Breve guida alla connessione dei connettori fotovoltaici

I connettori utilizzati per collegare le stringhe agli inverter o ai quadri di parallelo stringhe sono molto importanti, in quanto devono garantire un collegamento sicuro e di resistenza ohmica trascurabile. Inoltre devono essere in grado di resistere nel tempo agli agenti atmosferici, tra cui le infiltrazioni di acqua.

I connettori devono poi rispondere anche ai requisiti della norma CEI EN 62852 Connettori per applicazione in corrente continua nei sistemi fotovoltaici – Prescrizioni di sicurezza e prove, in circolazione ormai da 10 anni, almeno nella versione IEC.

Tra le più popolari tipologie di connettori per il fotovoltaico reperibili sul mercato ricordiamo:

– MC3, ormai in disuso, principalmente per via della possibilità di aprirli con facilità e della minore protezione agli agenti esterni. Normalmente hanno un grado di protezione IP65;

– MC4, forse i più utilizzati e in grado di fornire una maggiore protezione alla penetrazione dei liquidi. Normalmente hanno un grado di protezione IP67 o IP68;

– Solarlok, prodotti da Tyco, sono per molti aspetti simili agli MC4.

Ad eccezione di casi molto specifici nei quali ci si avvale di componenti adatti allo scopo, la manovra dei connettori deve sempre essere effettuata quando non vi è passaggio di corrente.

Vale la pena di riportare in sintesi la lista dei requisiti elencati nella norma IEC 62548-1 ai quali questi componenti e la loro installazione devono attenersi:

– conformità alla IEC 62852;

– essere classificati per l’uso in corrente continua;

– avere una tensione massima ammissibile maggiore o uguale della tensione massima raggiungibile dall’impianto fotovoltaico;

– essere protetti dal contatto con le parti attive sia quando connessi che quando aperti;

– avere una corrente massima ammissibile uguale o maggiore della massima corrente che può transitare nel circuito nei quali sono installati;

– essere in grado di accettare il diametro del cavo utilizzato nel circuito nel quale sono installati;

– richiedere uno sforzo adeguato e deliberato per essere separati;

– quando accessibili a persone non addestrate, devono disporre di un sistema di bloccaggio che richiede due azioni indipendenti o un attrezzo specifico per essere disconnessi;

– avere una temperatura massima ammissibile idonea per il sito di installazione;

– nel caso di connettori multipolari, essere polarizzati ossia avere un’unica modalità di inserzione;

– essere isolati in Classe II, eccetto i casi in cui devono lavorare a bassissima tensione di sicurezza o situazioni simili;

– se installati all’esterno, essere idonei per l’ambiente esterno, resistenti ai raggi UV e avere un grado di protezione IP appropriato;

– l’installazione deve minimizzare gli sforzi sui connettori, ad esempio evitando che debbano sopportare il peso dei cavi;

– essere installati in modo tale da minimizzare la contaminazione da parte dell’ambiente esterno, evitando quindi sedimentazioni, ristagni di acqua, insetti, polvere, adesivi, pitture, guaine termorestringenti;

– i connettori lasciati aperti devono essere protetti con appositi coperchi.

I ristagni di acqua possono rivelarsi particolarmente insidiosi, soprattutto nei casi in cui i moduli fotovoltaici sono disposti sulle coperture poco inclinate.

Va infine ricordato che in molti casi sono stati riscontrati malfunzionamenti accoppiando connettori dello stesso tipo ma prodotti da costruttori diversi e questo problema è stato da tempo affrontato a livello normativo. Infatti, fin dalla sua prima edizione, oltre 10 anni fa, la norma IEC 62548 Photovoltaic (PV) arrays – Design requirements richiedeva che le due parti dei connettori da accoppiare dovessero essere dello stesso tipo e prodotte dallo stesso costruttore.

La nuova IEC 62548-1, uscita nel dicembre 2023, è ancora più categorica nel ribadire questo concetto affermando che “Spine e prese accoppiate insieme in un sistema fotovoltaico devono appartenere alla stessa famiglia di prodotti dello stesso produttore”.

A livello italiano, in mancanza del recepimento della IEC 62548-1, dobbiamo affidarci alla parte 7-712 della norma CEI 64-8 la quale al momento non dice nulla a riguardo, ma nella nuova edizione in inchiesta pubblica C.1329 è previsto che venga inserita la laconica prescrizione: “Ciascuna coppia di connettori deve essere elettricamente e meccanicamente compatibile e idonea all’ambiente. Si raccomanda di verificare con ciascun costruttore la compatibilità di ogni coppia di connettori”.

Si rammenta comunque che in un impianto fotovoltaico sono presenti un gran numero di giunzioni effettuate a mezzo di connettori e, pur essendo quasi sempre vero che le giunzioni tra i moduli FV non creano problemi, vale la pena di elencare i seguenti casi che meritano invece un’attenzione particolare:

– collegamento tra moduli FV in serie e cavi di stringa;

– collegamento dei cavi di stringa agli inverter;

– sostituzione di moduli FV difettosi con moduli “equivalenti”.

Ricordiamo che il mancato rispetto delle prescrizioni prima viste può dar luogo a surriscaldamenti e archi elettrici che, oltre a compromettere il funzionamento dell’impianto, possono tradursi i seri problemi di sicurezza fino a dare origine, nei casi più gravi, a incendi. Se gli impianti sono collocati su coperture di edifici, le conseguenze sono facilmente intuibili.

Francesco Groppi è l’autore del volume “Fotovoltaico per Professionisti” pubblicato da Editoriale Delfino. Lavora da 20 anni come ingegnere elettronico e Project Management Professional nel settore fotovoltaico e più in generale delle energie rinnovabili come progettista, collaudatore e responsabile di progetti di ricerca. Negli ultimi anni ha inoltre lavorato come consulente in importanti progetti di implementazione del fotovoltaico e della generazione distribuita in medio oriente e come direttore tecnico in una importante multinazionale. È stato Chairman del comitato tecnico europeo Cenelec-TC82 per i sistemi fotovoltaici e membro dei rispettivi comitati tecnici nel CEI e nell’IEC. È autore di numerosi libri e pubblicazioni tra cui: Impianti solari fotovoltaici a norme CEI, Il fotovoltaico per tutti, Manuale per l’installatore di impianti fotovoltaici, Energia elettrica da fonti rinnovabili, Impianti solari termici. È inoltre autore dei software di calcolo SunSim e SunSim Storage. www.sunsim.it