anello di guasto e impedenza in un sistema TN-S

[gianluca74]

Buona sera a tutti.
Volevo confrontarmi sulla seguente situazione:

impianto fotovoltaico installato sulla copertura di un edificio esistente; il sistema elettrico fino al trafo di isolamento viene gestito come sistema TN-S e quindi con centro stella a terra, neutro a terra e masse a terra.
Stiamo pensando di collegare le cornici con un cavo giallo verde da 10 mmq i moduli fotovoltaici(tra di loro collegati con cavi da 4 mmq) e poi il tratto finale dall'ultimo modulo collegarlo ad una piastra di acciaio zincato. Da questa piastra si farà un altro collegamento con cavo da 16 mmq giallo verde fino al collettore di terra dove appunto ci sarà il collegamento del centro stella, massa del trafo e così via (nel box inverter).
In questo modo avrei realizzato le condizioni per un eventuale anello di guasto.
Abbiamo ritenuto opportuno utilizzare dei differenziali magnetotermici (Id = 100 mA) in uscita da ciascun inverter per garantire l'intervento a seguito di un guasto.
Secondo voi si può evitare il collegamento tra modulo e modulo con il giallo verde e sfruttare il fatto che i moduli sono comunque collegati tra loro mediante le strutture di supporto (forse col tempo avrei problemi con la verifica dell'anello di guasto?)?
Per quanto riguarda la verifica Zs <= U0/Id dove con Id = 100 mA il dubbio sta nel valore della U0 che sto considerando pari a 230 V (tensione fase terra).
Il dubbio sta nel fatto che il sistema TN-S è costituito sia dalla parte in AC con tensione 400/230 V che dalla parte in continua con tensioni superiori a 400 V costituita dai moduli fotovoltaici . La soluzione che ho provato a darmi è che comunque i differenziali sono inseriti dopo gli inverter e quindi sono soggetti alla tensione fase terra di 230 V , perciò utilizzo questo valore di tensione per i mie calcoli ovvero Zs <= 2300 ohm.
Ringrazio per la pazienza e per le eventuali considerazioni.
Gianluca

[Mike]

Sistema TN-S in continua?

[gianluca74]

L'inverter è privo di trasformatore. Il sistema elettrico viene messo a terra con il trafo di isolamento a valle degli inverter, le masse dei moduli o comunque le strutture di supporto vanno collegate a terra e in pratica ottengo un sistema TN-S locale fino al trafo di isolamento. Sicuramente l'espressione "sistema TN-S in continua" non è per niente corretta
Ciao.

[Mike]

Dal lato del generatore DC hai un sistema IT fino all'inverter e la messa a terra è funzionale alla ricerca ed eliminazione del primo guasto a terra e il corretto funzionamento del dispositivo di controllo dell'isolamento; a valle dell'inverter sul lato AC per impianti senza trasformatore il sistema PV diventa un'estensione della rete quindi sarà TT o TN.
Se invece metti un polo a terra del generatore DC, ottieni un sistema TN con lo svantaggio che interverrà al primo guasto verso terra (ma non è detto che le protezioni dalle sovracorrenti intervengano), invece che al secondo come nel sistema IT.

[gianluca74]

Quindi nel mio caso ho un sistema TN-S fino al trafo di isolamento con il fotovoltaico visto come estensione del lato AC.
Cosa ne pensi della sezione del PE (10 mmq) tra le strutture dei moduli o fra modulo e modulo e poi il collegamento da 16 mmq fino al CT? Oppure potrei pensare per evitare di usare la piastra in acciaio zincato di usare una sezione da 16 mmq dall'ultima struttura o dall'ultimo modulo e andare direttamente con un 16 mmq fino al CT.
Ciao e grazie.
Gianluca

[Mike]

Sinceramente non ho ben capito cosa intendi fare, mi parli di PE ma allora i moduli non sono in classe II?... Vabbeh, in ogni caso io collegherei le strutture e verificherei la continuità; per esempio un bel tondino in acciaio zincato o una corda di rame nudo che mi fanno da montante al quale collegare le strutture.

[gianluca74]

I moduli sono in classe II.
La messa a terra quindi non è necessaria.
Il problema è però che se si vuole che il dispositivo di controllo dell'isolamento dell'inverter possa funzionare per tenere sotto controllo il generatore fotovoltaico bisogna collegare a terra o le cornici o le strutture di supporto dei moduli fotovoltaici.
La situazione di cui parlo con la simulazione di un guasto la allego al post.
Nella situazione che ho prospettato il differenziale da 100 mA agisce da rincalzo al dispositivo di rilevazione dei guasti dell'inverter.
Gianluca.

[Mike]

Appunto, per quello non si tratta di un PE ma di una messa a terra funzionale. Io metterei a terra solo le strutture e verificherei la continuità; Se proprio vuoi collegare pannello per pannello escluderei l'uso di ponticelli ma piuttosto un montante dal quale derivare i singoli collegamenti, perché se ti parte un collegamento ti parte tutto quello che c'è a valle; ragionare su suddividere i collegamenti in funzione dell'inverter e delle stringhe per facilitare la ricerca guasti

[gianluca74]

Grazie.
Quindi sbagliavo usando il termine PE.
Sono contento di essermi confrontato con te, devo essere sincero,stavo usando il termine PE in maniera inappropriata e ti ringrazio per avermi corretto.
Mi convince e mi piace la tua soluzione ovvero un tondino in acciao zincato o in rame (io stavo pensando a un 16 o 25 mmq) come montante a cui collegare le strutture.
Il fatto è che l'impianto fotovoltaico è posto a circa una trentina di metri dal box inverter dove ho anche il collettore di terra. Allora, una volta che ho collegato le strutture con la corda nuda dovrei scendere dal tetto proseguire per un tratto fino al box invertere poir al collettore di terra.
vedrei meglio per questo tratto (discesa dal tetto e tratto al box inverter) un giallo verde da 35 mmq (che parte da una barra di acciao zincato a cui ho collegato precedentemente la corda di cui parlavmo prima) dentro corrugato separato dai cavi in continua che a loro volta partono dai moduli e vanno verso gli inverter dentro un loro corrugato.
Mi suggerisci anche di collegare in funzione delle stringhe e degli inverter in modo da individuare subito il guasto, però non capisco come fare. anche perché non avrei problemi tra una struttura che supporta una stringa che per esempio va in tensione e l'altra che rimane a potenziale zero? La mia idea era quella di comunque equipotenzializzare tutto unendo tutte le strutture mediante questa corda di rame.
scusami se sono stato troppo lungo.
Gianluca

[Mike]

Io ho portato una mia soluzione alla cieca, non conoscendo gli aspetti specifici, che ovviamente tu conosci meglio e puoi trarne le considerazioni del caso. Per l'individuazione rapida dei guasti, intendo che in ogni caso è tutto equipotenziale, solo che in caso di necessità puoi sezionare parti di impianto di terra per individuare tramite pinza milliamperometrica da dove parte la dispersione, ovviamente il tutto va valutato in funzione della struttura e della disposizione delle stringhe, ecc.