Limitatore di sovratensione per pannelli solari: Dimensionamento e coordinamento 2025

Il dimensionamento e il coordinamento delle protezioni contro le sovratensioni per i pannelli solari determinano se l'installazione dei pannelli solari sopravvive ai fulmini e agli eventi transitori che minacciano apparecchiature costose. Un'adeguata protezione dalle sovratensioni non si limita alla semplice installazione di dispositivi generici: è necessario calcolare i valori nominali appropriati, coordinare più fasi di protezione e integrare i dispositivi di protezione dalle sovracorrenti con i sistemi di messa a terra. Questa guida completa copre tutto ciò che serve ai progettisti e agli installatori di impianti solari per una protezione efficace dalle sovratensioni.

I fulmini rappresentano la principale minaccia per le installazioni solari: un singolo colpo fornisce energia sufficiente a distruggere istantaneamente inverter, moduli e sistemi di monitoraggio del valore di decine di migliaia di dollari. Anche i fulmini che si verificano a centinaia di metri di distanza inducono tensioni dannose attraverso l'accoppiamento elettromagnetico con i conduttori dell'array. Una corretta selezione dei limitatori di sovratensione previene queste perdite attraverso un dimensionamento e un coordinamento sistematici.

Comprendere i requisiti dei limitatori di sovratensione per i pannelli solari

Cosa rende unica la protezione dalle sovratensioni solari

Gli impianti solari fotovoltaici presentano problemi di protezione dalle sovratensioni unici rispetto agli impianti elettrici standard. Gli array sono montati in posizioni esposte, spesso nei punti più alti degli edifici, il che li rende bersagli di fulmini. Le lunghe tratte di conduttori CC tra gli array e gli inverter fungono da antenne di raccolta per l'energia elettromagnetica dei fulmini, convertendo i campi transitori in tensioni e correnti dannose.

La protezione dalle sovratensioni in corrente continua differisce fondamentalmente dalle applicazioni in corrente alternata. La corrente continua mantiene una tensione costante senza incroci di zero, creando archi sostenuti nei dispositivi di protezione che i sistemi a corrente alternata evitano grazie agli zeri naturali di corrente che si verificano 120 volte al secondo. I dispositivi di protezione contro le sovratensioni per il settore solare devono affrontare questa sfida di estinzione dell'arco in corrente continua, pur operando a tensioni che di solito raggiungono i 600V e i 1500V, notevolmente superiori alle tensioni in corrente alternata residenziali.

Gli array solari rimangono eccitati ogni volta che la luce colpisce i moduli, rendendo impossibile una disattivazione completa senza coprire fisicamente gli array o attendere l'oscurità. Questa energizzazione permanente significa che i dispositivi di protezione contro le sovratensioni devono essere in grado di gestire contemporaneamente la tensione sul lato della linea e quella sul lato del carico: l'apertura dei sezionatori non elimina i rischi di scosse o sovratensioni dal lato dell'array.

💡 Approfondimento chiave: La protezione dalle sovratensioni solari non è un'apparecchiatura di lusso opzionale: la norma CE 690.35 impone l'uso di dispositivi di protezione dalle sovratensioni quando i conduttori dei circuiti CC si trovano a una distanza superiore a 2 metri dal campo, coprendo praticamente tutte le installazioni ad eccezione dei sistemi a microinverter con elettronica a livello di modulo.

NEC 690.35 Requisiti di dimensionamento

L'articolo 690.35 del NEC stabilisce i requisiti dei dispositivi di protezione dalle sovratensioni per gli impianti fotovoltaici, comprese le disposizioni specifiche relative al dimensionamento e al coordinamento. La sezione 690.35(A) impone l'uso di SPD per i circuiti CC quando i conduttori sono situati a più di 2 metri (6,6 piedi) dal campo fotovoltaico, richiedendo di fatto una protezione contro le sovratensioni per quasi tutti gli impianti solari, tranne quelli con micro-inverter montati direttamente sui moduli.

Il codice richiede che gli SPD siano dimensionati per la massima tensione e corrente disponibile nel punto di installazione. La sezione 690.35(D) specifica che gli SPD devono avere valori nominali di tensione adeguati alla tensione del circuito e valori nominali di corrente sufficienti per la corrente di guasto disponibile. Sebbene il codice non specifichi i valori nominali esatti, attribuisce ai progettisti la responsabilità di calcolare e specificare correttamente i valori nominali adeguati.

I requisiti di ubicazione dell'installazione di cui alla norma 690.35 prevedono che gli SPD siano collocati nella prima posizione facilmente accessibile sui circuiti CC. Per la maggior parte dei sistemi, ciò significa combinatori di array, sezionatori CC principali all'ingresso dell'edificio o terminali di ingresso CC degli inverter. La flessibilità del codice consente ai progettisti di ottimizzare la collocazione della protezione in base alla configurazione del sistema, garantendo al contempo la presenza di una protezione contro le sovratensioni dove è più efficace.

Selezione della corrente nominale di sovratensione

Calcolo della corrente di scarica richiesta

I valori nominali di corrente dei limitatori di sovratensione devono tenere conto della corrente di sovratensione massima prevista nel luogo di installazione in base all'esposizione ai fulmini e alla configurazione del sistema. Il valore nominale della corrente di scarica (In) indica la corrente di sovratensione che il dispositivo è in grado di gestire ripetutamente senza deteriorarsi, tipicamente testata con 15-20 applicazioni di sovratensione. La corrente di scarica massima (Imax) rappresenta la singola sovracorrente più elevata a cui il dispositivo sopravvive senza subire guasti catastrofici.

La valutazione dell'esposizione ai fulmini determina le classificazioni di corrente appropriate. Il livello keraunico - la media dei giorni di temporali annuali - indica il rischio relativo di fulmini. Le regioni con più di 40 giorni di temporali all'anno presentano un'esposizione elevata che richiede una protezione robusta contro le sovratensioni. I dati sulla densità dei lampi al suolo, quando disponibili, forniscono una valutazione più precisa del rischio di fulminazione, misurata in lampi per chilometro quadrato all'anno.

