Prova del quadro di parallelo stringhe fotovoltaico

Un quadro di parallelo stringhe fotovoltaico raccoglie le uscite di più stringhe e le combina in uno o più circuiti in corrente continua prima che la potenza passi verso l’inverter o un altro stadio a valle in corrente continua. A seconda del progetto dell’impianto, l’involucro può contenere fusibili di stringa, dispositivi di sezionamento, dispositivi di protezione dalle sovratensioni, componenti di monitoraggio, morsetti, sbarre e relativi conduttori di protezione.

Ispezione e prova valutano le connessioni di stringa specificate, i dispositivi di protezione, l’identificazione, la polarità, lo stato fisico e le misure elettriche prima o durante l’esercizio. Misure e condizioni osservate vengono confrontate con il progetto dell’impianto, la documentazione delle apparecchiature, lo stato di esercizio atteso e la procedura di prova adottata. I rilievi possono individuare condizioni da correggere; non ottimizzano automaticamente la produzione né dimostrano che l’intero impianto fotovoltaico sia sicuro.

L’ispezione a circuito diseccitato e la misura elettrica sotto tensione vanno trattate come attività separate. Alcuni elementi si possono esaminare solo dopo un’adeguata procedura di sezionamento, mentre le misure di tensione o di corrente di stringa possono richiedere che il circuito sia in funzione. Il piano di lavoro deve definire la condizione richiesta per ciascun controllo.

Connettori in corrente continua o portafusibili non idonei non vanno aperti sotto carico. Interrompere la corrente continua con apparecchiature non progettate per aprire il circuito sotto carico può generare archi pericolosi e danni alle apparecchiature.

Il primo obiettivo è confermare che le stringhe siano collegate secondo la disposizione del circuito prevista. Etichettatura errata, polarità invertita, stringhe mancanti, collegamenti incrociati, conduttori allentati o un cablaggio diverso dai disegni possono rendere difficile la ricerca dei guasti e creare condizioni di esercizio non sicure o anomale.

Il secondo obiettivo è ispezionare i componenti di protezione e di manovra che fanno parte del sistema in corrente continua. Fusibili, sezionatori, dispositivi di protezione dalle sovratensioni, morsetti, conduttori di protezione e altri componenti vanno controllati in base alla loro funzione e alle informazioni del costruttore. Un componente fisicamente presente non va dato per scontato come correttamente dimensionato, collegato o funzionante.

Le misure sul quadro possono anche supportare l’indagine sulle differenze di produzione. Se una stringa porta una corrente sensibilmente diversa da quella di stringhe comparabili in condizioni simili, il risultato può giustificare un’ispezione più approfondita di quella stringa, dei suoi moduli, connettori, cavi, condizioni di ombreggiamento o canale di misura. La prova sul quadro restringe l’indagine; non stabilisce la causa a partire da un solo valore di corrente.

L’ispezione supporta anche la sicurezza lato corrente continua, individuando condizioni visibili o misurabili che richiedono una correzione. Resta una parte della verifica elettrica dell’impianto e non una valutazione completa della sicurezza.

Il team dovrebbe partire da disegni aggiornati, elenchi delle stringhe, informazioni sulle apparecchiature, etichette e ambito dell’ispezione. Sapere quali stringhe devono terminare nel quadro, la loro polarità attesa, la disposizione dei dispositivi di protezione e il circuito a valle permette di confrontare l’installazione fisica con il progetto previsto.

Prima di aprire l’involucro o di lavorarci all’interno, il personale deve valutare lo stato elettrico delle apparecchiature. Le stringhe fotovoltaiche possono restare in tensione ogni volta che c’è luce sufficiente, e sezionare il lato inverter non elimina necessariamente la tensione dai circuiti di stringa in ingresso. L’accesso in sicurezza dipende quindi dalla reale disposizione dei circuiti e non dalla posizione di un singolo interruttore.

Le attività a circuito diseccitato devono seguire la procedura di sezionamento e verifica applicabile al sito. Dove le misure vanno eseguite su circuiti in funzione, apparecchiature, puntali, sonde, dispositivi di protezione e metodo di lavoro devono essere adatti alla tensione continua e alle condizioni prospettiche presenti.

Nessun collegamento va disturbato solo per rendere l’ispezione più comoda. In particolare, connettori, morsetti e portafusibili non destinati all’apertura sotto carico non vanno aperti mentre sono percorsi da corrente. Se l’ispezione richiede uno scollegamento, il circuito va prima portato nello stato di sicurezza richiesto con la procedura approvata.

La corrente di stringa si misura di norma dove il progetto del quadro offre punti di accesso o di monitoraggio sicuri. I valori di corrente di stringhe elettricamente comparabili possono essere esaminati insieme quando irraggiamento, orientamento, ombreggiamento, configurazione dei moduli e condizioni di esercizio sono sufficientemente simili. Una differenza può indicare una condizione che merita un’indagine, ma la sola corrente non identifica se la causa sia un problema del modulo, ombreggiamento, resistenza di connessione, stato del fusibile, errore di misura o un altro fattore.

Si può misurare anche la tensione della stringa o del circuito e confrontarla con la configurazione attesa. Le misure di tensione possono aiutare a rivelare polarità invertita, circuiti aperti, configurazioni in serie inattese o altre differenze di cablaggio. L’interpretazione deve tenere conto della configurazione del campo, della temperatura dei moduli, dell’irraggiamento, dello stato di funzionamento dell’inverter e del fatto che la misura sia a circuito aperto o eseguita in esercizio.

