Informazione Tecnica
Linee guida per la realizzazione
di impianti fotovoltaici basati
su inverter trifase
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INDICE
1
SCOPO DEL DOCUMENTO .............................................................. 3
2
INSTALLAZIONE E POTENZA ......................................................... 3
2.1
Ventilazione locale tecnico ........................................................ 3
2.2
Scaricatori di tensione lato alternata...........................................4
2.3
Linee guida per la stesura dei cavi potenza ..................................5
2.4
Connessione in MT: linee guida per la scelta del trasformatore MT. . 6
2.5
Connessione in MT: Calcolo della potenza di cortocircuito su MT ..... 8
2.5.1
Requisiti sulla potenza di cortocircuito minima in MT ........................ 9
2.5.2
Calcolo della potenza massima di cortocircuito ............................... 12
2.6 Connessione in MT: calcolo della potenza di cortocircuito su MT del
Soleil PS1000................................................................................ 14
3
2.6.1
Requisiti sulla potenza di cortocircuito minima in MT ....................... 14
2.6.2
Calcolo della potenza massima di cortocircuito ............................... 15
2.7
Connessione in BT: linee guida ................................................ 15
2.8
Uso di moduli con messa a terra di un polo ............................... 17
COMUNICAZIONI SERIALI .......................................................... 18
3.1
3.1.1
Connessione dello schermo della seriale Modbus.............................18
3.1.2
Connessione dello schermo della seriale SAC BUS ...........................18
3.2
4
Tipologia cavi da impiegare ..................................................... 18
Regole per la stesura e tipologia dei cavi della seriale RS485 ....... 18
IMPIANTI ausiliari e speciali ...................................................... 19
4.1
Alimentazione ....................................................................... 20
4.2
Tipologia cavi di segnale da impiegare ...................................... 20
4.3
Stesura dei cavi di segnale elettrico.......................................... 21
4.4
Optoisolamento segnali elettrici ............................................... 21
4.5
Uso di filtri su segnali video..................................................... 21
Appendice .................................................................................... 22
Riferimenti ................................................................................... 25
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1 SCOPO DEL DOCUMENTO
Scopo di questo documento è quello di fornire un supporto tecnico alla realizzazione di un
impiantofotovoltaicodigenerazioneinretecheimpiegainvertertrifasedellaserieSoleil.
Il documento contiene un insieme di suggerimenti e raccomandazioni per l’implementazione di
alcune parti dell’impianto di generazione che, se rispettate, contribuiscono a garantire il
funzionamento ottimizzato del sistema dal punto di vista dell’efficienza energetica e della
compatibilitàelettromagnetica.
Innessunmodoessopretendedifornireregolediprogettazioneditipoimpiantistico,perlequali
sirimandainveceallespecifichecontenuteneldocumentodiriferimento‘Guidaperleconnessioni
alla rete Enel’ (in particolare al capitolo ‘G.2 STANDARD TECNICI E SPECIFICHE DI PROGETTO
ESSENZIALI PER LA REALIZZAZIONE DELL’IMPIANTO DI RETE PER LA CONNESSIONE IN MT’) e alle
guideinessorichiamateedisponibiliall’indirizzointernet:
http://www.acquisti.enel.it/acquisti/it/html/servizi_lineeguida.asp.
2 INSTALLAZIONE E POTENZA
2.1 Ventilazione locale tecnico
GliinverterdellaserieSoleilsonodimensionatiperfunzionareconunatemperaturaambiente
massimadi40°C.
Laventilazionedellocalepuòessere:
x
In architettura aperta: l’aria viene immessa direttamente dall’esterno del locale tecnico,
aspirata dall’inverter e scaricata all’esterno del locale. In questa configurazione è
importanteche:
o
Vengano previste griglie di aspirazione e scarico dell’aria di dimensioni tali da
rispettare le portate specificate nel manuale ‘IV302 Manuale di Istruzione Soleil
DSP’.
o
Il percorso dell’aria in uscita dall’inverter verso l’esterno del locale tecnico
avvenga senza resistenze, quindi predisponendo, ove occorra, canalizzazioni
dedicate,estrattori,osemplicementemantenendominimaladistanzatralagriglia
diespulsionedell’ariadell’inverterelagrigliadiestrazionedellocale.
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L’adozionediuncondizionatoreall’internodellocaletecnicononèstrettamenteindispensabileal
funzionamento dell’inverter. Occorre tuttavia considerare che, in luoghi di installazione ove la
temperaturaesternaraggiungai40°C,latemperaturainternaallocalepuòraggiungereesuperare
i 50°C, in funzione anche dell’esposizione al sole, al vento e della coibentazione del locale. In
questecondizioninonègarantitoilfunzionamentodell’inverterapienapotenza.
x
Inarchitetturachiusa:l’inverteraspiraariafrescadallocaleescaricaariacaldanellocale.
Un sistema di condizionamento processa l’aria del locale mantenendola a temperatura
prefissata.Inquestaconfigurazioneèimportanteche:
o
Venganorispettatetassativamenteledistanzetral’inverterelepareticircostanti,
inparticolaredallatodiespulsionedell’aria.
o
Ilsistemadicondizionamentosiadimensionatoinmododarispettareivincolidi
portata d’aria in aspirazione all’inverter e la potenza termica dissipata
nell’ambientedall’inverterstesso(consultare‘IV302DManualediIstruzioneSoleil
DSP)’.