La posizione dell'installazione influisce sulla corrente nominale richiesta. I combinatori di array e i sezionatori principali in c.c. in prossimità di array esposti sono soggetti alla massima energia di sovratensione e richiedono dispositivi di protezione da sovratensione di tipo 1 con valori di corrente nominale di 10/350μs. I punti delle apparecchiature, come gli ingressi CC degli inverter, sono soggetti a sovratensioni attenuate dopo che l'impedenza dei conduttori riduce l'energia, consentendo l'uso di dispositivi di tipo 2 con valori nominali inferiori di 8/20μs. Le diverse forme d'onda rappresentano un contenuto energetico nettamente diverso: le forme d'onda 10/350μs forniscono circa 20 volte più energia delle 8/20μs a parità di corrente di picco.

Correnti nominali di tipo 1 e di tipo 2

I limitatori di sovratensione di tipo 1 sono sottoposti a test con forme d'onda di corrente di 10/350μs che simulano le caratteristiche della corrente di fulminazione diretta. La lunga coda di 350 microsecondi di questa forma d'onda fornisce un'energia elevata e sostenuta, che richiede una robusta costruzione del limitatore di sovratensione. I dispositivi di tipo 1 con corrente nominale di 40kA (10/350μs) gestiscono circa 10 megajoule di energia per impulso, sufficienti a vaporizzare i dispositivi di protezione non adeguatamente dimensionati.

I limitatori di sovratensione di tipo 2 si testano con forme d'onda di 8/20μs che rappresentano le correnti di fulmine indotte e i transitori di commutazione. La coda più corta di 20 microsecondi contiene molta meno energia rispetto alle forme d'onda di Tipo 1. Un dispositivo di tipo 2 da 20kA (8/20μs) gestisce circa 250 kilojoule, solo 2,5% dell'energia gestita da un dispositivo di tipo 1 da 40kA. Questa differenza drammatica spiega perché i dispositivi di tipo 1 costano molto di più e perché la scelta del tipo di SPD più adatto a ogni luogo è fondamentale.

Non confondete le correnti nominali: un dispositivo di tipo 2 da 20kA NON è equivalente a un dispositivo di tipo 1 da 20kA, nonostante lo stesso numero di corrente di picco. La gestione dell'energia differisce di ordini di grandezza. Un dispositivo di tipo 2 da 20kA (8/20μs) gestisce un'energia simile a quella di un dispositivo di tipo 1 da 2-3kA (10/350μs). Specificare sempre sia la corrente nominale che il tipo di forma d'onda per garantire la corretta selezione del dispositivo.

⚠️ Importante: Fate attenzione ai produttori di limitatori di sovratensione che elencano solo i valori nominali della corrente di picco senza specificare il tipo di forma d'onda. Questa omissione spesso nasconde una gestione dell'energia inferiore. Richiedete specifiche complete che includano “In (10/350μs)” per i dispositivi di tipo 1 e “In (8/20μs)” per i dispositivi di tipo 2.

Coordinamento della tensione nominale

Tensione massima di funzionamento continuo (MCOV)

La tensione massima di funzionamento continuo rappresenta la tensione più alta che un dispositivo di protezione da sovratensioni è in grado di sopportare in modo continuo senza degrado o false attivazioni. La MCOV deve superare la tensione massima che appare attraverso il limitatore di sovratensione in tutte le normali condizioni operative, comprese le variazioni di temperatura, gli effetti di ombreggiamento parziale e il comportamento di inseguimento del punto di massima potenza dell'inverter.

La tensione del campo solare varia in modo significativo con la temperatura e l'irraggiamento. Il freddo aumenta la tensione a circuito aperto dei moduli in modo sostanziale: alcuni moduli guadagnano 0,3-0,4% per ogni grado Celsius al di sotto delle condizioni di test standard. Un modulo da 40V VOC a 25°C potrebbe raggiungere i 50V a -20°C, con un aumento di 25%. I calcoli della tensione di stringa devono tenere conto di questo coefficiente di temperatura utilizzando la metodologia NEC 690.7 per la più bassa temperatura ambiente prevista.

La tensione del punto di massima potenza differisce dalla tensione a circuito aperto, che in genere è pari a 75-85% di VOC. Gli inverter normalmente fanno funzionare gli array alla tensione MPP, rendendo questa la tensione rilevante per la selezione dell'MCOV piuttosto che del VOC. Tuttavia, le specifiche dei limitatori di sovratensione devono tenere conto dell'intero intervallo di tensione dal minimo MPPT al massimo VOC corretto per la temperatura. L'MCOV dovrebbe superare la tensione MPP di 10-20%, fornendo un margine per le variazioni di tensione senza avvicinarsi al VOC, dove potrebbe essere necessaria una protezione.

Selezione del grado di protezione dalla tensione (VPR)

Il rating di protezione della tensione, chiamato anche tensione di clamping, indica la tensione massima che si manifesta attraverso le apparecchiature protette durante gli eventi di sovratensione. Valori più bassi di VPR forniscono una protezione migliore, limitando l'esposizione alla tensione a livelli più sicuri. Tuttavia, VPR deve rimanere sufficientemente al di sopra di MCOV per evitare false attivazioni del limitatore di sovratensione durante i normali transitori di tensione dovuti agli effetti del cloud-edge, alla commutazione degli inverter o ad altre operazioni di sistema legittime.

La tensione di resistenza dell'apparecchiatura stabilisce il limite superiore del VPR accettabile. Gli inverter resistono in genere a 2000-2500 V sugli ingressi CC, anche se le specifiche variano a seconda del produttore e del modello. La VPR del limitatore di sovratensione più l'aumento di tensione dovuto all'induttanza del conduttore devono rimanere al di sotto di questo limite. Se il VPR è pari a 1500 V e l'induttanza del conduttore aggiunge 400 V di sovraelongazione durante i transitori veloci, l'esposizione effettiva dell'apparecchiatura raggiunge i 1900 V: adeguata per un rating di resistenza di 2000 V, ma marginale per le apparecchiature con limiti inferiori.

Coordinare la VPR tra più stadi di protezione per garantire un funzionamento corretto. Quando si utilizzano in serie dispositivi di protezione contro le sovratensioni di tipo 1 e 2, il dispositivo di tipo 1 dovrebbe avere un VPR più elevato (in genere 1800-2000V), mentre i dispositivi di tipo 2 si bloccano più strettamente (1200-1500V). Questo differenziale di tensione garantisce che il dispositivo di tipo 1 a monte si attivi per primo gestendo l'energia elevata, quindi il dispositivo di tipo 2 fornisce un bloccaggio fine per la protezione delle apparecchiature dopo che l'energia della sovracorrente si riduce a livelli gestibili.

