Tablouri electrice pentru sisteme fotovoltaice: proiectare și protecție pe partea de curent continuu (DC)

Tablourile electrice pentru configurațiile fotovoltaice joacă un rol esențial în protecția sistemului. Să analizăm aspectele normative și de proiectare ale tablourilor electrice de curent continuu pentru instalațiile fotovoltaice: string box-uri, dispozitive de protecție, reglementările CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano – Comisia Electrotehnică Italiană) și EN, precum și criteriile de dimensionare pentru a asigura siguranța și performanța optimă în orice context de aplicare.

Instalarea panourilor fotovoltaice este inclusă în categoria lucrărilor de construcții necondiționate conform Glosarului Lucrărilor de Construcții Necondiționate din 2018. În măsura în care se încadrează la „întreținere curentă”, nu este necesară nicio permisiune sau autorizație specifică.

Excepțiile pentru care sunt necesare permisiuni suplimentare sunt reglementate prin Decretul Legislativ Italian 42/2004 și Decretul Legislativ Italian 17/2022, care specifică și simplifică criteriile de instalare în zone și clădiri supuse constrângerilor de ordin peisagistic și cultural.

Reglementările privind sistemele fotovoltaice includ standarde tehnice, de siguranță și de eficiență descrise în CEI 0-16 și CEI 0-21, în funcție de nivelul de tensiune al rețelei electrice de distribuție.

• CEI 0-16 reglementează sistemele conectate la rețea la tensiune medie și înaltă.

• CEI 0-21 se aplică sistemelor conectate la rețea la tensiune joasă.

În anul 2024 a fost introdus Decretul Legislativ Italian 190/2024. Acest decret reprezintă un text unificat privind sursele regenerabile, care simplifică și mai mult procedurile de instalare pentru sistemele fotovoltaice și include cazuri suplimentare în categoria lucrărilor de construcții necondiționate.

Pentru proiectarea și instalarea sistemelor electrice de joasă tensiune, respectarea standardului CEI 64-8 este obligatorie. Acest standard prevede, de asemenea, dispoziții referitoare la cerințele pentru tablourile fotovoltaice.

În funcție de tipul invertorului, puterea de ieșire și caracteristicile modulelor individuale, sistemele fotovoltaice sunt organizate în stringuri, adică o combinație de mai multe module conectate în serie. Cutiile de string găzduiesc dispozitivele necesare pentru protecția stringurilor, care includ întrerupătoare de izolare, protectoare la supratensiune și dispozitive de protecție la supracurent, precum și sisteme de interconectare.

Aceste cutii de string sunt poziționate între modulele fotovoltaice și invertor, permițând crearea unor subsisteme standardizate din punct de vedere al tensiunii, al curentului nominal și al numărului de stringuri.

Aceste string boxes îndeplinesc funcția importantă de a întrerupe curentul continuu către invertor în cazul unei intervenții de mentenanță sau al unei defecțiuni. Acestea sunt disponibile într-o gamă variată de configurații, pentru a răspunde cerințelor sistemelor fotovoltaice de diverse dimensiuni, de la cele rezidențiale până la cele din sectorul industrial.

Una dintre funcțiile de siguranță ale tabloului de curent continuu al sistemului fotovoltaic este protejarea stringurilor fotovoltaice. Totuși, acesta asigură și deconectarea circuitului, protecția invertorului și monitorizarea stării sistemului.

Pe lângă protecția împotriva supracurenților, supratensiunii și scurtcircuitelor, cutiile de string sunt capabile să detecteze defecțiuni și scăderi de performanță, facilitând activitățile de diagnosticare și mentenanță. Acestea trebuie să fie întotdeauna conforme cu standardele EN 61439-1 și EN 61439-2 pentru emiterea certificării produsului.

Proiectarea și dimensionarea corectă a cutiilor de string în sistemele fotovoltaice este esențială pentru siguranță, gestionarea și distribuția energiei, dar mai ales pentru a garanta producerea de energie curată, în conformitate cu obiectivele tranziției ecologice. În acest scop, există numeroase combinații și dimensiuni care se adaptează nevoilor specifice ale unei instalații.

Proiectarea sistemului, atenția acordată instalării acestuia, precum și dimensionarea corectă a echipamentelor și a tablourilor pentru a asigura protecția completă a sistemului reprezintă aspecte fundamentale care trebuie încredințate tehnicienilor specializați, aceștia ocupându-se și de mentenanță și monitorizare în timp.