L’interruttore differenziale è il dispositivo principe per la protezione dai contatti indiretti tanto che viene popolarmente chiamato salvavita. Il suo funzionamento, come noto, si basa sulla misura della differenza delle correnti che lo attraversano (da cui il nome differenziale). Ma cosa succede se all’altro capo della linea abbiamo un altro generatore come nel caso dell’inverter fotovoltaico?
L’inverter trasforma la corrente continua proveniente dai moduli fotovoltaici in corrente alternata coi parametri di rete. In caso di guasto a terra l’inverter potrebbe lasciar passare corrente continua verso le masse per cui sarebbe necessario a rigore un differenziale di tipo B sensibile anche alla DC. Nella pratica però, il costoso tipo B è necessario solo in rari casi, infatti, non è obbligatorio sia nello sporadico caso di inverter con trasformatore, sia nel frequente caso in cui il costruttore dell’inverter dichiara che il dispositivo non inietta corrente continua in caso di guasto a terra.
Le correnti di guasto
Prima di analizzare il tortuoso percorso delle correnti di guasto occorre che si stabilisca una convenzione per determinare cosa significa “a monte” e “a valle” nella linea che collega la rete all’inverter. Il flusso di potenza in questa linea va dall’inverter fotovoltaico alla rete per cui si potrebbe assumere monte il lato inverter ma, in questo articolo, arbitrariamente considero “a monte” il lato rete e “a valle” il lato inverter come se l’inverter fosse un carico e non un generatore.
Nel caso di guasto a terra della linea o di qualsiasi apparecchio alimentato da essa, la corrente di guasto proverrà sia della rete che dall’inverter (se attivo), questo complica le cose e non è immediato capire quale dei due generatori è più pericoloso.
Analizzando le figure 1 e 2 dove vengono illustrati i casi di guasto a monte e a valle dell’inverter si può notare che nel primo caso (fig.1) l’inverter è sensibile a tutta la corrente che si disperde a terra. Le due componenti infatti percorrono il dispositivo nello stesso senso passando nei conduttori di fase e neutro.
Al contrario, nel caso di fig. 2 la corrente di guasto proveniente dalla rete non interessa il differenziale e la componente proveniente dall’inverter lo attraversa 2 volte ma con verso opposto quindi con differenza nulla e il dispositivo non interviene. Vale la pena far notare che nel caso di fig. 1 quando interviene il dispositivo di protezione l’inverter rimane collegato ma grazie al dispositivo d’interfaccia viene spento non trovando più la tensione di rete.
Conclusioni
Analizzare il percorso delle correnti e capire fino in fondo i meccanismi che fanno intervenire la protezione differenziale può non essere facile; tuttavia, la conclusione di questi ragionamenti è semplicissima, la protezione differenziale va messa lato rete e non lato inverter (figura 3) proprio come faremmo se al posto dell’inverter ci fosse un carico qualsiasi.