Considerazioni sulla tensione di stringa e sulla tensione di sistema

La tensione delle singole stringhe determina i requisiti dei limitatori di sovratensione a livello di combinatore, mentre la tensione del sistema combinato influisce sul sezionatore principale e sulla protezione dell'ingresso dell'inverter. Un sistema con dieci stringhe da 500 V in parallelo presenta 500 V ai dispositivi di protezione contro le sovratensioni in ogni posizione della stringa, ma potrebbe combinarsi in un sistema da 5 kW funzionante agli stessi 500 V con una capacità di corrente superiore. La protezione per stringa vede solo la corrente di sovratensione della singola stringa, non la corrente combinata di più stringhe.

Tuttavia, i dispositivi di protezione contro le sovratensioni del sezionatore principale e dell'ingresso dell'inverter devono gestire l'energia di sovratensione combinata di tutte le stringhe in parallelo. Se ogni stringa può erogare una corrente di sovratensione di 1000A, un array di dieci stringhe può potenzialmente erogare 10.000A al sezionatore principale durante gli eventi che interessano più stringhe contemporaneamente. I dispositivi di protezione dalle sovratensioni del sezionatore principale devono avere valori di corrente che tengano conto di questa esposizione combinata, in genere 2-3 volte la corrente di sovratensione delle singole stringhe.

La configurazione del sistema con o senza messa a terra influisce in modo diverso sui valori di tensione. I sistemi senza messa a terra (flottanti) sviluppano la tensione in modo simmetrico su entrambi i conduttori positivi e negativi rispetto alla terra: un sistema da 600 V potrebbe mostrare +300 V e -300 V rispetto alla terra. I dispositivi di protezione contro le sovratensioni per ciascun conduttore vedono solo la tensione da conduttore a terra, consentendo potenzialmente l'uso di dispositivi di potenza inferiore. I sistemi con messa a terra mettono l'intera tensione sul conduttore non collegato a terra, richiedendo una protezione contro le sovratensioni più elevata su quel conduttore.

Coordinamento della protezione multistadio

Protezione primaria all'origine della matrice

La protezione primaria contro le sovratensioni si installa in genere nei combinatori di campo o nelle string box, dove i conduttori provengono dai campi fotovoltaici esposti. Questo primo stadio di protezione affronta la massima energia di sovratensione proveniente da fulmini diretti o da correnti indotte elettromagneticamente da fulmini vicini. I dispositivi di protezione contro le sovratensioni di tipo 1, classificati per forme d'onda di 10/350μs, offrono una robustezza adeguata per la protezione primaria.

I valori nominali della corrente dello stadio primario devono tenere conto degli scenari peggiori di fulminazione diretta. I fulmini che colpiscono gli array o le strutture vicine possono iniettare nei sistemi elettrici correnti superiori a 100kA. Sebbene i singoli dispositivi di protezione dalle sovratensioni non gestiscano l'intera corrente, in quanto si distribuiscono su più percorsi verso terra, la protezione primaria deve essere valutata in modo prudente a 40-60kA (10/350μs) in aree a moderata esposizione e a 80-100kA in aree ad alta esposizione.

Installare la protezione primaria con collegamenti a terra il più corti possibile, utilizzando conduttori di dimensioni minime pari a 6 AWG per i dispositivi di tipo 1. Ogni metro di conduttore di terra introduce un'induttanza di circa 1μH che provoca un aumento di tensione di circa 1kV per metro durante i tassi tipici di aumento della corrente di sovratensione. Collegamenti a terra lunghi vanificano l'efficacia della protezione consentendo un aumento eccessivo della tensione nonostante il funzionamento del limitatore di sovratensione. Cercate di ottenere collegamenti a terra inferiori a 1 metro, utilizzando tratti rettilinei senza curve inutili.

🎯 Suggerimento per i professionisti: Montate gli scaricatori primari all'interno delle scatole combinatore o nelle immediate vicinanze, piuttosto che a distanza sulle pareti. Il montaggio ravvicinato riduce al minimo la lunghezza dei cavi sia verso i conduttori protetti che verso gli elettrodi di messa a terra, migliorando significativamente l'efficacia della protezione con una minima penalizzazione dei costi.

Protezione secondaria all'ingresso dell'edificio

La protezione secondaria nei punti di ingresso dell'edificio, tipicamente i sezionatori principali in corrente continua, fornisce una protezione di riserva e protegge dalle sovratensioni che entrano dal lato dell'impianto elettrico dell'edificio. Questo stadio di protezione interviene dopo che l'impedenza del conduttore ha attenuato l'energia di sovratensione proveniente da eventi di origine dell'array, consentendo valori di corrente nominale leggermente inferiori rispetto alla protezione primaria, pur mantenendo margini di sicurezza adeguati.

I limitatori di sovratensione di tipo 1 rimangono appropriati per gli ingressi degli edifici nonostante l'esposizione ridotta all'energia, garantendo la robustezza contro le minacce impreviste. Valutare la protezione secondaria a 30-50kA (10/350μs) a seconda della distanza dalla protezione primaria e dell'esposizione ai fulmini. I sistemi con lunghe tratte di conduttori tra la protezione primaria e quella secondaria beneficiano di valori nominali secondari più elevati, poiché l'energia elettromagnetica si accoppia maggiormente ai segmenti di conduttore lunghi.

Coordinare i valori di tensione della protezione secondaria per attivarsi a tensioni leggermente inferiori rispetto ai dispositivi primari. Se la protezione primaria si blocca a 1800 V e la secondaria a 1600 V, durante il funzionamento coordinato il dispositivo primario gestisce l'energia di sovratensione iniziale e il dispositivo secondario fornisce un ulteriore bloccaggio quando la corrente si riduce. Questa progressione di tensione guida l'energia di sovratensione attraverso gli stadi di protezione senza che i dispositivi si contrastino a vicenda.

Protezione terziaria presso le apparecchiature

Lo stadio di protezione finale agli ingressi CC degli inverter e di altre apparecchiature sensibili fornisce un preciso bloccaggio della tensione per la protezione dell'elettronica. I dispositivi di protezione contro le sovratensioni di tipo 2 con forme d'onda di 8/20μs sono adatti alle apparecchiature in cui la protezione a monte e l'impedenza dei conduttori hanno ridotto le sovratensioni a livelli moderati. La protezione a livello di apparecchiatura si concentra sul bloccaggio della tensione piuttosto che sulla massima gestione dell'energia.