L’architettura chiusa è raccomandata in installazioni in cui l’atmosfera circostante è
particolarmente ricca di polveri sospese, in quanto questa soluzione consente di mantenere in
pressionel’atmosferainternaallocaletecnicoedevitarel’ingressodiparticolatochepotrebbe
danneggiarel’inverter.
2.2 Scaricatori di tensione lato alternata
Perlimitareglieffettidellesovratensionisullatodelcampofotovoltaico,èraccomandatol’usodei
dispositividenominatiSPD(SurgeProtectiveDevice)oanchedetti“scaricatori”o“soppressoridi
tensione”.
Tutti gli inverter della serie Soleil montano degli scaricatori sul lato in continua, tuttavia è
opportuno installare soppressori di sovratensioni anche sul lato in alternata, essendo l’inverter
collegato alla rete pubblica B.T. o M.T., che può essere soggetta a perturbazioni di origine
atmosfericaocausatedadispositividimanovraoattivitàindustriali.
Per la scelta di tali dispositivi ed il loro coordinamento si rimanda alle normative nazionali, in
particolare alla norma CEI EN 62305Ͳ4 "Protezione delle strutture contro i fulmini. Parte 4:
Impiantielettriciedelettroniciinterniallestrutture".
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Normalmentegliscaricatorisidividonointreclassidiprova;I,IIeIII.Perunasceltacorrettaditali
dispositivi,occorretenerepresenteche:
x Gli SPD di classe I, vengono scelti per essere installati nei punti di linea più esposti alle
fulminazioni dirette, ad esempio all’ingresso di fabbricati già protetti da sistemi di
parafulmini.
x Gli SPD di classe II e III, vengono scelti per essere installati all’interno dei quadri di
distribuzioneeapparati,comegliinverter.
La prima scelta è legata al valore di tensione continuativa che l’SPD è in grado di sopportare
permanentemente.Unesempiopuòesserelatensionedilinea230Vaco400Vac.
Il livello di protezione del dispositivo è indicato con la sigla Up, che indica la tensione massima
residuacheildispositivopresentaaisuoimorsettiaseguitodiunasovratensioneiningresso.Ad
esempio,unvaloretipicoè1,25kV,afrontediunasovratensionedi4kVo6kV.Questovaloreva
coordinatoconilivelliditenutaall’impulsodeicomponentiodelleapparecchiaturechesivogliono
proteggere.
2.3 Linee guida per la stesura dei cavi potenza
Normadiriferimento:GuidaCEI82Ͳ25:2008Ͳ12.
Icavidipotenzaposatinell’impiantovannodimensionatiinmododalimitarelecaduteditensione
almassimoentroil2%.Lalorosezioneèdeterminataancheinmododaassicurareunaduratadi
vitasoddisfacentedeiconduttoriedegliisolantisottopostiaglieffettitermicicausatidalpassaggio
dellacorrenteperperiodiprolungatiedincondizioniordinariediesercizio.
Un’ulteriore nota riguarda l’attenzione nella stesura dei cavi al fine di limitare le possibili
interferenze prodotte dagli inverter. Le commutazioni dell’inverter, infatti, causano dei disturbi
chesipropaganoinmodocondottooirradiato,comeverràpiùdiffusamentespiegatonelCap.4.
Queste frequenze, se pur attenuate con opportuni filtri, per non superare determinati limiti nel
rispetto delle norme vigenti, possono essere causa di interferenze con altre apparecchiature
particolarmentesensibili.
Perridurlealminimooccorreseguirealcuneregoleprecauzionaliquali:
x Porre attenzione all’impianto di terra cercando di mantenerlo il più distanziato possibile
dai cavi di potenza del campo fotovoltaico, per evitare accoppiamenti di disturbi che
possonoesserecaptatidalleapparecchiatureattraversol’impiantoditerra.
x Evitarechel’impiantoditerraformiunaspiradigrandedimensionechepossaesseresede
di correnti di disturbo indotte, che potrebbero richiudersi attraverso i circuiti delle
apparecchiaturesensibili(antifurti,allarmi,etc.,comespiegatonelCap.4)
x Si raccomanda di realizzare il cablaggio dei moduli che compongono ciascuna stringa in
modo da formare due anelli nei quali la corrente circola in senso opposto, oppure
realizzare l’area minore possibile. Questo serve sia per limitare le sovratensioni che i
possibili disturbi indotti alle apparecchiature. Nella figura sottostante sono riportate 3
configurazioni. La prima configurazione rappresenta la soluzione ottima, la terza è
sconsigliata.
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2.4 Connessione in MT: linee guida per la scelta del trasformatore
MT.
x
Numeromassimodimoduliinverterconnessiadunavvolgimento:alfinedigarantireil
buonfunzionamentodegliinverterdalpuntodivistadelcontenutoarmonicodicorrente
(I_THD)eperevitarepossibilidisturbiditipoEMIalleapparecchiature,siraccomandadi
non collegare più di n. 3 moduli inverter allo stesso avvolgimento di bassa tensione del
trasformatore.
Seilnumerodeimoduliinverterdacollegareallostessotrasformatoreèmaggioredi3,
occorrerealizzareuntrasformatoreconpiùavvolgimentidibassatensione,suciascuno
deiqualivarispettatoilvincoloprecedentementemenzionato.
Siricordacheunmodellodiinverter,puòcontenerepiùmoduliinverter.Quindi
occorre prestare attenzione alla scelta del modello di inverter e al numero di
moduliinverterinessocontenuti,alfinedideterminarecorrettamenteilnumero
minimodiavvolgimentisecondarideltrasformatoreMTnecessarioagarantireil
buonfunzionamentodelsistema.
