L'impianto fotovoltaico converte l'energia solare in energia elettrica. Tuttavia, questa energia elettrica è diversa dall’elettricità della rete tradizionale perché è energia a corrente continua (CC). Pertanto, sono necessari una serie di interruttori automatici CC, fusibili CC e dispositivi di protezione da sovratensione CC per proteggere le apparecchiature e il sistema dell'impianto fotovoltaico. In questo articolo discuteremo in dettaglio le funzioni e le applicazioni di questi prodotti elettrici CC.
1. Interruttori automatici CC
Gli interruttori automatici CC sono dispositivi di protezione utilizzati per interrompere i circuiti CC. La loro funzione principale è quella di disconnettere automaticamente il circuito in caso di guasto o situazione anomala per tutelare la sicurezza delle apparecchiature e del personale. Il ruolo degli interruttori automatici CC nelle centrali fotovoltaiche è simile a quello degli interruttori in aria nelle centrali elettriche CA. Nei sistemi di protezione elettrica, gli interruttori automatici DC sono dispositivi essenziali. Sono disponibili in una varietà di correnti e tensioni nominali per soddisfare i diversi requisiti applicativi.
2. Fusibili CC
I fusibili CC sono dispositivi utilizzati per proteggere i circuiti CC. La loro funzione principale è quella di disconnettere automaticamente il circuito in caso di sovraccarico o cortocircuito per proteggere la sicurezza delle apparecchiature e del personale. A differenza degli interruttori automatici CC, i fusibili CC sono dispositivi di protezione monouso che devono essere sostituiti una volta attivati. Negli impianti fotovoltaici, i fusibili CC sono solitamente installati all'estremità di uscita dei pannelli solari per proteggere i pannelli solari e i loro circuiti in serie.
3. Protezioni da sovratensione CC
I limitatori di sovratensione CC sono dispositivi utilizzati per proteggere i circuiti CC. La loro funzione principale è limitare la sovratensione a un intervallo di sicurezza per proteggere la sicurezza delle apparecchiature e del personale in caso di sovratensione nel circuito. I limitatori di sovratensione CC vengono solitamente installati all'estremità di uscita dei pannelli solari per proteggere i pannelli solari e i loro circuiti in serie. Negli impianti fotovoltaici, a causa di fattori ambientali e di altro tipo, si possono verificare situazioni di sovratensione. Pertanto, i limitatori di sovratensione CC sono dispositivi di protezione elettrica molto importanti.
4. Protezione elettrica a livello di componente
Negli impianti fotovoltaici ogni pannello solare necessita di un sistema di protezione elettrica indipendente. Ciò significa che ciascun pannello solare richiede un interruttore automatico CC, un fusibile CC e un dispositivo di protezione da sovratensione CC indipendenti. Questi dispositivi di protezione possono prevenire guasti come cortocircuiti, sovraccarichi e sovratensioni nei pannelli solari, proteggendo così la stabilità e l'affidabilità dell'intero sistema.
5. Protezione elettrica centralizzata
Oltre alla protezione elettrica a livello di componente, esiste un sistema di protezione elettrica più centralizzato. Il sistema di protezione elettrica centralizzato collega tutti i pannelli solari in serie e quindi utilizza un interruttore automatico CC centralizzato, un fusibile CC e un dispositivo di protezione da sovratensione CC per proteggere l'intero circuito in serie dei pannelli solari. Questo sistema di protezione centralizzato può ridurre il numero di apparecchiature e linee, riducendo così i costi e il tasso di guasto del sistema.
6. Norme di sicurezza elettrica
Per qualsiasi apparecchiatura e impianto elettrico devono essere rispettate specifiche norme di sicurezza. Negli impianti fotovoltaici, questi standard includono IEC 61730 e IEC 62109. Questi standard specificano i requisiti di sicurezza e i metodi di prova per apparecchiature e sistemi elettrici per garantire l'affidabilità e la sicurezza del sistema.
7. Misure di protezione contro i fulmini per le centrali fotovoltaiche
Poiché le apparecchiature e gli impianti delle centrali fotovoltaiche vengono solitamente installati in ambienti esterni, è necessario adottare una serie di misure di protezione contro i fulmini. Queste misure includono la messa a terra, i parafulmini, i dispositivi di protezione dalle sovratensioni e i dispositivi di protezione dai fulmini. Questi dispositivi e tecnologie possono proteggere le apparecchiature e gli impianti delle centrali fotovoltaiche dagli effetti di calamità naturali come i fulmini.
In sintesi, il sistema di protezione elettrica delle centrali fotovoltaiche comprende una varietà di dispositivi e tecnologie come interruttori automatici CC, fusibili CC, limitatori di sovratensione CC, protezione elettrica a livello di modulo e protezione elettrica centralizzata. Questi dispositivi e tecnologie possono proteggere le apparecchiature e gli impianti delle centrali fotovoltaiche da guasti e calamità naturali come cortocircuiti, sovraccarichi, sovratensioni e fulmini, migliorando così l'affidabilità e la sicurezza del sistema.
