Messa a terra degli impianti fotovoltaici: guida

La messa a terra è un elemento di sicurezza fondamentale di ogni impianto fotovoltaico. It not only protects against electric shocks, but also protects technology and buildings from damage caused by lightning or electromagnetic interference. Una messa a terra installata correttamente riduce il rischio di incendio e aumenta la durata del sistema. Despite its exposed location, a PV system does not increase the risk of lightning – on the contrary: with proper grounding it even offers protection. Affinché questa protezione sia efficace, è necessario rispettare standard, regolamenti e requisiti tecnici chiari.

L’essenziale in breve

• La messa a terra previene scosse elettriche, danni al sistema e incendi dissipando in modo sicuro le correnti elettriche.
• Gli impianti fotovoltaici non aumentano il rischio di fulmini: conducono i fulmini in modo sicuro se collegati a terra correttamente.
• Un efficace sistema di protezione contro i fulmini comprende una protezione esterna contro i fulmini (dispositivo di arresto) e una protezione interna contro le sovratensioni.
• La compensazione del potenziale compensa le pericolose differenze di tensione e protegge persone e dispositivi.
• La messa a terra deve essere installata e mantenuta regolarmente in conformità con DIN 18014 e VDE 0185-305-3.

A cosa serve la messa a terra di un impianto fotovoltaico?

Grounding protects photovoltaic systems from electric shocks, lightning damage and fires by safely diverting electrical currents into the ground. È essenziale per un’efficace protezione contro i fulmini e riduce al minimo le interferenze elettromagnetiche.

Importanza della messa a terra negli impianti fotovoltaici

La messa a terra costituisce una misura di protezione fondamentale per ogni impianto fotovoltaico. Consentono di deviare a terra in modo sicuro le correnti elettriche di guasto. Ciò protegge sia le persone che la tecnologia del sistema. Senza messa a terra aumenta il rischio di scosse elettriche, incendi o danni alle apparecchiature. Per gli impianti fotovoltaici con telai e moduli metallici è quindi obbligatorio il collegamento a terra.

Ciò può evitare che le parti sotto tensione diventino pericolose, soprattutto se c’è un difetto nell’isolamento. La messa a terra contribuisce anche alla compatibilità elettromagnetica. Questo è importante per evitare interruzioni nella rete domestica e nei dispositivi adiacenti. Consente un’equalizzazione del potenziale funzionante in cui tutte le parti conduttrici sono allo stesso livello elettrico. Ciò garantisce anche la cosiddetta “equalizzazione del potenziale di protezione”.

Senza messa a terra, i fulmini potrebbero generare tensioni pericolose che potrebbero distruggere i dispositivi. Anche le sovratensioni causate da fulmini distanti vengono disinnescate tramite il sistema di messa a terra. Pertanto ogni impianto fotovoltaico deve essere collegato alla sbarra di terra principale dell’edificio. Solo così può essere efficacemente integrato nel concetto di protezione della casa.

La messa a terra deve essere controllata e documentata da un elettricista qualificato. La manutenzione regolare del sistema è essenziale per garantire la sicurezza a lungo termine.

Protezione dai fulmini: coordinamento tra protezione esterna e interna

La protezione completa contro i fulmini è sempre composta da due componenti: protezione contro i fulmini esterna ed interna. In caso di fulmine diretto è responsabile la protezione antifulmine esterna. È costituito da dispositivi di captazione, calate e componenti di messa a terra. I parafulmini sul tetto catturano la tensione e la dirigono a terra. Ciò impedisce ai fulmini di penetrare nell’edificio in modo incontrollato.

La messa a terra garantisce che questa enorme energia scompaia senza danni nel terreno. Inoltre, la protezione antifulmine interna protegge tutti i dispositivi elettrici. Questa cosiddetta protezione contro le sovratensioni viene installata nella distribuzione elettrica e direttamente sui dispositivi sensibili. Impedisce che le tensioni si diffondano sulla rete a causa di impatti a distanza.

Tali picchi possono danneggiare inverter, router o dispositivi di archiviazione. Gli scaricatori di sovratensione (SPD) forniscono sicurezza deviando l’energia nel terreno. Entrambi i sistemi devono essere combinati tra loro. Questo è l’unico modo per garantire che l’impianto sia protetto dagli influssi diretti e indiretti dei fulmini. Questa duplice strategia è particolarmente importante per gli impianti fotovoltaici perché vengono installati a vista.

Il coordinamento di entrambi i sistemi è regolato da norme come DIN VDE 0185-305-3. Chi rinuncia alla protezione contro i fulmini rischia di danneggiare la tecnologia e gli edifici. Pertanto, se non esiste una protezione completa, ogni impianto fotovoltaico dovrebbe essere progettato e adattato individualmente.

Il collegamento equipotenziale come misura di sicurezza essenziale

La compensazione del potenziale collega elettricamente tra loro tutte le parti conduttrici di un sistema. L’obiettivo è creare la stessa tensione elettrica su tutte le parti metalliche toccabili. Ciò riduce drasticamente il rischio di scosse elettriche o scariche di tensione.

Anche in caso di fulmini la corrente viene distribuita uniformemente. Ciò non protegge solo le persone, ma anche la tecnologia. La compensazione del potenziale non è rilevante solo per l’impianto fotovoltaico. Colpisce anche l’intero impianto elettrico della casa. Cavi, telai, moduli, inverter e parti metalliche della casa devono essere collegati tra loro. Ciò crea un sistema di protezione chiuso.

Equipotential bonding can be easily integrated, particularly in buildings with foundation earth electrodes in accordance with DIN 18014. A common source of error is the lack of connection to the main ground bar. Ciò deve quindi essere controllato e registrato durante la messa in servizio. Il collegamento avviene solitamente tramite conduttori in rame di sezione definita.

