Senza questi tre elementi, qualsiasi altra precauzione resta parziale.

In breve:

  • La valutazione del rischio per impianti fotovoltaici deve essere richiesta e documentata, in previsione delle nuove norme entro il 31 ottobre 2027.
  • Le sovratensioni indotte dai fulmini a distanza possono danneggiare inverter e componenti, specialmente nelle stringhe lunghe, richiedendo protezioni specifiche.
  • La protezione efficace richiede l’uso combinato di LPS, SPD e apposite equipotenzialità tra strutture metalliche e impianto di terra.
  • La corretta installazione di SPD dipende da parametri come tensione massima, livello di protezione residua e capacità di scarica, oltre a collegamenti di terra corti.
  • La manutenzione periodica e il controllo dei dispositivi SPD sono fondamentali per garantire una protezione reale nel tempo, evitando danni a causa di installazioni o controlli insufficienti.

Indice

Normativa e valutazione del rischio: cosa dice la serie CEI EN IEC 62305

La serie CEI EN IEC 62305 resta il riferimento tecnico per la protezione contro i fulmini in Italia, ed è organizzata in quattro parti complementari:

  • Parte 1: principi generali e classificazione del rischio da fulminazione.
  • Parte 2: metodo di valutazione del rischio, cioè il calcolo che decide se un impianto necessita di un LPS dedicato.
  • Parte 3: protezione delle strutture e delle persone (parafulmine esterno).
  • Parte 4: protezione da sovratensioni per impianti elettrici ed elettronici, la parte che riguarda più direttamente inverter e quadri fotovoltaici.

Il periodo di transizione tra edizioni si chiude il 31 ottobre 2027: chi progetta oggi un impianto FV deve già allinearsi ai criteri aggiornati. Per un edificio residenziale con impianto FV in copertura, la valutazione del rischio va richiesta al progettista o all’installatore e documentata per iscritto, non lasciata a una stima informale.

Fulmine diretto, LEMP e sovratensioni indotte: i due pericoli reali

Un fulmine può colpire direttamente l’edificio o i pannelli, oppure cadere a centinaia di metri di distanza e generare un impulso elettromagnetico (LEMP) che induce sovratensioni nei cavi. Sono due minacce diverse e richiedono risposte diverse: la prima scarica correnti enormi in tempi brevissimi, la seconda produce picchi di tensione più contenuti ma capaci comunque di distruggere l’elettronica.

Le stringhe fotovoltaiche con tratte DC lunghe si comportano come antenne: più lunga la linea, maggiore la superficie che capta il campo elettromagnetico e più alta la tensione indotta nei conduttori. Gli effetti più frequenti colpiscono gli inverter, che restano i componenti più sensibili, ma anche celle dei pannelli e sistemi di accumulo possono subire danni permanenti se la sovratensione non viene deviata a terra in tempo.

LPS, SPD ed equipotenzialità: i tre pilastri della protezione

L’LPS (impianto di protezione da fulmine esterno) intercetta il fulmine diretto e lo conduce a terra tramite calate e dispersori, ma non protegge da sovratensioni indotte sui cavi: serve solo quando la valutazione del rischio lo richiede, tipicamente su tetti esposti o edifici isolati.

Gli SPD (scaricatori di sovratensione) lavorano sul fronte opposto, quello interno, e si dividono per tecnologia e scenario, come approfondito nella guida tecnica su protezione da sovratensioni:

  • Tipo 1: basato su spinterometro, gestisce correnti da fulmine diretto con forma d’onda 10/350 µs, indicato dove esiste rischio di scarica diretta sulla struttura.
  • Tipo 2: basato su varistori (MOV), pensato per sovratensioni indotte con forma d’onda 8/20 µs, la soluzione più comune nei quadri FV residenziali.
  • Tipo 3: protezione fine, da abbinare a Tipo 1 o 2 per apparecchi particolarmente sensibili vicino al punto di utilizzo.

Nessuno di questi dispositivi funziona da solo. Il collegamento equipotenziale tra strutture metalliche, telai dei pannelli e impianto di terra è quello che impedisce differenze di potenziale pericolose tra le parti dell’impianto durante la scarica. Un LPS senza equipotenzialità corretta, o uno SPD collegato a una terra mal fatta, offrono una protezione solo apparente.

Come scegliere e posizionare gli SPD sull’impianto

La scelta dello SPD dipende da tre parametri, non da uno solo:

  1. Tensione massima continuativa (Uc): per il lato DC va sempre dimensionata sopra la tensione a vuoto (Voc) dei moduli, con un margine di sicurezza per le giornate fredde, quando la Voc sale. Sottostimare questo valore fa scattare lo SPD anche in assenza di sovratensioni reali.
  2. Livello di protezione residua (Up): è la tensione che passa a valle dello SPD dopo l’intervento. Deve restare compatibile con la tenuta dielettrica dell’inverter collegato.
  3. Corrente di scarica (In/Imax): definisce quanta energia lo SPD può smaltire senza guastarsi; va sempre abbinata a un fusibile di backup che protegga il dispositivo da correnti di guasto superiori alla sua capacità.

Sulla posizione, la regola è semplice: SPD lato DC vicino all’inverter o al quadro di stringa, SPD lato AC vicino al quadro generale, e collegamenti verso terra tenuti quanto più corti possibile.