Nella tabella riportata nel seguito, sono elencate le configurazioni del trasformatore di
Media Tensione raccomandate, in funzione del modello di inverter e del numero di
inverterdaconnetterealtrasformatoreMT.
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Numerodi
modello
inverterda
collegareal
trafo
MinimoNumero
avvolgimenti
secondari
trasformatoreMT
DSPX330TLH
Finoa3
1
DSPX380TLH
Da4a6
2
Da7a9
3
DSPX220TLH
Finoa3
1
DSPX250TLH
Da4a6
2
Da7a9
3
1
1
2,3
2
>3
Scelta
sconsigliata,
cambiaremodello
diinverter
1
1
2,3
2
>3
Scelta
sconsigliata,
cambiaremodello
diinverter
Tensione
uscita
ModelloInverter inverter(V)
NumeroModuli
inverter
effettivamente
presentinel
Modello
DSPX400TLH
DSPX416TLH
380
1
DSPX660MTLH
DSPX760MTLH
DSPX833MTLH
DSPX330TLH
280
1
DSPX440MTLH
DSPX500MTLH
DSPX660MTLH
DSPX660TLH
DSPX760TLH
380
2
DSPX833TLH
DSPX400TLH
DSPX440TLH
280
2
DSPX500TLH
DSPX660TLH
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x
Dimensionamentoinpotenzadeltrasformatore:
Dette:
x
x
x
An=potenzaapparentenominale(inkVA)deltrasformatore,
vcc%=tensionedicortocircuitopercentualedeltrasformatore,
Ptotinv = potenza nominale totale degli inverter connessi sull’avvolgimento di
bassatensione(inkW),
il dimensionamento del trasformatore può essere effettuato secondo le due opzioni di seguito
elencate:
x
o An=1,25xPtotinv
sevcc%=6%oppure:
o An=1xPtotinv
sevcc%=4%
Altrecaratteristichetecnichedeltrasformatoreraccomandate:
o
Schermodiisolamentotraavvolgimentoprimarioesecondari(o)conmessaaterra
allascatolatrasformatore.Questoaccorgimentoconsentedilimitareleemissioni
dicorrenticondottedimodocomune.
o
Collegamentiavvolgimenti:primarioatriangolo,secondari(o)astella,conneutro
connessoaterra.UngruppovettorialecompatibileèDyn11.
o
Classeambientale,climaticaecomportamentoalfuoco:E2ͲC2ͲF1osuperiori
o
Classidiisolamento(primarieesecondarie):F/F
o
Sovratemperaturaavvolgimenti(primariͲsecondari):100Ͳ100°K
o
Temperaturaambientemassima:40°C
o
Campodiregolazionetensionemaggiore:±2.5%
2.5 Connessione in MT: Calcolo della potenza di cortocircuito su MT
Lapotenzadicortocircuitodiunimpiantoèunimportanteparametroprogettualechedeveessere
comunicato,primadirealizzareunimpianto,alprogettistadall’entedidistribuzione.
Occorredistinguereduetipidicalcolodellapotenzadicortocircuito:
x
Massima:vieneraggiuntaquandolefontidienergiasonotuttepresentinellaloropiena
efficienza.Ilcalcolodellapotenzamassimadicortocircuitovaeffettuatoneipuntia
tensionedifferentediunimpiantoedevetenerecontodeicontributideigeneratori
(inverter).Dalvaloredipotenzadicortocircuitomassimainunpuntodell’impianto
dipendeildimensionamentodeicaviedelleapparecchiature(quadri,interruttori,
sbarre).
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x
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Minima:siottienedallaprecedente,ipotizzandolamancanzadiunaopiùfontidienergia.
Ilcalcolodellapotenzaminimadicortocircuitovaeffettuatoneipuntiatensione
differentediunimpianto,senzatenerecontodeicontributidigenerazioneinterni
all’impianto(inverter).Dalvaloredipotenzadicortocircuitominimainunpunto
dell’impianto,dipendeladistorsioneditensioneinquelpuntoequindi,ladistorsionedi
correntegeneratadagliinverter.
Dalleduedefinizioni,emergonoduerequisiticontrastanti.Ilprogettistadevescegliereletensioni
dicortocircuitodeitrasformatoriinmododa:
A. disporredipotenzedicortocircuitominimenontroppobasseperevitarevalorielevati
delladistorsioneditensionedirete(ediconseguenzadicorrenteiniettatainretedagli
inverter).
B. contenereivaloridellepotenzedicortocircuitomassimeperevitarequadrie
apparecchiaturedicostoeccessivo.
2.5.1 RequisitisullapotenzadicortocircuitominimainMT
Inquestoparagrafovengonofornitedelleinformazioniutilialfinedisoddisfareilrequisito(A)
sullapotenzadicortocircuitominima,cheinprimaanalisidipendeda:
ValoredipotenzadicortocircuitodeitrasformatoridiMediaTensione,perlasceltadel
qualesonostatefornitelelineeguidanelparagrafoprecedente.
ValoredipotenzadicortocircuitodellaretenelpuntodiconsegnainMediaTensione.Nel
seguitodiquestoparagrafovieneillustratocomecalcolareilvaloreminimochedeve
esseregarantitodaldistributoreprimadirealizzareunimpianto.