Anche la manutenzione è importante: i collegamenti possono essere danneggiati dalla corrosione. Per la compensazione del potenziale valgono le norme nazionali come VDE 0100-410 e VDE 0185. Un’equalizzazione installata correttamente è un prerequisito per la protezione da fulmini e sovratensioni. Senza di esso, il meccanismo di protezione non funziona in modo affidabile. Negli impianti fotovoltaici la compensazione del potenziale garantisce anche la protezione EMC (compatibilità elettromagnetica), che riduce le interruzioni della rete.

Norme e regole per la messa a terra degli impianti fotovoltaici

In Germania, diverse norme regolano i requisiti di messa a terra. Per le nuove costruzioni è obbligatorio il dispersore di fondazione secondo DIN 18014. Ciò costituisce la base per la successiva messa a terra dell’impianto fotovoltaico. La messa a terra stessa viene eseguita secondo IEC 60364 e VDE 0185-305-3. Per gli edifici dotati di un sistema di protezione contro i fulmini esterno è inoltre necessario che la resistenza di terra sia inferiore a 10 Ohm. Questa specifica serve a garantire la scarica sicura delle correnti di fulmine. La conformità è dimostrata attraverso la misurazione.

È obbligatoria anche la documentazione dell’installazione. La VDE FNN fornisce informazioni pratiche al riguardo. Le deviazioni dagli standard possono comportare rischi di responsabilità in caso di danni. Inoltre molti operatori di rete richiedono la messa a terra in base alle loro condizioni tecniche di collegamento (TAB). Ulteriori requisiti si applicano ai sistemi con storage. In particolare devono essere inclusi nel concetto di protezione gli inverter, i sistemi di accumulo e di comunicazione.

È anche importante se il sistema è progettato come sistema TN o TT. Ciò influisce in modo significativo sulla strategia di messa a terra. Ecco perché è essenziale una progettazione da parte di un’azienda elettrica specializzata. Le violazioni delle norme mettono in pericolo non solo la sicurezza, ma anche la tariffa incentivante. Se vuoi essere sicuro, dovresti verificare in anticipo tutte le normative applicabili.

Messa a terra in pratica: struttura e collegamenti

La messa a terra è solitamente collegata direttamente alla barra di terra principale (HES). Di solito si trova nella stanza di collegamento della casa. Da lì viene stabilito il collegamento ai componenti FV. Solitamente vengono utilizzati cavi in ​​rame o stagnati. Questi devono essere resistenti alle intemperie. I telai dei moduli sono collegati tra loro tramite conduttori equipotenziali.

Il collegamento avviene tramite morsetti a vite o a pressare. I moduli stessi sono conduttivi e collegati al telaio. Anche il lato DC è compreso nella protezione. La messa a terra dell’inverter è particolarmente importante. Questa è spesso l’interfaccia tra le reti DC e AC. Una messa a terra errata a questo punto può causare tensioni pericolose. Anche gli scaricatori di sovratensione sono collegati direttamente a terra. Dissipano immediatamente a terra le sovratensioni pericolose.

La messa a terra deve essere controllata a intervalli regolari. Corrosione, danni meccanici o collegamenti allentati possono compromettere la protezione. Si consiglia un intervallo di manutenzione da 2 a 5 anni. Gli esperti effettuano anche misurazioni della resistenza del terreno. Solo così il sistema potrà restare sicuro e conforme agli standard a lungo termine.

Un impianto fotovoltaico aumenta il rischio di fulminazione?

Gli impianti fotovoltaici sono spesso considerati calamite per i fulmini. Ma questo è un errore. Gli studi dimostrano: con un impianto fotovoltaico il rischio non aumenta in modo significativo. Piuttosto, la posizione esposta consente uno scarico controllato. Il prerequisito è un sistema di protezione contro i fulmini correttamente installato. I moduli e le sottostrutture fotovoltaiche sono generalmente realizzati in alluminio o acciaio conduttivo.

Questi materiali possono assorbire e dissipare in modo sicuro le correnti di fulmine. La messa a terra garantisce quindi uno scarico sicuro nel terreno. Non è solo la scelta del materiale che conta. Ciò che è fondamentale è il collegamento di tutti i componenti al sistema di terra. Anche la protezione contro i fulmini interna gioca un ruolo. Gli scaricatori di sovratensione prevengono i danni derivanti dagli impatti vicini. È anche importante attuare i regolamenti edilizi. Ciò richiede misure adeguate già nella pianificazione.

Ciò è particolarmente importante nelle regioni con un’elevata densità di fulmini. Anche le compagnie di assicurazione richiedono spesso misure di protezione contro i fulmini. Senza protezione, i fulmini possono causare danni a cinque cifre. Pertanto, se realizzato correttamente, un impianto fotovoltaico non offre alcuno svantaggio, bensì una protezione aggiuntiva.

Conclusione

Una corretta messa a terra è la spina dorsale di ogni sistema fotovoltaico sicuro. Protegge le vite umane, previene gli incendi e prolunga la durata della tecnologia. Chi presta attenzione alla realizzazione professionale e conforme alle norme durante la progettazione e l’installazione riduce i rischi e soddisfa tutti i requisiti legali. Per ciascun sistema fotovoltaico dovrebbe essere creato, documentato e controllato regolarmente un concetto di messa a terra individuale.

Fonti per la messa a terra NA degli impianti fotovoltaici:

• AceFlex – Messa a terra dell’impianto fotovoltaico dove connettersi? Lo sappiamo!
• DEHN – Messa a terra e compensazione potenziale per impianti fotovoltaici in edifici residenziali
• VDE – Protezione contro i fulmini degli impianti fotovoltaici (include aspetti di messa a terra)