Valutare la protezione delle apparecchiature a 15-25kA (8/20μs), fornendo una capacità adeguata per le sovratensioni che raggiungono questa posizione. I valori nominali inferiori rispetto ai dispositivi di tipo 1 riflettono la riduzione della minaccia nei punti protetti delle apparecchiature, non l'inadeguatezza della protezione. Il tentativo di utilizzare ovunque i dispositivi di tipo 1 comporta uno spreco di denaro per una capacità ad alta energia non necessaria e un potenziale peggioramento del bloccaggio della tensione a causa del VPR tipicamente più elevato dei dispositivi di tipo 1.

Installare i limitatori di sovratensione a livello di apparecchiatura direttamente sui terminali dei dispositivi protetti, idealmente entro 0,5 metri. L'aumento di tensione dell'induttanza dei conduttori si rivela particolarmente critico nei punti in cui le apparecchiature sono protette da una tensione di serraggio elevata per i semiconduttori sensibili. Anche brevi tratti di conduttore tra il limitatore di sovratensione e l'apparecchiatura introducono un aumento di tensione che annulla i vantaggi della protezione. Molti inverter moderni integrano la protezione contro le sovratensioni, eliminando i requisiti di installazione esterna; tuttavia, prima di saltare i dispositivi esterni, verificate che la protezione integrata soddisfi le esigenze del sistema.

Requisiti per la messa a terra e l'installazione

Integrazione del sistema di elettrodi di terra

L'efficacia dei limitatori di sovratensione dipende in modo determinante da una corretta messa a terra. I limitatori di sovratensione deviano la corrente di sovratensione verso terra e richiedono connessioni a terra a bassa impedenza per funzionare efficacemente. Tutti gli scaricatori di sovratensione in un impianto solare devono essere collegati a un unico sistema di elettrodi di messa a terra comune, per evitare differenze di potenziale di terra che causano il flusso di corrente di sovratensione attraverso le apparecchiature tra i punti di terra.

Il sistema di elettrodi di messa a terra deve soddisfare o superare i requisiti della norma NEC 250.50 e consiste tipicamente in barre di terra, acciaio da costruzione o elettrodi rivestiti in calcestruzzo collegati tra loro. Gli impianti solari beneficiano di una messa a terra migliorata rispetto al codice minimo: più barre di terra distanziate di oltre 2 metri e collegate con conduttori di rame da 4 AWG o più grandi forniscono un'impedenza inferiore rispetto ai sistemi a barra singola.

Il dimensionamento del conduttore di terra del limitatore di sovratensione influisce sulle prestazioni di protezione più attraverso l'induttanza che la resistenza. Un elettrodo di terra da 10Ω con un conduttore dritto da 6 AWG di 1 metro offre prestazioni migliori in caso di sovratensione rispetto a un elettrodo da 5Ω raggiunto da 10 metri di filo avvolto da 10 AWG. L'induttanza del conduttore più lungo crea un aumento di tensione durante le correnti di sovratensione veloci che annulla la resistenza inferiore. Privilegiare i conduttori di terra corti e diritti, anche a costo di una resistenza leggermente superiore.

Minimizzazione della lunghezza dei conduttori

La lunghezza dei conduttori tra i limitatori di sovratensione e le apparecchiature protette influisce direttamente sull'efficacia della protezione. Ogni metro di conduttore introduce un'induttanza di circa 1μH che provoca un aumento di tensione di circa 1kV per metro durante i tassi tipici di aumento della corrente di sovratensione da fulmine (1kA/μs). Questo aumento di tensione induttiva si aggiunge alla tensione di bloccaggio del protettore di sovratensione, riducendo l'efficacia della protezione o addirittura consentendo una tensione dannosa nonostante il funzionamento del protettore di sovratensione.

Se possibile, installare gli scaricatori di sovratensione entro 0,5 metri dai terminali delle apparecchiature protette. Questo montaggio ravvicinato può richiedere la collocazione degli scaricatori di sovratensione all'interno degli involucri delle apparecchiature o nelle immediate vicinanze delle scatole di giunzione, piuttosto che in comode posizioni a parete. L'inconveniente dell'installazione si rivela utile per migliorare notevolmente la protezione: riducendo i cavi da 3 metri a 0,5 metri si eliminano circa 2500 V di aumento della tensione induttiva durante i transitori veloci.

Quando non è possibile evitare la separazione tra i dispositivi di protezione dalle sovratensioni e le apparecchiature, utilizzare conduttori a coppie attorcigliate per i conduttori positivi e negativi. L'attorcigliamento dei conduttori minimizza l'area del loop magnetico e riduce l'induttanza, garantendo che i percorsi della corrente di andata e di ritorno occupino quasi lo stesso spazio. L'annullamento del campo magnetico che ne deriva riduce l'induttanza di 50% o più rispetto ai conduttori paralleli separati anche da piccole distanze.

Alcuni produttori di limitatori di sovratensione offrono sistemi di connessione a sbarra collettrice a bassa induttanza, anziché le tradizionali terminazioni a filo. Questi sistemi utilizzano connessioni piatte a cinghia di rame, riducendo al minimo l'induttanza parassita e consentendo il montaggio del limitatore di sovratensione a una distanza leggermente superiore rispetto all'apparecchiatura protetta senza un aumento eccessivo della tensione. Prendete in considerazione questi progetti di qualità superiore per le installazioni critiche in cui il montaggio ravvicinato del limitatore di sovratensione risulta difficile o impossibile.

Coordinamento della protezione contro le sovracorrenti

Requisiti di protezione del circuito SPD

La norma NEC 690.35(B) richiede una protezione da sovracorrente per i circuiti di protezione da sovratensioni, per evitare che i dispositivi guasti creino rischi di incendio o di scosse. I dispositivi di protezione da sovracorrenti a volte si guastano in caso di cortocircuito dopo un'esposizione estrema alle sovratensioni o all'invecchiamento dei componenti, assorbendo potenzialmente corrente continua dagli array fotovoltaici e creando rischi termici. I dispositivi di sovracorrente isolano i dispositivi di protezione da sovracorrenti guasti prima che si sviluppino condizioni pericolose.

