Solis Seminar Episode 17: Sezionatore Idoneo Selettivo per Inverter in Sistemi Fotovoltaici

Sfondo
Nei sosteni PV, la selezione del sezionatore tende ad essere ignorato, ed il temo viene impiegato per selezionare la corretta soluzione. Quando il sezionatore non è appropriato, l’attrezzatura scatterà con frequenza, causando il surriscaldo ed anche l’infiammazione del sistema. In Solis Seminar, discuteremo su come selezionare i sezionatori nei sistemi fotovoltaici.

Tipi di Sezionatore
Nel sistema pV, la scelta di una serie di sezionatori dipende da multipli fattori:
• Caratteristiche elettriche del sistema
• Ambiente
• Carichi e requisiti del tipo d’installazione

1. Temperatura Ambientale al Sezionatore
Per i sistemi PV, l'attrezzatura viene installata di solito all’aperto (sistemi di terra, sistemi del soffitto piatto ecc.). Una elevata temperatura esterna è solitamente presunta rispetto alle installazioni al coperto, quindi si attesa che la temperatura nella scheda di distribuzione sarà elevata. Questo influirà anche sulla portata e la temperatura operativa del sezionatore.
Per la selezione dei sezionatori nei sistemi PV, la temperatura è la considerazione più importante. Ai sensi dello standard IEC 60947-2, ogni sezionatore ha una scheda dati che dettaglia il valore di corrente diminuita/aumentata della temperatura ambientale. Lei deve scegliere l’appropriata attrezzatura di sezionatore secondo la temperatura ambientale sul posto e la dimensione della corrente sistematica.

Tabella 1: Esempio dell’unità di scatto del sezionatore- valori di corrente ridotta/aumentata secondo la temperatura ambientale

2. Riscaldamento mutuo dei Sezionatori
Per maggiori stazioni di potere PV con multipli inverter, ci sono solitamente multipli sezionatori nella scheda di distribuzione, che sono montati vicini reciprocamente. Tali sezionatori forniranno la massima corrente contestualmente, i sezionatori si influenzeranno quindi più rapidamente in temperatura, portando possibilmente allo scatto precoce.

Quando installiamo multipli sezionatori in parallelo, abbiamo bisogno di considerare il fattore di correzione, che sarà specificata nella scheda dati del sezionatore.
Ad esempio, in caso di disposizione di 6 dispositivi, il fattore di correzione sarebbe 0,75. Un sezionatore con una corrente nominale di 15,1 Amps (A) agisce con una corrente nominale di 0,75 x 15,1A = 11,33A.

Tramite tale calcolo, qualora è insufficiente la corrente, possiamo usare un sezionatore con una elevata corrente nominale. Altra possibilità consiste nell’aumentare la clearance tra i sezionatori. Questo consente la dissipazione di più calore prevenendo quindi lo scatto non necessario.


3. Tipo di Dispositivi Connessi
Qualora un sistema PV si connette alla rete, scatterà mediante l’impatto di corrente e tensione della rete d’alimentatore. Quando scegliamo un sezionatore, dobbiamo considerare i componenti del carico in questa rete al fine di scegliere il sezionatore più idoneo.
Tabella 2: Sezionatore di diverso tipo, istantaneo o ritardato di breve tempo

Sistema Modello
Esempi delle classificazioni termiche dei sezionatori nell’operazione parallela dell’impianto PV:

Impianto PV con 6 inverter Solis-1P8K-5G .

Le specifiche tecniche richieste sono reperibili nella scheda dati dell’inverter Solis-1P8K-5G:
• Massima corrente in uscita = 34,7 A
• Massima protezione del fusibile = 50 A
La scelta del cavo nonché il metodo di cablaggio, la temperatura ambientale ed altre condizioni potenziali limitano la massima protezione fusibile del cavo.
Nel ns. esempio, presumiamo che il cavo selezionato (6 mm2) vanta il routine ideale e può resistere alla corrente nominale di 35 A.
La massima corrente nominale possibile del cavo usato e la massima protezione fusibile possibile del Solis-1P8K-5G limitano una massima corrente nominale possibile per i sezionatori.

Selezionare il Corretto Sezionatore
Usare lo stesso sistema modello e presumere il carico senza motori, trasformatori ecc, in base alla corrente calcolata di 34,7 A, scegliamo una sezionatore da 40 A con caratteristiche termiche di scatto di B e non gioco tra i sezionatori. Possiamo verificare poi se il ns. valore selezionato sia idoneo controllando l'adattamento termico del sezionatore.

Il fattore di carico soddisfa le specifiche della scheda dati:
• Riduzione a carico permanente> 1 h = 0,9
(Permanenti carichi di oltre 1 ora sono possibili in un impianto PV).
• Fattore di riduzione in caso di disposizione di 6 sezionatori attigui= 0,75
(Qualora un sezionatore è usato, o la distanza tra di loro è sufficiente, il coefficiente è uguale a 1.)
• L'aumento nella corrente nominale alla scheda di distribuzione in caso di temperatura ambientale di 40°C = 1,0

Risultato
La corrente di carico nominale del sezionatore è calcolata come seguente:
Ibn = 40 A x 0,9 x 0,75 x 1,0 = 27 A

Conclusione
Dato che la massima corrente con capienza per l’operazione senza errore è abbassata rispetto alla massima corrente in uscita dell’inverter usato, il sezionatore scelto non viene usato in questo esempio. Il sezionatore scatterà durante l’operazione classificata.

Soluzione 1
Usare un sezionatore da 50 A. C’ è lo spazio sufficiente (＞10 mm) per dissipazione di calore tra i sezionatori, e la massima corrente con capienza è 40,5 A.
(Ibn = 50 A x 0,9 x 0,9 = 40,5 A), Il sezionatore non scatterà durante l’operazione classificata.

Soluzione 2
Usare un sezionatore da 63 A. Massima corrente con capacità è 42,5 A.
(Ibn = 63 A x 0,75 x 0,9 x 1 = 42,5 A), il sezionatore non scatterà durante l’operazione classificata.