di quella nominale del modulo, perché, in questo caso, il fusibile interverrà solo in presenza della somma delle correnti di molte stringhe o in tempi molto superiori all’ora.
Ricordo che uno dei fattori limitativi nella scelta di un fusibile riguarda la tensione di lavoro per cui è stato costruito. Tipicamente, per impieghi industriali , tale tensione è di 400V in AC mentre non sempre viene dichiarato il limite in DC (corrente continua --dati per portafusibili fino a 32A). Per impieghi “domestici i fusibili sono adatti a tensioni di 250V. La mia esperienza per fusibili ad uso elettronico riguarda solo le alte correnti (superiori a 50A) e quindi non sono in grado di consigliare cosa si può scegliere per correnti dell’ordine dei 10A. Un diodo 20A 800V ( pari a 2xUoc stc Cei 64-8 712.512.1.1)costa 8€, perché ci dobbiamo complicare la vita? Se è per capire cosa succede di preciso ben venga ogni ipotesi purchè ci sia la possibilità di verificarla in maniera inconfutabile dal punto di vista teorico. Ma se vediamo la questione dal lato prettamente tecnico – pratico il diodo è il componente che risolve il problema nella maniera più sicura ed economica.

Il secondo problema è il sezionamento sotto carico. Effettivamente la sconnessione di stringhe sotto carico non è consigliabile in quanto si crea un gradino di corrente in ingresso dell’inverter con creazione di sovratensioni dovute alle induttanze della componentistica e dei cavi elettrici presenti nel circuito. Se si seziona a valle dell’inverter l’energia dell’induttaza e le relative sovratensioni si scaricano nell’arco voltaico che si forma fra i contatti dell’interruttore alla sua apertura.
In questo caso un sezionatore portafusibili posto nel quadro di campo va più che bene anche perché levando i fusibili siamo sicuri di poter lavorare in assenza di tensione senza che il solito furbo si permetta di richiudere il circuito a vostra insaputa (si ricorda che deve essere applicata la CEI 11-27 per la sicurezza dei lavori sotto tensione in quanto se si tocca contemporaneamente il + e il – si rischia grosso. Norma CEI 64-8 712.410). In definitiva il lavoro a regola d’arte (a prova di avvocati) consite nell’installare il diodo di blocco e un sezionatore per ogni stringa che permetta la manutenzione (magari dotato di fusibile obbligatorio solo se la corrente di corto circuito di stringa è superiore a 1,25 volte la portata del cavo). Se le linee non vengono messe in parallelo nel quadro di campo e raggiungono indipendentemente l’inverter non è necessario nient’altro (a parte gli scaricatori di sovratensione idonei per la corrente continua e dotati di protezione con fusibile). Si ricorda che non è obbligatorio installare scaricatori di sovratensione, ma nella pianura padana è fortemente consigliato. Se invece vengono messi in parallelo nel quadro di campo bisognerà proteggere la calata (soprattutto se lunga e non protetta meccanicamente) da eventuali sovraccarichi e cortocircuiti solo se la portata del cavo è inferiore a 1,25 volte la Isc. In ogni caso la calata deve essere obbligatoriamente sezionata (CEI 64-8 712.536.2.1.1)
Aspettando i vostri commenti vi auguro buon lavoro.
Adriano

CITAZIONE (Adriano.l @ 9/1/2008, 17:22)

Inoltre non si conosce il limite della corrente diretta nel primo quadrante e, cosa basilare, non si conosce l’energia sopportabile dalla cella I2t nelle condizioni precedentemente descritte.

Se per semplicità supponiamo che tali correnti siano le IMPP la domanda che sorge è: può una stringa sopportare una corrente multipla (ad esempio doppia nel caso di tre stringhe) rispetto alla sua ottimale? Chi può rispondere lo faccia!

La corrente del primo quadrante corrisponde alla corrente diretta del diodo/cella...

Ora secondo me' tale corrente non centra nulla con quella massima prodotta nelle condizioni di STC, perche' i suoi limiti riguardano la 'fisica ' della giunzione ( nel senso delle dimensioni ) e la tipologia e area di contatto dei conduttori interni.

