Electrical switchboards for photovoltaic systems: DC side design and protection

A fotovoltaikus konfigurációk elektromos kapcsolótáblái döntő szerepet játszanak a rendszer védelmében. Vessünk egy pillantást a fotovoltaikus rendszerek egyenáramú kapcsolótábláinak szabályozási és tervezési szempontjaira: string boxok, védelmi eszközök, CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano [Olasz Elektrotechnikai Bizottság]) és EN előírások, valamint a méretezési kritériumok az optimális biztonság és teljesítmény érdekében bármilyen alkalmazási környezetben.

A fotovoltaikus panelek telepítése a 2018-as Korlátozásmentes építési munkák szótárában szereplő korlátozásmentes építési munkák közé tartozik. Amennyiben ez „rendszeres karbantartásnak” minősül, nincs szükség külön engedélyre vagy jóváhagyásra.

Azok a kivételek, amelyekhez további engedélyek szükségesek, az olasz 42/2004 törvényerejű rendelet és az olasz 17/2022 törvényerejű rendelet szabályozza, amelyek meghatározzák és egyszerűsítik a telepítési kritériumokat a tájképi és kulturális korlátozásoknak alávetett területeken és épületekben.

A fotovoltaikus rendszerekre vonatkozó előírások a CEI 0-16 és CEI 0-21 szabványokban leírt műszaki, biztonsági és hatékonysági normákat tartalmazzák, a hálózati feszültség szintjétől függően.

•  
• A CEI 0-16 a közép- és magasfeszültségű hálózatra kapcsolt rendszereket szabályozza.
• A CEI 0-21 az alacsony feszültségű hálózatra kapcsolt rendszerekre vonatkozik.

2024-ben bevezették az 190/2024 olasz törvényerejű rendeletet. Ez a rendelet a megújuló energiaforrásokról szóló egységes szöveg, amely tovább egyszerűsíti a fotovoltaikus rendszerek telepítési eljárásait, és még több konkrét esetet tartalmaz a korlátozás nélküli épületek kategóriájában.

Az alacsony feszültségű elektromos rendszerek tervezése és telepítése során kötelező a CEI 64-8 szabvány betartása. Ez a szabvány a fotovoltaikus kapcsolótáblákra vonatkozó követelményeket is tartalmazza.

Depending on the type of inverter, power output and characteristics of the individual modules, photovoltaic systems are organised in strings, i.e., a combination of several modules connected in series. The string boxes house devices necessary for protecting the strings, which include isolator switches, surge protectors and overcurrent protection devices, as well as interconnection systems.
 

These string boxes are positioned between the photovoltaic modules and the inverter, enabling the creation of sub-systems that are standardised for voltage, current rating and number of strings. 

The string boxes perform the important function of interrupting the DC current to the inverter in the event of a maintenance intervention or fault. They are available in a wide variety of configurations to meet the requirements of photovoltaic systems of diverse dimensions, from residential to the industrial sector.

One of the safety functions of the photovoltaic system’s DC switchboard is to protect the photovoltaic strings. However, it also takes care of disconnecting the circuit, protecting the inverter and monitoring the state of the system.
 

In addition to protecting against overcurrents, overvoltages and short circuits, the string boxes are also able to detect faults and drops in performance, facilitating diagnosis and maintenance work. These must always be compliant with the EN 61439-1 and EN 61439-2 standards for the issue of the product certification.

The correct design and sizing of string boxes in photovoltaic systems is crucial for safety, management and distribution of energy, but above all, to guarantee clean energy production in line with ecological transition objectives. For this purpose, there are numerous combinations and sizes that adapt to the specific needs of an installation. 
 

The design of the system, the care taken in its installation, and the correct sizing of the equipment and switchboards to ensure full protection of the system are all fundamental aspects that must be entrusted to specialised technicians, who will take care of maintenance and monitoring over time.