Discussione: Inverter senza trasformatore: messa a terra, dispositivi di protezione.

Ciao a tutti.
Per l'azienda in cui lavoro da poco, devo realizzare il progetto esecutivo di un impianto fotovoltaico in BT di potenza nominale pari a 8.1 kWp.
L'impianto è così configurato:

36 Pannelli TRINA SOLAR TSM 225PC05 da 225Wp
3 Inverter AROS SIRIO 2800

Gli inverter, monofase, verranno connessi ognuno ad una fase per creare un sistema trifase.

Tali inverter non dispongono del trasformatore di isolamento integrato (la normativa, come sappiamo, per impianti < 20 kWp lo consente) ma hanno un dispositivo di controllo della componente continua per evitarne l'immissione in rete. Tale dispositivo, stando al datahseet fornito dalla stessa AROS, viene considerato come un Differenziale di tipo B lato c.a.
Usando come testo tecnico di riferimento la guida blu di tuttonormel (n.15 - fotovoltaico), quando ci si trova in presenza di sistemi senza trasformatore (il mio caso) è necessario fare delle scelte ben precise in termini di messa a terra.
Più precisamente, sempre dal testo considerato, si legge che

"in mancanza di trasformatore, il sistema PV diventa un'estensione della rete (sistema TT o TN). Il sistema PV è quindi a terra tramite la rete. Le masse lato rete non vanno messe a terra, in quanto non sarebbe rispettata la regola per cui tutte le masse di un impianto utilizzatore devono essere protette da un interruttore differenziale (sistema TT).
Lato fotovoltaico, invece, occorre un differenziale, ponendolo a valle dell'ultima massa nel senso dell'energia proveniente dal generatore PV. Tale differenziale deve essere di tipo B, a meno che il costruttore non dichiari che l'inverter è per costruzione tale da non iniettare correnti continue di guasto a terra. (precisazione presente nel datasheet AROS)"

1. Ne deduco quindi che nel mio caso è rispettata la normativa per cui dopo l'inverter, lato c.a., non devo inserire alcun differenziale di tipo B a protezione: è corretto?
2. Ora, però, mi subentra un po di confusione: il generatore e l'inverter, vanno messi a terra?

Avrei altre cose sulle quali confrontarmi con voi ma preferisco andare per step e non mettere troppe domande in un unico post: aspetto magari qualche vostra osservazione su questi primi quesiti per eventualmente scriverne altri.

Spero di non ricevere insulti

Buongiorno,
nessuno che possa darmi un aiuto?

L'interruttore differenziale può nn essere di tipo B (devi avere la dichiarazione del costruttore per le componenti continue).
Il differenziale io lo metterei. Proprio nella documentazione tecnica di cui parli viene inserito il differenziale a valle dell'inverter(flusso energia dai pannelli verso la rete del Distributore), le motivazioni mi sembrano abbastanza chiare (figg. 7.5 e 7.6). Fa un esempio sia per guasto sull'inverter e sia per una massa a monte dell'inverter.
Nn so forse nn ho capito bene la tua perplessità.
Ad ogni modo spero di esserti stato d'aiuto.

Originariamente inviata da gianlucalilliu

L'interruttore differenziale può nn essere di tipo B (devi avere la dichiarazione del costruttore per le componenti continue).
Il differenziale io lo metterei. Proprio nella documentazione tecnica di cui parli viene inserito il differenziale a valle dell'inverter(flusso energia dai pannelli verso la rete del Distributore), le motivazioni mi sembrano abbastanza chiare (figg. 7.5 e 7.6). Fa un esempio sia per guasto sull'inverter e sia per una massa a monte dell'inverter.
Nn so forse nn ho capito bene la tua perplessità.
Ad ogni modo spero di esserti stato d'aiuto.

Ciao, ti ringrazio intanto per l'avermi risposto.