NOTA
Nel calcoli riportati nel seguito di questo paragrafo, viene volutamente omesso il contributo
delle connessioni (cavi e barre) al calcolo dell’impedenza di cortocircuito minima, perché, se
dimensionati secondo i dettami della buona progettazione impiantistica (Guida CEI 82Ͳ25), tali
componenticontribuisconoinmodotrascurabileatalecalcolo.
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Conriferimentoallafigurasottostante,incuisiconsideraunimpiantocostituitoda2celledi
MediaTensione(1e2),ciascunacompostadauntrasformatoreedauncertonumerodiinverter
adessoconnessi(nell’esempio:3perlacella1e4perlacella2):
Datinoti:
9 An1,An2:valoridipotenzanominaledeitrasformatoridellecelle1e2
9 vcc1%,vcc2%:valoriditensionedicortocircuitopercentualedeitrasformatoridellecelle1
e2
9 Pinv1,Pinv2:potenzanominale(inalternata)diciascunodegliinverterconnessiallecelle
1e2
9 Ptotinv1,Ptotinv2:potenzatotaledegliinverterconnessiallecelle1e2
Grandezzedacalcolare:
9 Pcctrafo1,Pcctrafo2:valoridipotenzadicortocircuitodeitrasformatori1e2
9 Pcc1BT,Pcc2BT:valoridipotenzadicortocircuitoinbassatensionedellecelle1e2
9 PccMT:valoredellapotenzadicortocircuitoinMediaTensionedelsistema
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Formule:
Pcctrafo1=(An1/vcc1%)x100,
Pcc1BT=1/((1/Pcctrafo1)+(1/PccMT)),
Pcctrafo2=(An2/vcc2%)x100
Pcc2BT=1/((1/Pcctrafo2)+(1/PccMT))
Seiltrasformatoreèsceltosecondoilcriteriofornitonelparagrafoprecedente,lasuapotenzadi
cortocircuitoècalcolataperesserecirca25voltelapotenzatotale(sommadellepotenze)degli
inverteradessoconnessi,cioè:
Pcctrafo1=25xPtotinv1,
Pcctrafo2=25xPtotinv2
Condizionenecessariapergarantirechelatensionediretenelpuntodiconnessionedegliinverter
abbiadistorsionecontenuta(<3%)èchelapotenzadicortocircuitoinbassatensionesiaalmeno
paria15volteilvaloredellapotenzatotaledegliinverter,cioèchesiasoddisfatteentrambeledue
condizioniseguenti:
Pcc1BT>15xPtotinv1, Pcc2BT>15xPtotinv2
Perfareinmodochequesteduecondizionisianosoddisfatte,èsufficientegarantirechela
potenzadicortocircuitoinMediaTensionesiaalmenoparialdoppiodellasommadellepotenzedi
cortocircuitodelleduecellediMT:
PccMTmin>2x(Pcctrafo1+Pcctrafo2),
cioèriportandotuttoallapotenzatotaledegliinverter:
PccMTmin >50x(Ptotinv1+Ptotinv2)
SelecellediMTsono‘N’,larelazionesitraducein:
PccMTmin>50x(Ptotinv1+Ptotinv2+…PtotinvN)
Esempionumerico:
N1=3,N2=4
Pinv1=250kW,Pinv2=250kW
Ptotinv1=750kW,Ptotinv2=1MW
An1=750kVA,An2=1MVA
Pcctrafo1=18,75MVA,Pcctrafo2=25MVA
CalcolodellaPotenzaminimadicortocircuito:
PccMT>50x(750kW+1MW)=87.5MW
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2.5.2 Calcolodellapotenzamassimadicortocircuito
Ilcalcolodellapotenzamassimadicortocircuitoèeffettuatoapartiredalcalcolodicuialpunto
precedente,aggiungendoilcontributoallapotenzadicortocircuitodegliinverter.
DatiNoti:
9 N1,N2=numerodiinverterconnessiallecelle1e2
9 PccCinv1,PccCinv2:contributoallapotenzadicortocircuitodiciascunodegliinverter
connessiallecelle1e2.
Grandezzedacalcolare:
9 PccC1BT, PccC2BT: contributo alla potenza di cortocircuito in bassa tensione degli
invertersconnessiallacella1eallacella2.
9 PccC1MT, PccC2MT: contributo alla potenza di cortocircuito in Media tensione degli
invertersconnessiallacella1eallacella2.
9 PccMTmax:potenzadicortocircuitomassimainMT
Ilcontributoallapotenzadicortocircuitodiuninverterèparia1.5voltelasuapotenzanominale,
cioè,inBT:
PccCinv1=1.5xPinv1, PccCinv2=1.5xPinv2
PccC1BT=N1xPccCinv1,
PccC2BT=N2xPccCinv2
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PerriportareilcontributoallapotenzadicortocircuitoinMT,occorreconsiderareitrasformatori:
PccC1MT=1/((1/PccC1BT)+(1/Pcctrafo1)),PccC2MT=1/((1/PccC2BT)+(1/Pcctrafo2))
La corrente massima di cortocircuito in MT, si calcola come somma della corrente minima di
cortocircuito(determinatanelpar.precedente),coniduecontributidelle2celle.