I valori nominali dei fusibili o degli interruttori automatici devono garantire una protezione affidabile senza interferire con il funzionamento del limitatore di sovratensione. La protezione da sovracorrente deve essere dimensionata in modo da gestire la corrente di passaggio del limitatore di sovratensione durante la normale deviazione delle sovratensioni e aprirsi in modo affidabile in caso di cortocircuito del limitatore. I valori nominali tipici sono compresi nell'intervallo 15-20A per i dispositivi di protezione da sovracorrenti solari in c.c., ma verificare le raccomandazioni del produttore per i dispositivi specifici.

Alcuni limitatori di sovratensione integrano sezionatori termici che isolano automaticamente gli elementi di protezione guasti senza dispositivi di sovracorrente esterni. Questi sezionatori interni rilevano le temperature elevate dovute al guasto dei componenti e separano meccanicamente gli elementi guasti prima che si sviluppi il rischio di incendio. I dispositivi di protezione da sovracorrenti con protezione termica integrata possono non richiedere una protezione da sovracorrente esterna, anche se alcune giurisdizioni richiedono dispositivi esterni indipendentemente dalla protezione integrata.

⚠️ Importante: Non confondere i valori nominali di corrente dei limitatori di sovratensione con quelli dei dispositivi di sovracorrente. Un dispositivo di protezione da sovracorrenti da 40kA si riferisce alla capacità di gestione della corrente di sovracorrente, non alla corrente continua o di guasto. La protezione da sovracorrente da 15-20A protegge da guasti prolungati in caso di guasto dei componenti del dispositivo di protezione da sovracorrenti, non da eventi di sovracorrente in cui scorrono in modo sicuro correnti momentanee elevate.

Coordinamento con i fusibili a stringa

I valori nominali dei fusibili di stringa influenzano la selezione e il coordinamento dei limitatori di sovratensione. Quando i fusibili di stringa proteggono i singoli circuiti dell'array, i limitatori di sovratensione installati a valle dei fusibili vedono solo la corrente che una stringa può erogare. Questa disposizione consente valori nominali di corrente dei limitatori di sovratensione leggermente inferiori, poiché i fusibili limitano la corrente massima ai loro valori nominali durante i guasti in stato stazionario (ma non durante le rapide sovratensioni da fulmine che superano il tempo di reazione dei fusibili).

Tuttavia, i fusibili forniscono una protezione minima durante i transitori di fulmini molto veloci. I valori I²t dei fusibili indicano l'energia necessaria per farli funzionare: anche i fusibili “veloci” richiedono millisecondi per aprirsi, mentre i picchi di corrente del fulmine si verificano in microsecondi. Durante questo breve periodo, l'intera corrente di fulmine passa attraverso i fusibili, danneggiando potenzialmente i limitatori di sovratensione a valle, nonostante la presenza dei fusibili. Dimensionare i limitatori di sovratensione in base alla corrente di sovratensione massima prevista, non ai valori nominali dei fusibili di stringa.

Coordinare i valori di tensione dei limitatori di sovratensione con le caratteristiche di passaggio dei fusibili. I fusibili di qualità limitano l'aumento della tensione durante le condizioni di guasto grazie alla loro impedenza. Questo effetto di limitazione della tensione integra ma non sostituisce il bloccaggio del limitatore di sovratensione. La combinazione di caduta di tensione del fusibile e tensione di bloccaggio del limitatore di sovratensione deve rimanere al di sotto della tensione di resistenza dell'apparecchiatura, garantendo margini di protezione adeguati.

Migliori pratiche di installazione

Collegamenti corretti dei terminali

I terminali dei limitatori di sovratensione richiedono connessioni sicure, utilizzando conduttori di dimensioni adeguate e valori di coppia specificati. I collegamenti allentati introducono resistenza e induttanza degradando la protezione e creando potenziali punti caldi dovuti al riscaldamento dell'I²R durante le sovratensioni. Spelare i conduttori alla lunghezza corretta (tipicamente 10-12 mm di conduttore esposto) e inserirli completamente nei terminali prima di serrarli.

L'uso di ghiere sui conduttori a trefoli garantisce l'affidabilità della terminazione rispetto ai conduttori solidi. I trefoli non ferrati tendono a separarsi sotto compressione, con i singoli fili che si piegano anziché creare un contatto uniforme. Le ghiere riuniscono i trefoli in unità solide, impedendo questo comportamento. Alcune giurisdizioni impongono la terminazione con ghiera su tutti i conduttori a trefoli collegati a dispositivi di protezione da sovratensioni e altri dispositivi di protezione.

Le viti dei terminali devono essere serrate in base alle specifiche del produttore, utilizzando un cacciavite dinamometrico calibrato. Un serraggio insufficiente crea connessioni allentate che si surriscaldano e si corrodono, mentre un serraggio eccessivo danneggia i terminali o spana le viti. La maggior parte dei terminali di protezione dalle sovratensioni specifica 7-9 lb-in per conduttori da 12-10 AWG, anche se occorre sempre verificare i requisiti specifici del prodotto. Documentate i valori di coppia durante l'installazione e pianificate una nuova verifica dopo 6-12 mesi per individuare eventuali allentamenti dovuti a cicli termici.

Etichettate i circuiti dei limitatori di sovratensione identificando chiaramente la loro funzione, la tensione nominale, la corrente nominale e la protezione da sovracorrente associata. Le etichette permanenti, realizzate con materiali progettati per il servizio all'aperto e che resistono allo sbiadimento, facilitano la manutenzione futura e la risoluzione dei problemi. Includere le specifiche di sostituzione per garantire che i dispositivi corretti sostituiscano le unità guaste: le etichette generiche “limitatore di sovratensione” senza classificazione invitano a sostituzioni improprie che non proteggono adeguatamente.

Indicazione di stato e monitoraggio

I limitatori di sovratensione di qualità sono dotati di indicatori visivi che mostrano lo stato di funzionamento. I LED o gli indicatori verdi indicano che i limitatori di sovratensione sono in buona salute e pronti a fornire protezione, mentre gli indicatori rossi o i LED verdi spenti segnalano un guasto che richiede la sostituzione. Controllate gli indicatori durante la manutenzione ordinaria, trimestralmente nei luoghi ad alta esposizione o annualmente in altri luoghi, e sostituite immediatamente i limitatori di sovratensione guasti.