E' chiaramente un valore molto superiore a quella massima di produzione.... se si guarda un diodo 4007 e poi si guardano le dimensioni fisiche di una giunzione di una cella fotovoltaica e' facile intuire che la corrente che e' in grado di sopportare e' molto alta rispetto a quella di un comune diodo.
( probabilmente il limite massimo e' dovuto piu' alle dimensioni dei contatti che a quella della giunzione ).

Ad ogni modo su questo forum e' appena apparsa una indicazione circa uno studio Tedesco sull'argomento... Sembra che inversamente una cella sopporta almeno 7 volte la sua corrente massima prodotta...

Mi sembra verosimilissimo.... con questi valori se dimensioni un fusibile X 1,6 volte la corrente nominale non avrai mai problemi.

..Viceversa i diodi di blocco durano sembra molto poco.
Chi ha un impianto fotovoltaico sembra sperimenti sempre prima o poi il guastarsi di questo componente, che costa, e' di difficile reperibilita', riduce la producibilita' energetica annua dell'impianto ecc. ecc.

Ciao,
F.

un 1N4007 ha una corrente nominale di 1A e una corrente di picco non ripetitiva di 30A per una durata di 8,2ms.
Qui il costruttore parla chiaro, e in certi datasheet viene riportata l'energia passante. Possibile che per i moduli fotovoltaici si vada avanti ad intuizioni? Alla fine il montaggio di un impianto è molto semplice.
Gli elettricisti che seguo dal punto di vista tecnico, installano abitualmente i diodi di blocco anche per conto di una Ditta che fa progettazione e vendita di fotovoltaico, hanno già realizzato 2 impianti da 50kWp e molti altri da 3-4-6kWp e non si sono mai lamentati per guasti all'impianto. questa mia esperienza è relativamente giovane perchè mi occupo, anche dal punto di vista pratico, solo da un anno di impianti fotovoltaici e forse, per il momento, sono stato abbastanza fortunato. In ogni caso ritengo che uno dei problemi più grossi e sottovalutati siano gli scaricatori di sovratensione. Io mi occupo professionalmente anche di protezione dalle scariche atmosferiche e questo è un argomento tutt'altro che banale. La tensione che si viene ad instaurare in una stringa in caso di un fulmine che cade a 500-600m di distanza è molto forte in quanto l'induzione magnetica è un impulso con un fronte di salita di 8micro secondi e un fronte di discesa di 20 micro secondi e con correnti dell'ordine di 100kA e può originare nelle spire e nei cavi di collegamento a sviluppo verticale, delle sovratensioni dell'ordine di diverse migliaia di volt. gli scaricatori, molto costosi e costruiti da poche ditte(io uso Obo ma ci sono anche quelli della Dhen) dovrebbero essere messi nel quadro di campo in uscita ad ogni stringa, uno per il + e uno per il - , se il conduttore di protezione è troppo lungo la tensione indotta, sommata alla tensione dello scaricatore, può diventare molto pericolosa per il sistema. Nei casi dubbi (calate di lunghezza oltre i 10m) in teoria si dovrebbero mettere ulteriori scaricatori. Probabilmente questa potrebbe essere una causa di rottura dei diodi di blocco ma è meglio che si rompano dei diodi da 8€ che altri componenti più costosi.
Ciao e grazie per le informazioni.
Adriano

CITAZIONE

In definitiva il lavoro a regola d’arte (a prova di avvocati) consite nell’installare il diodo di blocco e un sezionatore per ogni stringa che permetta la manutenzione (magari dotato di fusibile obbligatorio solo se la corrente di corto circuito di stringa è superiore a 1,25 volte la portata del cavo). Se le linee non vengono messe in parallelo nel quadro di campo e raggiungono indipendentemente l’inverter non è necessario nient’altro (a parte gli scaricatori di sovratensione idonei per la corrente continua e dotati di protezione con fusibile).

quindi nel caso di cui sopra potrei sezionare singolarmente le stringhe facendo funzionare la restante parte dell'impianto (intendo dire le altre stringhe collegate al medesimo inverter??