La polarità va verificata dove richiesto dalla procedura di ispezione. Una polarità errata può danneggiare le apparecchiature o impedire il normale funzionamento, quindi la prova va eseguita con uno strumento e un metodo adatti al sistema in corrente continua e non dedotta soltanto dal colore dei cavi o dall’etichettatura.

La prova di isolamento può far parte di un’ispezione elettrica fotovoltaica più ampia, quando è appropriata per il circuito e per lo stato delle apparecchiature. Non va eseguita con leggerezza attraverso elettronica collegata o dispositivi di protezione dalle sovratensioni senza considerare la tensione di prova e i requisiti del costruttore, perché una prova di isolamento inadeguata può danneggiare le apparecchiature collegate o dare risultati fuorvianti.

Un rapporto utile identifica con esattezza il quadro, i circuiti esaminati e le stringhe o le uscite associate a ciascuna misura. Le etichette delle stringhe devono corrispondere agli identificativi di campo o ai disegni in modo abbastanza preciso da permettere a un altro tecnico di individuare lo stesso circuito senza dover ricostruire l’ispezione a memoria.

Il rapporto deve indicare che cosa è stato ispezionato a circuito diseccitato e che cosa è stato misurato con il sistema in funzione. Le condizioni di esercizio rilevanti vanno registrate quando influiscono sull’interpretazione, in particolare per le misure comparative di corrente. Vanno documentati anche lo strumento di misura, la funzione di misura e le impostazioni di prova applicabili.

Lo stato osservato dei componenti va separato dai valori misurati. Un portafusibile danneggiato, un morsetto scolorito, un’etichetta mancante o un cavo di monitoraggio scollegato sono rilievi visivi; corrente, tensione o resistenza di isolamento sono risultati misurati. Tenere distinte le due categorie rende il rapporto più facile da rivedere e riduce il rischio di trasformare un’osservazione in una diagnosi non supportata.

I rilievi che richiedono conferma vanno segnalati di conseguenza. Uno squilibrio di corrente può giustificare prove successive, ma il rapporto non deve definire difettoso un modulo se le evidenze non lo supportano.

Le squadre di campo possono trovare etichette di stringa errate o mancanti, polarità invertita, circuiti di stringa aperti, fusibili bruciati, fusibili di sostituzione non idonei, terminazioni allentate, isolamento danneggiato, corrosione, contaminazione, infiltrazioni d’acqua, pressacavi danneggiati, dispositivi di protezione dalle sovratensioni degradati o apparecchiature di monitoraggio scollegate. Segni di riscaldamento o scolorimento possono indicare una connessione che merita ulteriori indagini.

Una corrente diversa tra stringhe per il resto comparabili è un altro motivo frequente di approfondimento. La causa può trovarsi fuori dal quadro, tra ombreggiamento, sporco, danni ai moduli, problemi ai connettori, differenze di configurazione delle stringhe o condizioni in altri punti del circuito in corrente continua. La misura sul quadro individua dove il comportamento differisce; non va usata per attribuire la causa all’origine senza ulteriori evidenze.

Alcuni rilievi apparenti sono problemi di misura e non difetti delle apparecchiature. Orientamento errato della pinza, portata del multimetro non adatta, scarso contatto delle sonde, irraggiamento instabile o confronto tra stringhe con orientamenti diversi possono produrre risultati fuorvianti. I valori inattesi vanno quindi controllati rispetto alla disposizione del circuito e alle condizioni di misura prima di specificare un intervento correttivo.

Un buon processo di ispezione registra i circuiti inaccessibili o non provati come limitazioni e non li considera tacitamente soddisfacenti.

L’ispezione di un quadro di parallelo stringhe copre le apparecchiature e i circuiti inclusi nel suo ambito definito. Non dimostra l’efficienza dell’inverter, non massimizza la produzione di energia, non verifica lo stato meccanico complessivo del campo e non stabilisce la sicurezza dell’intero impianto. Possono servire altre ispezioni e prove per moduli, connettori, cavi, isolamento, messa a terra, funzionamento dell’inverter, dispositivi di protezione e componenti strutturali.

Anche le misure elettriche descrivono l’impianto soltanto nelle condizioni presenti quando sono state eseguite. Una stringa che appare normale durante una misura può sviluppare in seguito una connessione intermittente, una condizione di ombreggiamento, un problema di isolamento o il guasto di un componente. Una sola ispezione non equivale quindi a un monitoraggio continuo.

L’imaging termico può supportare l’indagine su morsetti riscaldati o altre anomalie di temperatura, ma un’immagine termica da sola non conferma la causa di un guasto. Prima di classificare un difetto possono servire misure elettriche, evidenze visive, stato delle apparecchiature, dati di esercizio e prove successive.

La IEC 62446-3 riguarda l’ispezione termografica all’aperto degli impianti fotovoltaici in esercizio. Il suo ambito comprende attrezzatura, condizioni ambientali, procedure di ispezione, competenza del personale e rapporto, e non impone un unico intervallo di temperatura per ogni impianto fotovoltaico. Non va presentata come un algoritmo software né come sostituto delle procedure elettriche usate per provare un quadro di parallelo stringhe.