Il costruttore, AROS, dichiara che l'inverter è per costruzione capace di evitare l'immissione della parte continua in rete, poichè il dispositivo di controllo in uscita è assimilabile ad un differenziale di tipo B.

Considerando l'allegato, che è lo schema unifilare dell'impianto, il mio dubbio è se il differenziale posto a protezione dei tre inverter (dopo il loro parallelo, quindi) è sufficiente che sia di tipo A il differenziale inserito.

se disponi di una dicharazione, che io eventualmente allegherei al progetto, penso che non ci siano problemi per il tipo A. Come scrivi tu il dispositivo interno all'inverter e assimilabile a un differenziale tipo B ma non penso sia un differenziale ma bensì è un sistema di controllo che appunto è interno all'inverter.

Originariamente inviata da cegt

Ne deduco quindi che nel mio caso è rispettata la normativa per cui dopo l'inverter, lato c.a., non devo inserire alcun differenziale di tipo B a protezione: è corretto?

Un chiarimento: tu col differenziale vuoi proteggere il lato a monte dell'inverter (campo FV) o il lato a valle?

In sostanza, i terminali d'ingresso del differenziale sono lato fornitore/utilizzatore o lato inverter?

mp

Originariamente inviata da Maurizio Paganelli

Un chiarimento: tu col differenziale vuoi proteggere il lato a monte dell'inverter (campo FV) o il lato a valle?

In sostanza, i terminali d'ingresso del differenziale sono lato fornitore/utilizzatore o lato inverter?

mp

Ciao, il differenziale (se necessario), sarebbe posto per proteggere i cavi a valle dell'inverter, lato c.a. quindi.

Leggendo un po di guide tecniche, e seguendo anche il vostro suggerimento, mi sembra di capire che se l'inverter è dichiarato per costruzione incapace di iniettare corrente continua, allora non è necessario il differenziale di tipo B in uscita da esso.

Inoltre, essendo i moduli, ed i cavi, in classe II, devo mettere a terra solo le masse prima del parallelo con la rete, ovvero in pratica la massa dell'inverter, in quanto nemmeno la struttura di sostegno può considerarsi massa estranea.

Mi viene da chiedere se tale ragionamento è sempre valido, trattandosi il mio di un caso con due sezioni di impianto: una sopra un gazebo come copertura, l'altra su falda inclinata.

Originariamente inviata da Maurizio Paganelli

Un chiarimento: tu col differenziale vuoi proteggere il lato a monte dell'inverter (campo FV) o il lato a valle?

In sostanza, i terminali d'ingresso del differenziale sono lato fornitore/utilizzatore o lato inverter?

mp

Maurizio, approfitto del tuo intervento per chiederti e per chiedervi se nel caso di più inverter senza trafo di isolamento (Pfv>20 kWp) e quindi con trafo esterno, sia necessario, nel quadro di parallelo inverter inserire dei magnetotermici differenziali(tra quadro di parallelo inverter e trafo di isolamento) per la protezione dai contatti indiretti. A mio parere sembrerebbe di no in quanto fino al trafo di isolamento avrei realizzato un sistema IT (sia lato cc che lato ac) e quindi grazie al sistema di rilevazione guasti dell'inverter saprei se si è verificato un primo guasto oppure no, sfruttando le caratteristiche dei sistemi IT per primo guasto a terra( ad esempio sulla carcassa del trafo di isolamento).
In molte pubblicazioni tecniche ho visto inserire dei magneto termici differenziali nel quadro parello inverter con il trafo di isolamento a valle e sinceramento nn ho capito bene il perchè.
Cosa ne pensate.
Gianluca

Originariamente inviata da gianlucalilliu

Maurizio, approfitto del tuo intervento... In molte pubblicazioni tecniche ho visto inserire dei magneto termici differenziali nel quadro parello inverter con il trafo di isolamento a valle e sinceramento nn ho capito bene il perchè.
Cosa ne pensate.
Gianluca

Ciao Gianluca, io la penso esattamente come te, ma anch'io ho notato che parecchi mettono il differenziale tra uscita inverter e trafo isolamento.. anche a me farebbe piacere qualche spiegazione per fare un po' di luce..
Impianto da 25kWp con 3 inverter senza trafo e trafo isolamento da esterno io non ho previsto il differenziale tra inverter e trasformatore d'isolamento.