Se così è, potresti indicarmi tipologie di sezionatori e fusibili adatti a questa configurazione:

Striga formata da 8 moduli
Vmpp = 35 V x 8 = 280 V
Impp = 5,15 A
Voc = 44,80 V x 8 = 358,4 V
Isc = 5,6 A

In questo caso anche un 1N4004 andrebbe bene??

Per quanto riguarda gli scaricatori:

TIPO SPD: Marca ABB, Modello OVR PV 40 600
Tensione di riferimento c.c. 600 V
Corrente massima di scarica 40 KA
Livello di protezione Up (L-L/L-PE) 2,8/1,4 KV

Grazie

Marcello

CITAZIONE

In questo caso anche un 1N4004 andrebbe bene??

scusami volevo dire un 1N4005

Grazie ancora

Marcello

I sezionatori con fusibile che si possono utilizzare sono del tipo E 232/32 dell’ABB o altri similari con fusibili da 6A (ma ricordati che i fusibili in questo caso servono a poco), uno per ogni stringa. E' importante che non siano manovrati sotto carico, prima devi sezionare l'inverter
1N4005 ha una tensione adeguata ma una corrente troppo bassa.
Serve un diodo da 800V 10- 12 A. di solito trovi quelli in contenitore metallico (attento che il catodo va sotto tensione e quindi lo devi isolare da masse metalliche e lo devi proteggere dalla possibilità di toccarlo, inoltre devi mettere l’adesivo giallo con la scritta TENSIONE PERICOLOSA).

Per quanto riguarda gli scaricatori ricordati che dovresti conoscere il livello ceraunico, cioè quanti fulmini per km2 arrivano sul tuo territorio in un anno, nella pianura padana sono 4 per km2 all’anno ed è il livello più elevato d’Italia. Inoltre si dovrebbe valutare la posizione dell’abitazione, la sua altezza e altre cose. Se sei nella pianura padana in una abitazione isolata e in una posizione più alta delle altre allora il rischio è elevato e gli scaricatori che hai proposto non vanno bene. Bisogna passare a quelli immediatamente superiori.

La OBO consiglia di mettere tre scaricatori per stringa : fra il + e -, fra il + e terra e fra il – e terra. Quelli della ABB non mi sembra che consiglino questo.
Guardando le raccomandazioni di entrambe le ditte (puoi scaricarle da internet) vedrai che per linee lunghe ti viene consigliato una ripetizione degli scaricatori magari subito a monte dell’inverter. Ti consiglio di effettuare il collegamento al nodo equipotenziale (dove viene collegata anche la parte metallica dei moduli) e poi a terra con il percorso più breve e meno tortuoso possibile, è fondamentale altrimenti anche gli scaricatori non servono a niente.

Molti collegano il – a terra, in questo modo si perde il doppio isolamento, anzi con sistemi a doppio isolamento è vietato il collegamento a terra.
Se il – viene collegato a terra e poi si tocca il + è probabile che non riusciate più a raccontarlo in giro

Ciao.
Adriano

CITAZIONE

Per quanto riguarda gli scaricatori ricordati che dovresti conoscere il livello ceraunico, cioè quanti fulmini per km2 arrivano sul tuo territorio in un anno, nella pianura padana sono 4 per km2 all’anno ed è il livello più elevato d’Italia. Inoltre si dovrebbe valutare la posizione dell’abitazione, la sua altezza e altre cose. Se sei nella pianura padana in una abitazione isolata e in una posizione più alta delle altre allora il rischio è elevato e gli scaricatori che hai proposto non vanno bene. Bisogna passare a quelli immediatamente superiori.

Grazie Adriano sei stato davvero chiaro.

Una sola precisazione...