PccMTmax=PccMTmin+PccC1MT+PccC2MT
GeneralizzandoalcasodiNcelle:
PccMTmax=PccMTmin+PccC1MT+PccC1MT+…PccCNMT)
Perricavarelacorrentedicortocircuitomassima:
IccMTmax=PccMTmax/(Uxя3)
Esempionumerico:
U=15kV
N1=3,N2=4
Ptotinv1=250kW,
Ptotinv2=250kW,
PccCinv1=375kW,
PccCinv2=375kW
PccC1BT=1,125MW, PccC2BT=1,5MW
Pcctrafo1=18,75MVA,Pcctrafo2=25MVA
CalcolodelcontributoallaPotenzadicortocircuitomassimadegliinverter:
PccC1MT=1,061MW PccC2MT=1,41MW
CalcolodellapotenzamassimadicortocircuitoinMT
PccMTMax=87,5MW+1,061MW+1,41MW=89,971MW
[potenzadicortocircuitomassima]
Calcolodellacorrentemassimadicortocircuito
IccMTMax=3467A
[correntedicortocircuitomassima]
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2.6 Connessione in MT: calcolo della potenza di cortocircuito su MT
del Soleil PS1000
Dalpuntodivistadelcalcoloinquestione,iltrasformatoreadoppioavvolgimentopresentenel
PS1000(schemaasinistradellafigura),puòessereassimilatoa2trasformatoriindipendenti,come
evidenziatonelloschemaadestradellafigura:
2.6.1 RequisitisullapotenzadicortocircuitominimainMT
DatiNoti:
9 An1,An2:valoridipotenzanominaledeitrasformatori =500kVA
9 vcc1%,vcc2%:valoriditensionedicortocircuitopercentualedeitrasformatori =4%
9 Pinv1,Pinv2:potenzanominale(inalternata)diciascunodegliinverter =500kW
9 Ptotinv1,Ptotinv2:potenzatotaledegliinverterconnessi
=500kW
LapotenzadicortocircuitominimarichiestainMTperinstallareunPS1000è:
PccMTmin>50x(Ptotinv1+Ptotinv2)ÆPccMTmin>50MW
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2.6.2 Calcolodellapotenzamassimadicortocircuito
DatiNoti:
9 U
=15kV
9 N1,N2 =1
9 Pinv1,Pinv2
=500kW
9 PccCinv1,PccCinv2:contributoallapotenzadicortocircuitodegliinverter=750kW
9 Pcctrafo1,Pcctrafo2:valoridipotenzadicortocircuitodeitrasformatori=12,5MVA
IlcontributodiciascuninverterallapotenzadicortocircuitoinbassaTensioneè:
PccC1BT=750kW,PccC2BT=750kW
IlcontributodiciascuninverterallapotenzadicortocircuitoinMediaTensioneè:
PccC1MT=707,55KW, PccC2MT=707,55KW
Ilcontributototaleallapotenzadicortocircuitoè:
PccCMT=PccC1MT+PccC2MT=1,415MW
Ilcontributototaleallacorrentedicortocircuitoè:
ConU=10kV: IccCMT=81,8A
ConU=15kV: IccCMT=54,5A
ConU=20kV: IccCMT=40,9A
LapotenzadicortocircuitomassimainMTè(supponendosiaverificatoilvincolosullapotenza
minimadicortocircuito):
PccMTMax=50MW+707,55kW+707,55kW=51,41MW
2.7 Connessione in BT: linee guida
LanormativaEN61000Ͳ3Ͳ12(limitipercorrentiarmonicheprodottedaapparaticoncorrente
>16A),metteinevidenzaunnesso,giàcitatoneiparagrafi2.3e2.4,tralapotenzadicortocircuito
dellareteinBT,lapotenzadell’inverter(olasommadellepotenzedegliinverter)eladistorsione
dicorrenteiniettatainrete.
Inparticolare,vienedefinitounparametroRsce(rapportodicortocircuito)comerapportotrala
potenzadicortocircuitodisponibilealpuntodiaccoppiamentocomuneelapotenzaapparente
(coincidenteconlapotenzaattiva)dell’inverter.
LanormativaprendeinconsiderazionesoltantovaloridiRsce>33eforniscedeilimitisullesingole
armonicheesulladistorsionetotaledicorrentechel’apparecchiaturaconnessaaretepubblicain
BTdeverispettare,alvariaredelrapportoRsce,comeriassuntonellatabellasottostante:
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Lanormativaaffermainoltreche:
‘Le apparecchiature conformi con i limiti di emissione di corrente armonica corrispondenti a
Rsce = 33 sono idonee per il collegamento a ogni punto del sistema di alimentazione.’
GliinverterdellaserieSoleilDSPsonoconformiallanormativaEN61000Ͳ3Ͳ12relativaalle
armonichedicorrenteiniettateinreteequindipossonoessereconnessiaqualsiasitipodirete.
Ciòsignificache,selarelazionelimitesulparametroRsceèverificata,sicuramenteladistorsione
dicorrentedell’invertersaràinferiorealvaloreminimoriportatointabella(13).
Nellapraticasiverificache,tantomaggioreèilvalorediRsce,tantopiùpiccoloèilvaloredi
distorsionedicorrentedell’inverter.Infatti,unrapportodiRsce‘grande’(>33)rappresentauna
condizionedi‘reteforte’rispettoall’inverter.Diconseguenza,l’inverter‘perturbapoco’la
condizionedireteediconseguenza,ladistorsionedicorrenterimanecontenuta.
Normalmente,ancheconvaloridiRsceattornoa15,ilvaloredelladistorsionedicorrenteal100%
dellapotenza,rimanealdisottodel3%.
