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INAIL-Osservatorio della Sicurezza a cura dell'Ufficio Relazioni con il Pubblico - Dipartimento Processi Organizzativi ex-ISPESL
Fotovoltaico: la valutazione del rischio di FULMINAZIONE
Sovratensioni e/o sovracorrenti dovute a fenomeni atmosferici possono causare guasti, ma il modo per evitare danni ai pannelli c'è. Ed è più di uno
di Giovanni Luca Amicucci e Fabio Fiamingo INAIL - Settore Ricerca, Certificazione e Verifica - Dipartimento Tecnologie di Sicurezza
Gli incentivi finanziari per chi rivende elettricità prodotta con l'energia solare hanno favorito l'installazione degli impianti di generazione fotovoltaica in tutto il mondo. Anche in Italia la realizzazione di tali impianti è stata incentivata negli ultimi anni. Il rischio economico di un impianto fotovoltaico è dovuto al fatto che, se avviene un guasto (ai pannelli, all'inverter o al trasformatore), ai costi già sostenuti si devono aggiungere le spese per la riparazione e/o la sostituzione della parte danneggiata.
In tal modo, cresce il periodo di tempo necessario perché il proprietario dell'impianto abbia un ritorno dell'investimento affrontato. Sovraten‑ sioni e/o sovracorrenti dovute a fenomeni atmosferici possono causare guasti. La valutazione del rischio di fulminazione e l'adozione delle misure del caso, ove necessario, consentono di ridurre i rischi e le possibili perdite. L'analisi del rischio di fulminazioni deve essere svolta in accordo con le prescrizioni della norma IEC 62305‑2 (CEI 81‑10/2).
Sulla base dell'entità del rischio di fulminazione, così ottenuto, si adottano opportune misure di sicurezza. La scelta delle misure di protezione può essere fatta sulla base dei suggerimenti della linea guida IEC 61173, oltre che dei suggerimenti delle norme della serie IEC 62305 (CEI 81‑10). Un sistema di generazione fotovoltaica è costituito da un gruppo di pannelli fotovoltaici che, durante il giorno, trasforma in elettricità la luce solare e costituisce un generatore di tensione continua (DC), da un power inverter, che converte la tensione continua in tensione alternata (AC), e da un trasformatore da bassa ad alta tensione (BT/AT) per la connessione alla rete elettrica.
Di solito simili sistemi sono realizzati su tetti o terrazzi di edifici, su tettoie (ad es. di parcheggi), su appositi tralicci o al suolo. Rischio di perdita di vite umane Secondo la norma IEC 62305‑2 il rischio di perdita di vite umane R1 è calcolato con l'espressione R1=RA+RB+RU+RV
dove:
‑ RA è la componente di rischio per lo shock cui possono essere soggetti gli esseri viventi a causa delle tensioni di contatto e passo causate dai fulmini diretti sulla struttu‑ ra;
‑ RB è la componente di rischio per incendi, esplosioni, effetti chimici e meccanici causati dai fulmini diretti sulla struttura;
‑ RU
è la componente di rischio per lo shock cui possono essere soggetti gli esseri viventi a causa delle tensioni di contatto e passo causate dai fulmini diretti sulle linee entranti nella struttura;
‑ RV
è la componente di rischio per incendi, esplosioni, effetti chimici e meccanici causate dai fulmini diretti sulle linee entranti nella struttura; Se il rischio R1
non supera il valore di rischio tollerabile RT
, ne segue che non sono necessari ulteriori misure di protezione per tale rischio.
Si noti che le perdite per tensioni di contatto e passo possono essere rese trascurabili ove si adotti la precauzione di evitare la presenza nei pressi dei pannelli fotovoltaici (ad es. evitando attività manutentive durante i temporali), o nei pressi dei captatori, delle calate e dei dispersori del sistema di protezione dai fulmini (LPS, dall'inglese Lightning Protection System), ove esistente, o nei pressi dsistema di terra della struttura ospitante i pannelli. Rischio di perdite economiche Secondo la norma IEC 62305‑2 il rischio di perdite economiche R4 è calcolato con l'espressione R4=RB+RC+RM+RV+RW+RZ dove i rischi RB e RV sono già stati definiti ed inoltre:
- RC è la componente di rischio per il danneggiamen‑ to dei sistemi elettrici ed elettronici a causa delle sovratensioni indotte sui circuiti interni alla struttura e sui servizi entranti dai fulmini diretti sulla struttura.
‑ RM è la componente di rischio per il danneggiamen‑ to dei sistemi elettrici ed elettronici a causa delle sovratensioni indotte sui circuiti interni dai campi magnetici generati dalla corrente dei fulmini che cadono a terra nei pressi dell'impianto.
‑ RW
è la componente di rischio per il danneggiamen‑ to di sistemi elettrici ed elettronici a causa delle sovra‑ correnti e sovratensioni dovute a fulminazione diret‑ ta delle linee entranti nella struttura.
‑ RZ è la componente di rischio per il danneggiamento di sistemi elettrici ed elettronici a causa delle sovra‑ tensioni indotte dai fulmini che cadono a terra nei pressi delle linee entranti nella struttura.
Misure per ridurre il rischio di perdite economiche
La componente del rischio R4
più importante è RM.
La prima misura di protezione da adottare per ridurre RM, suggerita congiuntamente dalla IEC 61173 e dalla IEC 62305‑4, consiste limitare i fenomeni indut‑ tivi sui circuiti DC e su quello AC.
Per ottenere tale riduzione, nel lato DC del sistema si può cercare di ridurre la lunghezza dei cavi dei poli positivo e negativo, che dovrebbero anche essere avvolti insieme per ridurre la superficie delle spire, mentre nel lato AC si possono ridurre le lunghezze del conduttore di prote |