Grazie a tutti per gli interventi

Mingo

Originariamente inviata da gianlucalilliu

A mio parere sembrerebbe di no in quanto fino al trafo di isolamento avrei realizzato un sistema IT (sia lato cc che lato ac) e quindi grazie al sistema di rilevazione guasti dell'inverter saprei se si è verificato un primo guasto oppure no,

Scusa Gianluca, mi ero perso il tuo messaggio.

DOMANDA:

La norma 64-8/7:2001 al punto 712.413.1.1.1.2 (pag 126) specifica che se
l'inverter non è dotato di trasformatore di isolamento a 50Hz, il
differenziale utilizzato per la protezione dai contatti indiretti deve
essere tipo B. Al secondo capoverso si specifica che se il convertitore non
sia per costruzione tale da iniettare correnti continue di guasto a terra,
il differenziale tipo B non è richiesto. Gli inverter dotati di dispositivo
di sicurezza e controllo della componente continua immessa in rete
(apertura dei rele di interfaccia in caso di guasto) asserviti a campi FV in IT,
sono da ritenersi appartenenti alla categoria conteplata nel secondo capoverso
e quindi non soggetti all'obbligo del differenziale tipo B o no ?

RISPOSTA:

Non riteniamo che si possa omettere tale protezione, anche quando sia
installato un dispositivo in grado di interrompere l'alimentazione qualora
sia presente una corrente continua di guasto verso terra.
Questo dispositivo dovrebbe in questo caso essere in grado di intervenire
nei tempi previsti per gli interruttori differenziali e presentare le stesse
caratteristiche di affidabilita degli interruttori differenziali di tipo B:
dovrebbe essere cioe sostanzialmente un interruttore differenziale di tipo B.

Giuseppe Buonincontri
Comitato Elettrotecnico Italiano
Quesiti@ceiweb.it"

Inoltre, dal manuale Power-One:

"Da notare, comunque, che il dispositivo integrato protegge il sistema contro i soli guasti verso terra che si verificano a monte dei morsetti ac dell'inverter (cioe' verso il lato dc.....).... Le correnti di dispersione che possono verificarsi nel tratto ac compreso tra il punto di prelievo/immissione e l'inverter, non sono rilevate e necessitano di un dispositivo di protezione esterno"

Se poi qualcuno ha tempo, si dovrebbe interpellare Power-One per sapere se il dispositivo di protezione lato dc necessita della messa a terra dei pannelli e della struttura di fissaggio, per rilevare e intervenire (direi proprio di si).

Ciao,
mp

Originariamente inviata da Mingoz37

Ciao Gianluca, io la penso esattamente come te, ma anch'io ho notato che parecchi mettono il differenziale tra uscita inverter e trafo isolamento.. anche a me farebbe piacere qualche spiegazione per fare un po' di luce..
Impianto da 25kWp con 3 inverter senza trafo e trafo isolamento da esterno io non ho previsto il differenziale tra inverter e trasformatore d'isolamento.

Grazie a tutti per gli interventi

Mingo

Così è corretto. Per me non ha senso inserire un diff. tra trafo e inverter.
Eventualmente si potrebbe usare un dispositivo che sezioni gli inverter.

Io ho avuto uno scambio di mail con Power one ed anche con Aros e loro consigliano comunque la messa a terra funzionale almeno della struttura di sostegno dei moduli.

Originariamente inviata da cegt

Così è corretto. Per me non ha senso inserire un diff. tra trafo e inverter.
Eventualmente si potrebbe usare un dispositivo che sezioni gli inverter.