ValoridiRsceinferioria15nonsonoraccomandabili,perchéinquesticasivieneamancarela
condizionedi‘reteforte’rispettoall’inverterelacorrenteiniettatainretedapartedell’inverter
puòcausareiseguentifenomeni:
x
x
x
x
Sopraelevazioneditensionealpuntodiconnessionecomune(dovutoallacadutadi
tensionelungoicavidellaretechevannodalpuntodiconnessionecomuneallacabinadi
conversionepiùvicina).
Distorsioneelevatadellatensionedilinea(>5%).
Distorsioneelevatadicorrentedell’inverter(>10%).
Iniezionedicomponentereattivadipotenzainrete(powerfactordell’inverterinferiorea
0.8)
In tutti i casi in cui, la condizione minima sul rapporto di cortocircuito non sia verificata o
manchino i dati per poter calcolare questo parametro (per es. non è noto il valore potenza di
cortocircuitodellaretealPCC),nonègarantitoilfunzionamentodell’invertereprimadieffettuare
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unaconnessione,occorreeffettuaretuttiirilievipossibilisullareteinmododastimaresevisono
lecondizioniperl’allacciamento.Inparticolareoccorre:
x
x
Verificareleseguentigrandezze,mediantedelleregistrazionineltempo(1Ͳ2settimane):
o
Andamentoneltempodelvaloreefficacedellatensionedirete.Gliinverterdella
serieSoleilsonostrutturatiperfunzionareaunatensionedirete(trafaseefase)
di 400V ± 15%. Se la rete a cui va connesso l’inverter, presenta un andamento
della tensione con istanti in cui il valore rms della tensione esce al di fuori di
questo intervallo, occorre considerare che l’inverter potrebbe disconnettersi
frequentemente.
o
Andamentoneltempodelladistorsioneditensionedirete.Normalmenteilvalor
mediodiquestoparametrodeveessereinferioreal3%.Lapresenzadieventuali
picchididistorsione(ripetuti)oltreil5%,èimputabileallapresenzadiutenzenon
lineari(peres.macchineoperatrici,comecompressoriopompe).Duranteil
funzionamentodiquesticarichi,occorreconsiderarechel’inverterpotrebbe
effettuaredelledisconnessionifrequentiacausadelleperturbazionidireteecheil
suofunzionamentopotrebbecontribuireadaumentareulteriormentela
distorsionedellatensione.
Considerarel’eventualepresenzadiinvertergiàconnessiallastessarete.Intalcaso,
ciascuninvertercontribuisceageneraredisturbisullarete,quindinelcalcolodelrapporto
dicortocircuitovaconsiderato,comevaloredellapotenzadell’inverter,iltotaledei
contributidituttigliinverterconnessiallastessarete.
2.8 Uso di moduli con messa a terra di un polo
Nelcasoincuiimodulifotovoltaiciinstallati,necessitinodellamessaaterradiunpolo(comeper
moduliafilmsottileomodulirealizzaticoncelleacontattoposteriore),alfinedievitarel’effetto
dipolarizzazione,ogniinverterdeveessereseparatogalvanicamentedaglialtri.Questosiottiene
medianteunadelledueopzioni:
o
Utilizzareuntrasformatoreperogniinverterdaconnettere,oppure:
o
Utilizzareuntrasformatoreconpiùavvolgimentidibassatensione.Inquestocasoogni
inverterdeveesserecollegatosuunavvolgimentodifferente.
SIELeseguelamessaaterradelpolomedianteunkit,montatointernamenteall’inverter,che
comprende:
o
Fusibilediprotezione
o
Contattodisegnalazionealcontrollodell’interventofusibile
o
Cablaggirelativi
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3 COMUNICAZIONI SERIALI
3.1 Tipologia cavi da impiegare
Gli inverter della serie Soleil rendono disponibile come bus di campo una seriale RS485, con
protocollostandardModbusRTU.
EssidispongonoinoltrediunaserialeRS485(SACBUS)dedicataallaraccoltadeidatidellecassette
diparallelostringa.
Sulla seriale Modbus vengono rese disponibili all’utente informazioni relative all’inverter e alle
cassettediparallelostringa.
Perentrambeleserialisiconsiglial’usodiuncavobipolare/tetrapolareschermatoEIARSͲ485,con
impedenzacaratteristicadi120Ohm.
Gli schermi dei vari spezzoni di cavo vanno collegati fra loro. Come verifica di primo livello, nel
casolacomunicazionesiainstabile,occorreverificarelacontinuitàtraivarispezzonidischermo.
Sipregadiconsultareildocumento‘IT0066SoleilDSPSchemicollegamentielettricicomunicazioni’
perdettaglirelativiaglischemidiconnessionedellecomunicazioniinRS485degliinverterSoleil.
3.1.1 ConnessionedelloschermodellaserialeModbus
LoschermodellospezzonedicavocheconnettelaserialeModbusdell’inverterconilconvertitore
Modbus–TCP/IP(morsetto30),vamessoaterradallatodelconvertitore.Seconquestotipodi
connessione la comunicazione è instabile, ciò può essere determinato dal fatto che la terra è
‘rumorosa’. In tal caso, per ‘messa a terra’ degli schermi si intende collegare gli schermi al
potenzialenegativodell’alimentazionedelconvertitoreModbus–TCP/IP.
3.1.2 ConnessionedelloschermodellaserialeSACBUS
Lo schermo del cavo RS485 che connette la seriale SAC BUS dell’inverter con le cassette di
parallelo(morsetto29),nonvamessoaterradallatodellecassette,perché ègiàmessoaterra
internamenteall’inverter.
