Seminario Solis, Episodio 69: Rilevamento e prevenzione dei cortocircuiti di isolamento in CC negli impianti fotovoltaici

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Con la crescente adozione globale dell'energia solare, garantire la sicurezza e l'affidabilità degli impianti fotovoltaici (FV) è più cruciale che mai. Una delle minacce più comuni, ma spesso trascurate, per le prestazioni degli impianti FV sono i cortocircuiti di isolamento in corrente continua (CC). Questi guasti possono causare perdite di produzione energetica, costose riparazioni e persino rischi di incendio. In questo articolo esploreremo cause, rischi e soluzioni per affrontare questo problema.

Cause principali

1.Pratiche costruttive scadenti:Cavi danneggiati durante l'installazione, giunzioni non sigillate correttamente o detriti taglienti nelle canalizzazioni possono compromettere l'isolamento.

2.Fattori ambientali:Pioggia, umidità e accumulo di polvere accelerano il degrado dell'isolamento, specialmente in aree con condizioni climatiche estreme.

3.Invecchiamento e usura:L'esposizione prolungata a condizioni avverse provoca deterioramento dei cavi, connettori allentati o cedimenti delle saldature interne delle celle.

4.Interferenze animali:Roditori che rosicchiano i cavi o uccelli che nidificano vicino alle apparecchiature possono causare cortocircuiti diretti.

Rischi: perché questi guasti sono critici

1.Interruzioni del sistema:I cortocircuiti attivano i meccanismi di protezione degli inverter, causando spegnimenti o riduzione della potenza, con impatto diretto sulla produzione energetica e sui ricavi.

2.Rischi di incendio:Archi elettrici persistenti nei punti di guasto generano calore estremo, potenzialmente innescando incendi.

3.Danni alle apparecchiature:Le sovracorrenti possono distruggere inverter, quadri di stringa e altri componenti critici, aumentando i costi di riparazione o sostituzione.

4.Pericoli per la sicurezza:Correnti di dispersione eccessive espongono il personale di manutenzione a rischi di folgorazione.

Metodi di rilevamento e diagnosi

1. Ispezione manuale:

A) Test a sezioni: Isolare le stringhe FV e misurare la resistenza di isolamento segmento per segmento.

B) Termografia: Utilizzo di telecamere a infrarossi per individuare punti caldi causati da cortocircuiti.

Svantaggi:

● Richiede lo spegnimento del sistema, con perdita di produzione.

● Lungo e laborioso.

● Necessita di personale specializzato e attrezzature costose.

2. Strumenti specializzati:

Utilizzo di dispositivi di monitoraggio dell'isolamento in CC per tracciare lo stato in tempo reale e segnalare guasti.

Svantaggi:

● Costi aggiuntivi per apparecchiature dedicate.

● Potenziali modifiche all'impianto elettrico.

● Gestione complessa per impianti di grandi dimensioni.

3.Monitoraggio integrato nell'inverter:

Molti inverter moderni includono funzioni di rilevamento della resistenza di isolamento in CC. Tuttavia, i sistemi tradizionali effettuano il controllo solo all'avvio dell'inverter. Solis, invece, ha introdotto il rilevamento online dell'isolamento FV, una soluzione rivoluzionaria che monitora in tempo reale l'impedenza tra il sistema FV e la terra, garantendo precisione e affidabilità.

● Nessun costo aggiuntivo: Utilizza le funzionalità esistenti dell'inverter senza hardware extra.

● Nessuna modifica cablaggi: Installazione semplificata.

● Monitoraggio continuo: Rilevamento immediato dei guasti.

● Protezione preventiva: Isola i guasti prima che causino danni gravi.

Aumento della durata del sistema: Migliora la stabilità del ciclo di vita del sistema oltre il 20%.

Nota: Attualmente, solo i modelli S6-GC3P(150-200)K07-ND e S6-GU350K-EHV includono questa funzione. Altri modelli verranno aggiornati in futuro.

Migliori pratiche per installazione e manutenzione

Pulizia e ispezioni regolari: Mantenere pannelli e giunzioni dei cavi liberi da umidità o detriti.

Assicurarsi che tutti i componenti, inclusi inverter, pannelli FV e quadri, siano correttamente messi a terra.

Eseguire test prima delle stagioni piovose per ridurre i rischi legati all'umidità.

Utilizzare canalizzazioni e connettori impermeabili di alta qualità.

Scegliere componenti certificati per minimizzare i rischi di guasti.

Conclusione

I cortocircuiti di isolamento in CC rimangonounasfidasignificativa per glioperatori FV, ma soluzioni innovative come il rilevamento online di Solis stannotrasformando la gestione di questirischi. Adottando ilmonitoraggio in tempo reale e strategie di manutenzioneproattiva, iproprietari di impiantipossonomigliorare la sicurezza, ridurrei tempi di fermo e massimizzare il ritornosull'investimento.

Con l'evoluzione del settore fotovoltaico, l'adozione di tecnologie avanzate sarà fondamentale per garantire sostenibilità ed efficienza a lungo termine.