Visto che il sistema da me preso in considerazione possiede 4 stringhe che separatamente giungono all'inverter, dovrò gioco forza considerare tre scaricatori, come tu consigli, per stringa.
nel mio caso quindi 12 scaricatori e visto che non è consigliabile sezionare sotto carico ogni singola stringa e devo sezionare l'inverter, quali sono i vantaggi di collegare singolarmente le stringhe all'inverter?? a questo punto una cassetta di parallelo stringhe e almeno risparmio sugli scaricatori, ne metto 3 dimensionati al parallelo.

C'è qualcosa che mi sfugge allora nelle potenzialità dell'utilizzo di inverter multistring.

Grazie ancora per le spiegazioni e attendo lumi.

Intanto ci ragiono.

Marcello

Se usi gli scaricatori dell'ABB ne serve uno per ogni stringa in quanto sono stati costruiti per avere le tre limitazioni. Non sono riuscito a trovare il prezzo di listino perchè sarebbe utile fare un confronto. Gli scaricatori della OBO consentono un inserimento più mirato perchè sono disponibili per varie tensioni. Ti ricordo che gli scaricatori dovrebbero essere protetti da proprio fusibile con corrente di intervento consigliata dal costruttore. La OBO fornisce anche una cassetta piombabile con all'interno tutto il necessario per la protezione di una stringa ma non ti so dire molto di più.

Gli inverter a più ingressi rappresentano per me ancora un'incognita perchè, se dal punto di vista teorico so che cosa ci dovrebbe essere, dal punto di vista pratico nessuno ti dice niente. Oppure si dovrebbe avere un amico inserito in qualche centro di assistenza. Non ho ancora avuto la fortuna di aprirne uno. C'è stato solo un informatore di una Ditta tedesca che mi ha detto che all'interno ci sono dei diodi di ingresso che fanno le funzioni di diodo di blocco, per il resto nessuno risponde.
Credo che il mercato sia ancora troppo giovane e che siamo in presenza di persone fortemente impreparate dal punto di vista tecnico mentre sono ben istruite commercialmente. Io intuisco che in un inverter multingressi ci dovrebbe essere un inseguitore di MPP per ogni stringa in modo da far confluire nella sezione di conversione la massima potenza totale disponibile rendendo le stringhe indipendenti l'una dall'altra. Ma è solo una mia ipotesi.
Purtroppo, o per fortuna, stiamo crescendo insieme spesso sperimentando come ha fatto Fabrizio per vedere di far quadrare i conti.
Ciao, Adriano

- confermo, in inverter multistring vi sono più inseguitori MPP in modo da rendere indipendenti le stringhe (info dai datasheet e conferma da ass. tecnica delle ditte)

- sovente (anzi secondo me sempre) i diodi in ingresso NON svolgono le funzioni di diodi di blocco che , se necessari, devono essere previsti esternamente all'inverter, i diodi integrati nell'inverter sono diodi di protezione contro l'inversione accidentale della polarità

saluti

CITAZIONE

- confermo, in inverter multistring vi sono più inseguitori MPP in modo da rendere indipendenti le stringhe (info dai datasheet e conferma da ass. tecnica delle ditte)

- sovente (anzi secondo me sempre) i diodi in ingresso NON svolgono le funzioni di diodi di blocco che , se necessari, devono essere previsti esternamente all'inverter, i diodi integrati nell'inverter sono diodi di protezione contro l'inversione accidentale della polarità

Pienamente daccordo, infatti con le stringhe in parallelo come potrei sfrutare l'MPPT??
e poi sicuramente i diodi all'interno dell'inverter sono esclusivamente per evitare i danni da l'inversione di polarità.

Aggiungo inoltre, ci ho pensato un pochino, che un ulteriore vantaggio risiede nel poter in questo modo monitorare le singole stringhe (sempre che l'inverter abbia questa funzionalità).

Grazie a tutti per la squisita consulenza.

Marcello

Chiedo a voi esperti se ritenete preferibile mettere il diodo di blocco sul negativo.Intendo come negativo (effettivo-reale)quello del senso(verso)degli elettroni non quello convenzionale del + e - che e messo sui connettori per fotovoltaico

Salve,mi sapete dire se i diodi attivi(STMicroelectronics)si possono utilizzare anche come diodi di blocco.Qualcuno li ha provati?