Grazie per la risposta.. sono d'accordo infatti il dispositivo che seziona gli inverter l'ho previsto..

I moduli in classe II non devono essere collegati a terra. Le strutture di sostegno devono invece essere collegate a terra qualora esse costituiscano una "massa estranea".
Utilizzando convertitori i cui costruttori forniscono esplicita dichiarazione è possibile omettere il differenziale in classe "B". Tuttavia, vista la ridotta differenza di costo è consigliabile installare un differenziale in classe "A" anzichè "AC".

Ciao. Grazie per il tuo intervento.

Come mai è consigliabile un differenziale di classe A e non AC?
Io, nel mio caso (3 inverter TL della aros come quelli in discussione sopra) ho messo in uscita agli inverter 3 magnetotermici tipo C e poi, in uscita al loro parallelo, un differenziale tipo AC.
Da più parti vedo spesso soluzioni con differenziali tipo AC.

Mi piacerebbe capire a fondo il tuo suggerimento

Grazie a tutti per gli interventi.
Vi allego uno schema di massima (scusate la grafica) con un possibile anello di guasto che, a mio parere, potrebbe verificarsi nel caso di un guasto sul trafo di isolamento con il secondario a stella senza centro stella a terra.
la richiusura dovrebbe avvenire tramite le capacità della linea con valori della corrente di dispersione molto bassi. Personalmente potrei concludere dicendo che mettere il differenziale potrebbe essere una sicurezza in più che usare solo il magnetotermico.
Ma queste correnti sarebbero rilevate dal differenziale???
Cosa ne pensate.
Gianluca

Originariamente inviata da gianlucalilliu

Cosa ne pensate.
Gianluca

la corrente di guasto chiusa sul generatore FV "isolato" e quindi solo per dispersione capacitiva è sicuramente irrisoria in impianti piccoli e nel caso di telai NON elettricamente connessi a terra.

Anche il passaggio di corrente di guasto nell'inverter non mi sembra abbia i presupposti di valori rilevanti (sempre che non scattino le protezioni dell'inverter stesso)

Secondo me è il disegno di un "caso limite" che può accadere in casi abbastanza rari, ma mi piacerebbe avere un feedback anche da parte di altri

Originariamente inviata da Jago76

I moduli in classe II non devono essere collegati a terra. Le strutture di sostegno devono invece essere collegate a terra qualora esse costituiscano una "massa estranea"

Anche su questo avrei da obiettare....

le masse estranee sono da collegare a terra in caso siano "a rischio" ovvero in caso possano essere, in caso di guasto, portate a potenziale.
Se i sistemi ad essi afferenti sono considerati a doppio isolamento, la messa a terra è inutile oltre che "vietata" per norma.

In questa circostanza, l'unica vera necessità di collegamento a terra di una struttura riguarda l'analisi 81-10 per i rischi fulminazione.

Scusate la domanda forse ingenua, ma dove e' dichiarata la classe di isolamento del modulo ?

grazie

Per CEGT: Va benissimo come hai fatto tu. Il differenziale classe "A" è effettivamente un qualcosa in più: questo tipo di differenziale è in grado di rilevare dispersioni con forma d'onda unidirezionale pulsante per cui potrebbe rilevare un'eventuale fuga di corrente non puramente continua ma neanche sinusoidale che sfuggisse al controllore interno all'inverter. Visto che la differenza di costo tra un classe "A" ed un "AC" è piuttosto irrisoria si può pensare di impiegarlo...

Per

Per GATE ARRAY: Le masse non facenti parte dell'impianto elettrico si definiscono "masse estranee" solo qualora esse possano assumere un potenziale pericoloso in caso di guasto (resistenza verso terra superiore a 1000 ohm); in tal caso, dunque, devono essere collegate a terra. I componenti in classe II, confermo, NON devono essere collegati a terra.
La valutazione secondo CEI 81-10 è un altro discorso ancora e prescinde da quanto appena esposto.