Alcuni dispositivi di protezione da sovratensioni di qualità superiore offrono il monitoraggio a distanza tramite contatti puliti o connessioni di rete che segnalano lo stato ai sistemi di gestione degli edifici. Questa funzionalità si rivela particolarmente preziosa per le grandi installazioni commerciali o di pubblica utilità, dove le frequenti ispezioni manuali risultano poco pratiche. Il monitoraggio a distanza consente una manutenzione proattiva: ricevere avvisi quando i limitatori di sovratensione si guastano permette di sostituirli immediatamente, mantenendo una protezione continua.

Dopo un fulmine nelle vicinanze, ispezionare i dispositivi di protezione da sovratensioni anche in assenza di indicazioni visive di guasto. Le sollecitazioni dei fulmini possono danneggiare i componenti al di sotto della loro soglia di guasto, lasciando i dispositivi di protezione da sovratensioni funzionanti ma degradati. Sebbene il dispositivo possa superare i controlli degli indicatori, la sua capacità di protezione è stata compromessa e non è in grado di gestire adeguatamente le sovratensioni successive. La sostituzione proattiva dopo gli eventi di fulminazione previene i danni alle apparecchiature in caso di fulmini successivi nella stessa stagione temporalesca.

Errori comuni di installazione

Valori di corrente sottodimensionati

Problema: Installazione di scaricatori di sovratensione con valori di corrente inadeguati all'esposizione alle sovratensioni prevista nel luogo di installazione.

Scenari comuni:
- Utilizzo di dispositivi di tipo 2 da 15kA su origini di matrice che richiedono una protezione di tipo 1
- Scelta dei limitatori di sovratensione in base al prezzo piuttosto che alla valutazione dell'esposizione ai fulmini
- Non si distingue tra forme d'onda di corrente nominale 8/20μs e 10/350μs.

Correzione: Valutare l'esposizione ai fulmini utilizzando i dati relativi al livello keraunico o alla densità dei lampi al suolo. Installare dispositivi di protezione da sovratensioni di tipo 1 con un valore minimo di 40kA (10/350μs) presso i combinatori di campo e i sezionatori principali nelle regioni a moderata esposizione, aumentando a 60-100kA nelle aree ad alta esposizione. Utilizzare dispositivi di tipo 2 con corrente nominale minima di 20kA (8/20μs) nelle postazioni delle apparecchiature. I dispositivi di classe superiore costano di più, ma prevengono danni costosi alle apparecchiature che giustificano l'investimento.

Lunghezze eccessive dei conduttori

Problema: Installare i limitatori di sovratensione a distanza dalle apparecchiature protette con lunghi conduttori di collegamento tra il limitatore di sovratensione e i terminali delle apparecchiature.

Scenari comuni:
- Gli scaricatori di sovratensione per montaggio a parete distano pochi metri dagli inverter per un'installazione ordinata.
- Incanalare i cavi dei limitatori di sovratensione attraverso percorsi complessi di guaine invece che attraverso collegamenti diritti
- Installare i limitatori di sovratensione nelle scatole di giunzione anziché direttamente sulle apparecchiature protette.

Correzione: Montare i limitatori di sovratensione entro 0,5 metri dall'apparecchiatura protetta, utilizzando conduttori diritti più corti possibile. Ogni metro di conduttore aggiunge circa 1kV di aumento di tensione durante i transitori veloci, degradando l'efficacia della protezione. Accettate installazioni un po' più disordinate con gli scaricatori di sovratensione montati vicino piuttosto che un montaggio a distanza che compromette la protezione. Molti danni alle apparecchiature si verificano nonostante la presenza del limitatore di sovratensione, a causa dell'aumento di tensione della lunghezza dei conduttori che annulla i vantaggi del bloccaggio.

❌ Collegamenti di messa a terra non corretti

Problema: Collegamenti a terra del protettore di sovratensione che utilizzano conduttori di dimensioni inadeguate, lunghezze eccessive, instradamento circuitale o più elettrodi di terra separati.

Scenari comuni:
- Utilizzo di un codice minimo di 14 AWG anziché quello ottimale di 6-10 AWG per i dispositivi di tipo 1.
- Arrotolare il conduttore di terra in eccesso anziché tagliarlo alla lunghezza minima.
- La messa a terra di diversi dispositivi di protezione da sovratensioni su elettrodi separati crea loop di terra.

Correzione: Utilizzare un minimo di 10 AWG per i dispositivi di protezione da sovratensioni di tipo 2 e un minimo di 6 AWG per i dispositivi di tipo 1. I conduttori di terra devono essere posati su percorsi rettilinei, senza curve o spire inutili: i percorsi rettilinei offrono un'induttanza inferiore rispetto ai percorsi curvilinei, anche se di lunghezza identica. Collegare tutti gli scaricatori di sovratensione e le apparecchiature protette a un unico sistema di elettrodi di messa a terra comune, per evitare differenze di potenziale di terra che spingono la corrente di sovratensione attraverso le apparecchiature tra i punti di terra.

❌ Mancanza di monitoraggio dello stato

Problema: Installazione di dispositivi di protezione da sovratensioni senza indicatori visivi o senza ispezionare le condizioni operative, lasciando i dispositivi guasti nei sistemi per periodi prolungati.

Scenari comuni:
- Specificare gli scaricatori di sovratensione più economici privi di funzioni di indicazione di stato
- Nessuna procedura di ispezione di routine per le condizioni operative dei limitatori di sovratensione.
- Supponendo che gli scaricatori di sovratensione forniscano una protezione continua per tutta la durata del sistema senza manutenzione

Correzione: Scegliete protettori di sovratensione con indicazione visiva dello stato di funzionamento a colpo d'occhio. Includere l'ispezione dei limitatori di sovratensione nelle procedure di manutenzione ordinaria: controllare gli indicatori trimestralmente nei luoghi ad alta esposizione o annualmente altrove. Sostituite immediatamente i dispositivi di protezione da sovratensioni guasti, anziché rimandare. Il funzionamento senza una protezione funzionale dalle sovratensioni comporta costosi danni alle apparecchiature durante il successivo evento di fulmine, che superano facilmente il costo della sostituzione proattiva del limitatore di sovratensione.

Considerazioni speciali sull'applicazione

Array montati a terra

Gli impianti solari a terra sono esposti a rischi di sovratensione diversi rispetto agli impianti su tetto. Gli impianti situati in campi aperti sono bersagli importanti per l'attrazione dei fulmini, con una schermatura minima da parte delle strutture circostanti. Tuttavia, gli impianti a terra consentono approcci di protezione più completi, tra cui sistemi di protezione esterna dai fulmini con terminali aerei che intercettano i fulmini prima che raggiungano le apparecchiature.