3.2 Regole per la stesura e tipologia dei cavi della seriale RS485
Siraccomandadirispettareleseguentiregoleperlastesuradeicaviseriali:
o
LalunghezzamassimadellacatenaRSͲ485nondevesuperarei1200m.
o
PerSACBUSutilizzarecavoschermatoconcaratteristicadiimpedenza120Hom(RS485)a
quattro fili (nr2 per +Data e –Data RS485 ed Nr2 per il positivo/negativo 24Vdc
alimentazione). In alternativa utilizzare cavo schermato bipolare 120Hom (RS485) per la
trasmissione dati e cavo schermato bipolare per l’alimentazione 24Vdc. Utilizzare il
medesimopercorsodicablaggiotrailcavoRS485datiedilcavodialimentazion24Vdc.
o
Separare,perquantopossibile,icavidisegnaledaquellidipotenza(inparticolaresullato
campofotovoltaico),utilizzandocanalinedifferenti.
o
Mantenereunadistanzadialmeno30cmtrailcavodisegnaleeilcavodipotenza.
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Informazione Tecnica
o
Se il cavo di segnale e il cavo di potenza, sono costretti a stare più vicini fra loro della
distanza minima, cercare per quanto possibile di minimizzare la lunghezza del tratto per
cuiessicorronoparalleli.
4 IMPIANTI AUSILIARI E SPECIALI
GliinverterSoleilsonoconformialleseguentinormativeEMC:
o
EN55011(Misuradiemissionicondotteperapparecchiatureconcorrenti>100A)
o
EN61000Ͳ3Ͳ12(Armonichedicorrente)
o
EN61000Ͳ3Ͳ11(Flickerditensione)
Ciononostante, in certe installazioni, la presenza di impianti cosiddetti ‘speciali’ (impianto
antifurto,videosorveglianza,sistemaantiͲincendio),rendenecessarioutilizzaredegliaccorgimenti
particolariperlarealizzazionedeicablaggiedeicollegamentidisegnalediquestisistemi.
Spesso,infatti,sipuòverificareche,duranteilfunzionamentodegliinverter,ilconduttorediterra
dell’impiantovengapercorsodacorrentiditerraadaltafrequenzache,sedaunlatononpongono
problemi sulla sicurezza, tuttavia possono costituire una fonte di disturbo anche importante dal
puntodivistadelleemissionicondotteeirradiate.
Occorredistinguereaquestopuntoduepossibilifenomenidiinterferenza:
o Diafonia: i disturbi condotti dai cavi di potenza e dalla terra, possono accoppiarsi per
effettocapacitivodovutoallavicinanzatraiconduttori.
o Groundloop:traduepuntiditerradiunimpiantoesteso(peres.unimpiantofotovoltaico
di potenza superiore a 100kWp), si possono creare, durante il funzionamento degli
inverter,differenzedipotenzialenellagammadifrequenzechevada150kHza30MHz.I
sistemi ausiliari con alimentazione in Classe 1 (che richiedono la messa a terra) possono
accoppiaredirettamentedisturbidallaterrasull’alimentazione.
Alcuniesempideglieffettichequestifenomenicausanosulfunzionamentodegliimpianti
specialisono:
o Impiantivideo:degradodellaqualitàdelsegnale(righeorizzontalieimmagine‘sabbiosa’)
operditatotaledelvideo.
o Impianti di antiͲintrusione: le informazioni dei sensori, sono solitamente inviate a una
centrale mediante seriale RS485, sulla quale si accoppiano disturbi di modo comune.
Questo accoppiamento si traduce in malfunzionamenti dell’impianto dovuti ad errori di
comunicazione tra i sensori in campo e la centrale di raccolta dati e/o tra la centrale e
l’interfacciautente(displayetastiera).
o Sistemi di illuminazione basati su alimentazione elettronica (per es. led): principio di
accensione (involontaria) delle lampade durante il funzionamento dell’inverter. Le
lampadetendonoamostrareunaluminescenzacheaumentaall’aumentaredellapotenza
erogatadagliinverter.
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4.1 Alimentazione
Per evitare loop di terra, è opportuno utilizzare nell’alimentazione degli impianti ausiliari,
alimentatoriinClasse2.
Nel caso di impianti già esistenti, con alimentatori in Classe 1, in presenza di disturbi sui segnali
(per esempio segnali video da telecamere), è opportuno aprire il loop di terra isolando
metallicamenteildispositivo(peresempiolatelecameraolalampada)dalpropriosupporto(palo
disostegnoconficcatonelterreno),checostituiscelamessaaterra.
Nel caso di impianti di antifurto basati su sensori a radiofrequenza posti in campo e centrale di
raccolta, è opportuno che l’alimentazione dei sensori e l’alimentazione della centrale siano
fisicamentelastessaalimentazione.
