Cavi per FV lato CC

[GioArca67]

Su TNE (guida FV e vari articoli), vi sono alcune indicazioni circa l'utilizzo dei cavi nella sezione in corrente continua di un impianto fotovoltaico.

Pur essendo generalmente corrette, ritengo che vi sia un misunderstanding quando gli inverter sono senza trasformatore di bassa frequenza integrato.
In tali casi i costruttori (più o meno chiaramente) affermano che i pannelli non sono semplicemente flottanti rispetto a terra, ma vi è una tensione alternata sovrapposta alla continua.
Questa tensione alternata non modifica la tensione fra i poli + e - della stringa però, essendo il neutro dell'inverter riferito a terra, possiamo avere più di Voc verso terra.

Pertanto per quanto riguarda il confronto con la U0 del cavo mi sembra più opportuno non fare riferimento alla sola Voc di stringa, ma a tale valore più la tensione alternata sovrapposta (da valutare se il valore di picco o il valore efficace).

Che ne pensate?

[attilio]

Ciao
Ma intendi nel caso non si voglia utilizzare il comune H1Z2Z2-k che solitamente ha una Uo pari o superiore al kV?

A prescindere dal fatto che di inverter senza trasfo ne ho installati veramente pochi, tutti in ambito residenziale e tutti monofase. Quindi basse tensioni di stringa. Sinceramente non mi sono mai posto il problema

saluti

[Mike]

Non ho capito il problema che ti poni, rispetto alla tensioni massime ammesse sui cavi.

[GioArca67]

Nella parte in continua di un impianto FV è richiesta, dall'edizione nona della CEI 64-8, la protezione dai contatti indiretti mediante classe II.
Affinché un cavo sia considerato di classe II deve avere tensione U0/U di un gradino superiore alla tensione del cavo minimo utilizzabile nel caso specifico, quindi un cavo H1Z2Z2-K (1/1kV) è di classe II per tensioni di stringa non superiori a 1125V fra loro e 675V verso terra o, nella migliore delle ipotesi considerando in mezzo i cavi 0,6/1kV, 900V verso terra.
Come dicevo negli inverter senza trasformatore di isolamento a bassa frequenza lato DC appare una tensione alternata sovrapposta alla continua, quindi dovrebbe risultare
non n*Voc*1,2<1125
ma n*Voc*1,2+230<1125
essendo n il numero di pannelli in serie nella stringa e 1,2 il coefficiente di correzione per temperatura nel caso peggiore (si può usare quello effettivo dei pannelli).
Se poi guardiamo bene nemmeno sarebbe corretto usare 1125V perché la tensione alternata, ad es. di 230V solo per fissare le idee, è sovrapposta all'"anello" costituito dalla stringa ed innalza la sua tensione verso terra.
Nei sistemi IT per determinare l'idoneità del cavo confrontiamo la tensione concatenata con la U0 del cavo e non con U (ad es. in un sistema trifase 400V IT un cavo 300/500 non solo non è in classe II ma non è proprio è idoneo e serve un 450/750).
Poiché in DC spesso il sistema fotovoltaico è esercito IT dovremmo fare anche qui la medesima considerazione!
E quindi tensione di stringa non superiore a 675-230=445V (o volendo essere benevoli 900-230=670V) affinché il cavo H1Z2Z2-K risulti a doppio isolamento?

[Aria]

Tu vorresti stimare il ripple lato DC?
Non ti ritrovi 230Vac lato DC perché ci sono il filtro ed il condensatore di livellamento.
un po' di sporco sicuramente lo trovi sul lato DC ma non credo che sia importante, dovresti poterlo stimare con questa formula per calcolare il ripple (ΔV):

ΔV ≈ I / (f * C)
Dove:

ΔV: è l'ampiezza del ripple (la variazione di tensione).
I: è la corrente di uscita dell'inverter (in Ampere).
f: è la frequenza di switching dell'inverter (in Hertz).
C: è la capacità del condensatore di filtro (in Farad)

Più è alta la frequenza di switching più l'inverter riduce il ripple.

[GioArca67]

No, non parlo di ripple, ma proprio di tensione alternata a 230V.
Questo un esempio:
https://www.sma-italia.com/soluzioni-large-scale/know-how/qual-e-linverter-giusto
ma ho trovato l'informazione inizialmente sulla documentazione degli inverter Riello senza trasformatore, poi anche sui documenti ZCS Azzurro.
Se quindi oltre alla Vcc ho un'altra tensione aggiunta verso terra dovrò considerarla nella scelta del cavo.
Il grafico nell'articolo linkato mi lascia alcuni dubbi perché, come dicevo, la tensione alternata appare come un innalzamento (o abbassamento) del potenziale di un qualsiasi punto della stringa rispetto al potenziale di terra.

EDIT:
E', ovviamente, tutto corretto: il grafico mostra una tensione Vmpt di circa 400V

Domani vado su un impianto (ma ho solo inverter trifase) e faccio qualche misura.

[GioArca67]

La domanda aggiuntiva è:
se in condizioni ordinarie il lato DC è flottante rispetto a terra, in caso di guasto con accidentale messa a terra di un polo che succede?

[Mike]

Perché la consideri sovrapposta?

[Aria]

Nel primo inverter il potenziale è totalmente libero e flottante
Il sistema non ha un potenziale vincolato verso terra ma è blindato solo il valore tra il +DC e il -DC, il potenziale sarà quindi flottante rispetto a terra e seguirà la corrente prodotta, in ogni caso il valore verso terra non aumenta e sarà al massimo 400V come nel tuo caso ma non devi sovrapporre niente.
Se un punto va a terra direi che si potrebbero avere due casi:
1. +DC a terra: viene blindato il potenziale +DC a 0V come il PE, quindi -DC si porta a -400V,
2.–DC va terra: viene blindato il potenziale -DC a 0V come il PE, quindi +DC si porta a +400V
Circola della corrente di guasto che dipende dalla capacità dei vari componenti ed isolamenti verso terra che potrebbe mandare in blocco l'inverter.
In ogni caso dovrebbe esserci un misuratore di isolamento sul lato DC.

[GioArca67]

Nel primo inverter il potenziale è totalmente libero e flottante

Anche nei sistemi IT il potenziale è flottante, ma consideri la concatenata come tensione verso terra.

Se un punto va a terra direi che si potrebbero avere due casi:
1. +DC a terra: viene blindato il potenziale +DC a 0V come il PE, quindi -DC si porta a -400V,
2.–DC va terra: viene blindato il potenziale -DC a 0V come il PE, quindi +DC si porta a +400V
Circola della corrente di guasto che dipende dalla capacità dei vari componenti ed isolamenti verso terra che potrebbe mandare in blocco l'inverter.

Come fai a dire che la tensione alternata non si somma?
Se vedi la quarta colonna c'è un ripple aggiunto, piccolo per le caratteristiche dell'inverter (così lo dichiarano), ma c'è. Perché allora nel caso della prima colonna non ci dovrebbe rimanere?

In ogni caso dovrebbe esserci un misuratore di isolamento sul lato DC.

Normalmente gli inverter lo hanno al loro interno