Considerare la progettazione di un sistema di protezione contro i fulmini (LPS) supplementare secondo NFPA 780 o IEC 62305 per i grandi gruppi di terra in luoghi ad alta esposizione. Un LPS correttamente progettato con terminali in aria, calate e anelli di terra intercetta alcune fulminazioni dirette riducendo la richiesta di dispositivi di protezione dalle sovratensioni. Tuttavia, l'LPS non elimina i requisiti dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni: le sovratensioni indotte da urti vicini e l'aumento di tensione dell'LPS durante la scarica minacciano ancora le apparecchiature che richiedono una protezione contro le sovratensioni.

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni degli array di terra traggono vantaggio da un'installazione distribuita piuttosto che da una protezione a punto singolo. L'installazione dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni sui combinatori di fila e sui punti di raccolta degli array principali distribuisce l'energia delle sovratensioni su più dispositivi, migliorando la sopravvivenza del sistema. Questo approccio distribuito costa di più, ma si rivela utile per le grandi installazioni di valore in cui i danni da fulmine potrebbero rendere inutilizzabile una capacità di generazione significativa.

Sistemi fotovoltaici flottanti e a terra

Gli impianti fotovoltaici flottanti (senza messa a terra), in cui nessun conduttore portatore di corrente si collega intenzionalmente a terra, necessitano di dispositivi di protezione da sovratensioni tripolari che proteggano simultaneamente il positivo, il negativo e la terra dell'apparecchiatura. La tensione si sviluppa in modo simmetrico su entrambi i conduttori rispetto alla terra: un sistema da 600 V potrebbe mostrare +300 V e -300 V rispetto alla terra. I limitatori di sovratensione per ciascun conduttore devono avere valori nominali di tensione adeguati alla tensione del conduttore verso terra.

Gli impianti fotovoltaici con messa a terra con un conduttore portatore di corrente collegato a terra possono utilizzare dispositivi di protezione dalle sovratensioni a due poli solo sul conduttore non collegato a terra e sulla messa a terra delle apparecchiature. Il conduttore collegato a terra si collega direttamente al sistema di elettrodi e non richiede alcun dispositivo di protezione dalle sovratensioni. Tuttavia, molte installazioni utilizzano protezioni tripolari anche sui sistemi messi a terra, garantendo margini di protezione più ampi e consentendo modifiche future del sistema che potrebbero convertirsi in configurazioni flottanti.

L'interazione del sistema di rilevamento dei guasti a terra con i dispositivi di protezione dalle sovratensioni richiede una considerazione sia per i sistemi con messa a terra che per quelli flottanti. I limitatori di sovratensione creano percorsi conduttivi intenzionali verso la terra durante il funzionamento, causando potenzialmente l'intervento dei sistemi di rilevamento dei guasti a terra durante gli eventi di sovratensione. Scegliere sistemi GFD con soglie superiori alle correnti di dispersione e di passaggio dei limitatori di sovratensione, pur mantenendo la sensibilità per rilevare i guasti a terra pericolosi che richiedono un'interruzione.

Sistemi ad alta tensione (>1000V CC)

Gli impianti solari che funzionano con tensioni superiori a 1000 V CC - sempre più diffusi nei progetti commerciali e di pubblica utilità - necessitano di dispositivi di protezione da sovratensioni speciali progettati per tensioni estreme. Sono pochi i produttori che offrono prodotti adatti a queste tensioni, per cui è fondamentale che le specifiche e l'acquisto avvengano in anticipo. I tempi di consegna dei dispositivi di protezione da sovratensioni ad alta tensione possono raggiungere i mesi e richiedono una pianificazione molto anticipata rispetto ai programmi di installazione.

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni ad alta tensione utilizzano in genere tubi a scarica di gas collegati in serie che raggiungono tensioni nominali superiori a 1500V. Alcuni progetti utilizzano tecnologie ibride che combinano GDT e varistori a ossido metallico, garantendo una risposta rapida e una capacità di alta tensione. Verificate che i dispositivi di protezione da sovratensioni ad alta tensione siano dotati di un'appropriata certificazione di collaudo: i dispositivi generici privi di un elenco di terze parti possono non avere un adeguato coordinamento della tensione o fallire in modo catastrofico.

Il personale che lavora su sistemi ad alta tensione in corrente continua necessita di una formazione specifica che va oltre le normali qualifiche elettriche. Il potenziale d'arco prolungato dell'alta tensione in c.c. si rivela particolarmente pericoloso, rendendo fondamentali per la sicurezza un'adeguata protezione e disconnessione dalle sovratensioni. Documentate accuratamente le installazioni dei limitatori di sovratensione, includendo schemi di cablaggio che mostrino tutti gli stadi di protezione e il loro coordinamento, per facilitare la risoluzione dei problemi e la manutenzione in futuro.

Domande frequenti

Come si calcola la corrente nominale corretta del limitatore di sovratensione per i miei pannelli solari?

Calcolare le correnti nominali dei limitatori di sovratensione in base all'esposizione ai fulmini e alla posizione di installazione. Per i combinatori di campo e i sezionatori principali nelle regioni a moderata esposizione (20-40 giorni di temporali all'anno), specificare i limitatori di sovratensione di tipo 1 con corrente minima di 40kA (10/350μs). Le aree ad alta esposizione richiedono valori di 60-100kA. Per le aree in cui sono presenti apparecchiature come gli ingressi CC degli inverter, è necessario utilizzare dispositivi di protezione contro le sovratensioni di tipo 2 con valori nominali di 15-20kA (8/20μs). Non confondere i tipi di forma d'onda: il tipo 2 da 20kA (8/20μs) gestisce molta meno energia del tipo 1 da 20kA (10/350μs). Specificare sempre sia la corrente nominale che il tipo di forma d'onda.

Di quale tensione di protezione da sovratensioni ho bisogno per un sistema solare da 1000 V CC?