Originariamente inviata da spider61

Scusate la domanda forse ingenua, ma dove e' dichiarata la classe di isolamento del modulo ?

grazie

La classe II di un componente è indicato sulla targa del componente stesso, con un simbolo grafico che consiste in due quadrati concentrici.

Originariamente inviata da Jago76

Le masse non facenti parte dell'impianto elettrico si definiscono "masse estranee" solo qualora esse possano assumere un potenziale pericoloso in caso di guasto

esatto.... si deve poter guastare qualcosa per considerarle masse estranee

Originariamente inviata da Jago76

resistenza verso terra superiore a 1000 ohm

qui sorge il problema... ovvero "non è una massa estranea quella che ha una impedenza verso terra minore di 1000 ohm" ma in aggiunta a questo, DEVE essere associata la possibilità che questo possa avere potenziale pericoloso in caso di guasto.

faccio un esempio:
un grata metallica "recinzione" in mezzo alla campagna che ha vicino un sistema elettrico di classe II NON è massa estranea anche se la sua resistenza verso terra è di 10 ohm. Il fatto che sia praticamente a terra e quindi non isolata, non la classifica automaticamente come massa estranea....per farlo, deve potersi "guastare" qualcosa nelle sue vicinanze in modo che ci sia un possibilità di tensione di contatto pericolosa.
Se in presenza si una massa "sospetta" l'unico sistema elettrico è un sistema in classe isolamento II, la probabilità di un guasto che porti a potenziale la parte conduttrice è praticamente nullo.... in questo caso NON si deve effettuare il collegamento equipotenziale, che anzi potrebbe essere maggiormente negativo ai fini della sicurezza.


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2.1.3.2 Masse estranee
Si definisce massa estranea “una parte conduttrice non facente parte dell’impianto elettrico in grado di introdurre un potenziale (generalmente il potenziale di terra)”.

Non sono da considerare masse estranee quei corpi metallici che non possono introdurre potenziali, generalmente di terra, nell’area dell’impianto elettrico (ad esempio, telai e ante di porte e finestre, ecc.).

In ambienti a maggior rischio elettrico (ad es. locali contenenti bagni e docce, piscine, locali ad uso medico), o in certe particolari condizioni d’interruzione automatica dell’alimentazione (ad esempio sistemi TN che non prevedono l’interruzione automatica dell’alimentazione nei tempi stabiliti dalla Norma) le masse estranee devono essere rese equipotenziali localmente con collegamenti supplementari.

Possono non essere collegati a terra elementi come i pali in calcestruzzo compresso con armatura metallica non accessibile e masse di piccole dimensioni (viti, targhe, graffe di sostegno cavi, piastre metalliche di dimensioni non superiori, indicativamente, a 50 mm x 50 mm, ecc...).

Le parti metalliche aventi le caratteristiche di masse estranee ma che non sono simultaneamente accessibili con altre masse o masse estranee, possono non essere collegate all’impianto di terra (ad esempio strutture e recinzioni metalliche).
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Originariamente inviata da spider61

Scusate la domanda forse ingenua, ma dove e' dichiarata la classe di isolamento del modulo ?
grazie

puoi trovarla in 3 posti

1) certificazione di prodotto (CE e varie)
2) Manuale / datasheet
3) Sull'etichetta direttamente del modulo con simbolo del doppio quadrato concentrico

Originariamente inviata da Gate Array

puoi trovarla in 3 posti

Grazie
Stoì guardando sui datasheet :
Solarworld - Suntech hanno il doppio quadrato
Eurener - Trina no
continuo per curiosita' a vedere ,

Non capisco pero' come faccia ad essere un pannello si e uno no in classe II visto il montaggio piu' o meno standardizzato.... forse qualcuno non perde tempo a certificare anche in quel senso il pannello ?! Boh !!