4.2 Tipologia cavi di segnale da impiegare
Perevitarefenomenididiafonia,dovutiall’accoppiamentocapacitivotraicavidipotenza(siain
ACcheinDC)eisegnalidatrasmettereadistanza,siraccomandadiattenersialleseguentiregole,
elencateinordinedecrescentedirobustezza:
o
Perquantopossibile,utilizzarelinkdicomunicazioneditipowireless,checonsentonodi
evitare,percostruzione,accoppiamentiditipodiafonico.Latrasmissioneradiodeisegnali
(serialiRS485/RS232wiͲfi,gatewayEthernetwiͲfi,)èeffettuatanellamaggiorpartedei
casimediantedispositivibasatisullostandardtrasmissivoIEEE802.11,cheutilizzaportanti
a2.4,5e5.4GHz,dunquesuunabandatotalmentedisaccoppiatarispettoallabandadei
disturbicondottidagliinverter(finoa30MHz).
o
Utilizzarefibreotticheperlatrasmissionesiadisegnalinatividitipoanalogico(comeil
segnalevideo),chepersegnaliditipodigitale(lineedicomunicazioneseriale).Utilizzarein
talcasoopportunirigeneratoridisegnale,postiadistanzaopportuna(specificatadal
costruttoredellafibrainbaseallecaratteristichediattenuazionedelmezzo).Lafibra,data
lanaturadelsegnaletrasmesso(otticoenonelettrico),consenteildisaccoppiamentotrai
disturbicondottidall’invertereilsegnaledatrasmettere.
Nelcasononfosseapplicabilenessunodeidueaccorgimentiprecedenti:
o
Utilizzarecavicoassialiadoppiaschermatura.Loschermopiùesternovamessoaterraad
entrambiicapi,loschermopiùinternovamessoaterrasolosullatodel‘Master’.Occorre
ricordare che il cavo coassiale è indicato per la trasmissione di segnali su tratte di
lunghezzanonsuperiorea300m.
Seconquestatipologiadicaviildisturbopersiste,puòesseredeterminatodalfattochela
terra è ‘rumorosa’. In tal caso, per ‘messa a terra’ degli schermi si intende collegare gli
schermiaunpotenzialediriferimentostabilecioè:
o
Utilizzarelamassa(GND)deldispositivoanzichélaterra.
o
Utilizzareilpotenzialenegativodell’alimentazioneinDCdeldispositivo.
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4.3 Stesura dei cavi di segnale elettrico
Nelcasoincuinonfossepossibilerealizzarelacomunicazioneinfibraottica(owireless),icavidi
segnale,vannostesicercandodirispettareilpiùpossibileleseguentiregole:
o
Ovepossibile,preferirecaviditiposchermatooadoppiaschermaturarispettoacavinon
schermati(tipoUTP).Seguirecomunqueleraccomandazionidelcostruttoredell’apparato
(video o antiͲintrusione) sul tipo di cavo da utilizzare, anche in funzione delle lunghezze
dellevarietratte.
o
Separare,perquantopossibile,icavidisegnaledaquellidipotenza(inparticolaresullato
campofotovoltaico),utilizzandocanalinedifferenti.
o
Mantenereunadistanzadialmeno30cmtrailcavodisegnaleeilcavodipotenza.
o
Se il cavo di segnale e il cavo di potenza, sono costretti a stare più vicini fra loro della
distanza minima, cercare per quanto possibile di minimizzare la lunghezza del tratto per
cuiessicorronoparalleli.
4.4 Optoisolamento segnali elettrici
Nelcasodilinkdicomunicazioneseriale(peres.RS485inimpiantidiantiͲintrusione),nonostante
gliaccorgimentisinquielencatiilproblemapersiste,èopportunoconsiderarelapossibilitàdi
utilizzareun’interfacciaoptoisolatasullatodel‘Master’dellacomunicazione.Esistonoin
commerciovarietipologiediripetitori(RS485toRS485)econvertitori(RS232toRS485)optoisolati
checonsentonodirigenerareilsegnaledisturbatosutrattedicollegamentoanchemoltolunghe
(1000m).Unesempiodispecificadiquestidispositivièriportatonell’appendicediquesto
documento.
4.5 Uso di filtri su segnali video
E’possibileotteneresensibilimiglioramentisullaqualitàdelvideoimpiegando,laddoveilcavo
utilizzatosiaditipocoassiale,unfiltrodiisolamentoperloopditerra,dicui,inappendiceaquesto
documentoèriportatounesempiodispecifica.Spessoèsufficienteimpiegarequestotipodifiltro
soloinuscitaallatelecamera.Ilmassimorisultatosiottieneimpiegandoduefiltri,dicuiunoin
uscitaallatelecamerael’altroiningressoalricevitorevideo.
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Appendice
Esempiodispecificafiltropersegnalevideo
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EsempiodispecificadiconvertitoreRS485ͲRS485optoisolato
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Informazione Tecnica
Riferimenti
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‘GuidaperleconnessioniallareteEnel’ed.1.1Dicembre2009
GuidaCEI82Ͳ25:2008Ͳ12
CEI0Ͳ16RegolatecnicadiriferimentoperlaconnessionediUtentiattiviepassivialleretiAT
edMTdelleimpresedistributricidienergiaelettrica–Luglio2008
CEIEN62305Ͳ4"Protezionedellestrutturecontroifulmini.Parte4:Impiantielettricied
elettroniciinterniallestrutture"
CEIEN60076Ͳ1REV03“Trasformatoridipotenza”
EN55011(Misuradiemissionicondotteperapparecchiatureconcorrenti>100A)
EN61000Ͳ3Ͳ12(Armonichedicorrente)
EN61000Ͳ3Ͳ11(Flickerditensione)
IV302ManualediIstruzioneSoleilDSP(ITA)
IT0066ANSoleilDSPͲSchemicollegamentielettricicomunicazioni
ElementidiProgettazioneElettrica,P.Vezzani,Ed.TNE
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Data di emissione: 2014-06-30
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