Per un sistema da 1000 V nominali è necessario calcolare la VOC massima corretta per la temperatura in base alla norma NEC 690.7, tipicamente 1150-1200 V. Selezionare gli scaricatori di sovratensione in cui la massima tensione operativa continua (MCOV) supera la tensione massima del punto di potenza di 10-20%, in genere 1000-1100V MCOV per sistemi a 1000V. La tensione nominale complessiva del limitatore di sovratensione deve essere di 1200-1500 V CC, in grado di soddisfare la massima VOC con un certo margine. Verificare che il valore nominale della protezione di tensione (VPR) sia inferiore alla tensione di resistenza dell'apparecchiatura (tipicamente 2000 V per gli inverter), tenendo conto dell'aumento di tensione dell'induttanza dei conduttori durante i transitori veloci.

Posso utilizzare una protezione da sovratensione di grandi dimensioni invece di più dispositivi più piccoli?

Una protezione non adeguata richiede dispositivi di protezione contro le sovratensioni in più punti, creando una difesa in profondità. Installare dispositivi di tipo 1 all'origine dei campi e all'ingresso degli edifici per gestire le sovratensioni ad alta energia, oltre a dispositivi di tipo 2 su ogni inverter per proteggere l'apparecchiatura finale. La protezione a punto singolo fallisce perché l'impedenza del conduttore tra il limitatore di sovratensione e l'apparecchiatura distante introduce un aumento di tensione che vanifica la protezione. Ogni stadio di protezione gestisce le minacce in base alla sua posizione. Più stadi coordinati forniscono una protezione superiore a quella dei singoli dispositivi, indipendentemente dalla corrente nominale.

A che distanza devono essere installati i limitatori di sovratensione dalle apparecchiature da proteggere?

Se possibile, montare i limitatori di sovratensione entro 0,5 metri dai terminali delle apparecchiature protette. Ogni metro di conduttore introduce un'induttanza di circa 1μH che provoca un aumento di tensione di circa 1kV durante le correnti di sovratensione tipiche. Questo aumento induttivo si aggiunge alla tensione di bloccaggio del limitatore di sovratensione, degradando la protezione: un limitatore di sovratensione montato a 3 metri di distanza introduce circa 3kV di tensione aggiuntiva nonostante la sua tensione di bloccaggio. Il montaggio ravvicinato migliora notevolmente l'efficacia della protezione. Utilizzare un percorso dei conduttori a coppie intrecciate quando non è possibile evitare la separazione, riducendo al minimo l'induttanza del loop.

Di quali dimensioni sono i cavi di terra necessari per i dispositivi di protezione dalle sovratensioni?

Utilizzare un rame di almeno 10 AWG per i dispositivi di protezione da sovratensioni di tipo 2 e di almeno 6 AWG per quelli di tipo 1. Tuttavia, la corretta installazione del conduttore di terra è più importante delle dimensioni: un conduttore da 10 AWG in un tratto rettilineo di 0,8 m offre prestazioni migliori rispetto a un 6 AWG in 3 metri di cavo arrotolato. L'induttanza del conduttore di terra influisce sulle prestazioni delle sovratensioni più della resistenza. I conduttori di terra devono essere posati su percorsi rettilinei il più possibile brevi, senza curve inutili. Collegare tutti gli scaricatori di sovratensione a un unico sistema di elettrodi di messa a terra comune per evitare differenze di potenziale di terra.

I dispositivi di protezione da sovratensioni devono essere sostituiti regolarmente anche in assenza di guasti visibili?

Sì, nelle regioni ad alta esposizione ai fulmini considerare una sostituzione proattiva ogni 5-7 anni, indipendentemente dagli indicatori di stato. I dispositivi di protezione da sovratensioni si degradano a causa dello stress cumulativo di ripetuti eventi di sovratensione sotto soglia che non innescano guasti visibili ma riducono la capacità di protezione. Dopo un fulmine nelle vicinanze, ispezionate i dispositivi di protezione da sovratensioni e valutatene la sostituzione anche in assenza di indicazioni di guasto: lo stress potrebbe aver compromesso la protezione senza danni evidenti. I dispositivi di protezione da sovratensioni guasti lasciano le apparecchiature vulnerabili al successivo evento di fulmine, giustificando facilmente i costi di sostituzione proattiva.

Posso installare i limitatori di sovratensione in serie senza problemi di coordinamento?

Sì, se selezionati correttamente. Mantenere un conduttore di almeno 10-15 metri tra i dispositivi di protezione da sovratensioni di tipo 1 e di tipo 2, consentendo l'impedenza per un coordinamento naturale, oppure utilizzare dispositivi di protezione da sovratensioni specificamente progettati per un coordinamento ravvicinato. I dispositivi di tipo 1 dovrebbero bloccare a tensioni più elevate (1800-2000V) rispetto a quelli di tipo 2 (1200-1500V), assicurando che i dispositivi a monte si attivino per primi gestendo l'energia elevata. Un coordinamento inadeguato fa sì che i dispositivi di tipo 2 si blocchino per primi, costringendoli a gestire un'energia superiore alla loro portata e causando guasti prematuri. Consultare le guide di coordinamento del produttore quando si utilizzano più stadi di protezione.

Risorse correlate

Per una protezione efficace dalle sovratensioni dei pannelli solari è necessario capire come i limitatori di sovratensione si integrano con gli altri componenti del sistema di protezione.

Per saperne di più sulla protezione completa dalle sovratensioni, consultate le nostre guide dettagliate:

– Progettazione del sistema SPD CC - Specifiche complete di protezione dalle sovratensioni
– Protezione dai fulmini per il solare - Integrazione LPS esterno
– Protezione della scatola del combinatore FV - Installazione di scaricatori di sovratensione nei combinatori
– Sistemi di messa a terra in corrente continua - Sistemi di elettrodi di messa a terra per l'efficacia delle sovratensioni

Siete pronti a implementare una protezione contro le sovratensioni adeguatamente dimensionata per la vostra installazione di pannelli solari? Il team tecnico di SYNODE fornisce una guida esperta sulla selezione dei limitatori di sovratensione, sulla determinazione dei valori nominali di corrente e tensione e sul coordinamento della protezione in più fasi. Contribuiamo a garantire una protezione contro i fulmini completa che soddisfi i requisiti NEC 690.35, ottimizzando al contempo l'efficacia della protezione per i progetti, da quelli residenziali a quelli su scala industriale.

Contattate i nostri ingegneri applicativi per ottenere assistenza nel dimensionamento dei limitatori di sovratensione e servizi completi di progettazione della protezione del sistema.

Ultimo aggiornamento: Ottobre 2025
Autore: Team tecnico SYNODE
Recensito da: Dipartimento di ingegneria elettrica