Un consiglio: se le tratte DC superano una certa lunghezza significativa, valuta uno SPD a entrambe le estremità della linea: è la soluzione più efficace contro l’induzione su percorsi lunghi, tipica dei parchi commerciali.

Fusibili, quadri e inverter: come far dialogare le protezioni

Uno SPD isolato non basta se il resto dell’impianto non è coordinato. I portafusibili su ogni singola stringa limitano il guasto a un solo ramo, evitando che una sovracorrente si propaghi sull’intero campo fotovoltaico e mettendo al riparo l’inverter da sollecitazioni indebite.

Gli SPD vanno inseriti fisicamente nel quadro di stringa o in prossimità dell’ingresso DC dell’inverter, e sul lato AC nel quadro generale prima del contatore o del sistema di accumulo. Un impianto con batterie richiede attenzione ulteriore: fusibili e SPD dimensionati male possono trasformare un guasto sullo scaricatore in un cortocircuito sulla batteria, con conseguenze ben più costose di un semplice SPD da sostituire. Il coordinamento tra magnetotermici, differenziali e SPD deve garantire anche accessibilità: un tecnico deve poter intervenire su ogni dispositivo senza smontare l’intero quadro.

Perché molti impianti protetti “sulla carta” non lo sono davvero

L’errore più diffuso non riguarda la scelta dello SPD, ma la sua installazione. Un conduttore di terra troppo lungo introduce induttanza, e durante la scarica quell’induttanza genera una caduta di tensione aggiuntiva che si somma a quella già presente sul circuito protetto.

  • Collegamenti di terra e PE superiori a mezzo metro, quando evitabili, riducono l’efficacia dello SPD anche se il dispositivo è tecnicamente corretto.
  • L’assenza del fusibile di backup lascia lo SPD esposto a correnti di guasto che possono danneggiarlo permanentemente al primo evento.
  • SPD installati lontano dal quadro o dall’inverter, per comodità di montaggio, vanificano parte del beneficio della vicinanza.

Un cavo di terra che non sia mantenuto corto può aggiungere una tensione residua molto elevata durante una scarica, un dato che gli installatori più esperti considerano la causa più comune di SPD “presenti ma inefficaci”. Il collaudo dovrebbe sempre includere la misura delle lunghezze effettive dei collegamenti di terra, non solo la verifica visiva del dispositivo.

Manutenzione e controlli periodici sugli SPD

Gli SPD si consumano: molti esemplari intervengono proprio durante l’evento che dovrebbero fermare, e a quel punto perdono parte della loro capacità residua. Un controllo visivo periodico dell’indicatore di fine vita, quasi sempre una finestrella colorata sul corpo del dispositivo, permette di individuare in un istante quando serve la sostituzione.

Tecnico che verifica l'indicatore di un SPD

Gli SPD vanno installati in modo accessibile, senza smontare l’intero quadro per ispezionarli. Conserva sempre il rapporto di collaudo e la documentazione della messa a terra: sono richiesti in caso di verifica assicurativa dopo un evento atmosferico. Chi gestisce impianti su più siti trova utile una guida alla manutenzione fotovoltaica con frequenze di controllo consigliate.

Quando serve davvero un parafulmine dedicato

La CEI EN IEC 62305-2 non lascia la decisione al caso: il calcolo del rischio incrocia probabilità di fulminazione della zona, esposizione della struttura e conseguenze economiche di un danno. Un tetto isolato in area collinare, un impianto a terra su un capannone senza edifici vicini, oppure tratte DC particolarmente lunghe alzano il valore di rischio calcolato e spingono verso un LPS completo, non solo verso gli SPD.

In un contesto urbano con edifici adiacenti di altezza simile, spesso la protezione interna con SPD ben coordinati è sufficiente. La differenza la fa il calcolo, non l’intuizione: quando il rischio calcolato supera la soglia tollerabile, la progettazione dell’LPS va affidata a un tecnico abilitato, non improvvisata in cantiere.

Come DML Idee affronta la protezione fulmini in un progetto chiavi in mano

Dal 2006 DML Idee ha realizzato oltre 5.182 impianti, evitando oltre 20.184 tonnellate di CO2. Ogni progetto parte da un sopralluogo con analisi del rischio, prosegue con la scelta di SPD e, dove necessario, LPS, e si chiude con posa, collaudo e documentazione completa: la protezione dai fulmini non è un’aggiunta a parte, ma parte integrante dell’installazione.

Verifica tecnica e installazione protettiva: il passo successivo

Molti impianti installati anni fa non rispettano più i criteri della norma aggiornata, e scoprirlo dopo un temporale costa molto più di una verifica preventiva.

DML Idee

Il servizio include assistenza post installazione e manutenzione programmata, così gli indicatori di fine vita degli SPD vengono controllati prima che diventino un problema. Per un impianto già esistente o in fase di progettazione, richiedi un preventivo fotovoltaico a DML Idee e ottieni una valutazione tecnica puntuale della protezione da fulmini prima della prossima stagione di temporali.

Il punto che quasi nessuno considera prima di installare un SPD

La maggior parte delle discussioni sulla protezione fulmini si concentra sul dispositivo giusto da comprare, come se lo SPD fosse la soluzione in sé. È un errore di prospettiva che porta a impianti tecnicamente dotati ma praticamente vulnerabili.

Il dato che pochi installatori spiegano ai clienti è che un cavo di terra di qualche metro può vanificare uno SPD da centinaia di euro. Non è una questione di marca o di certificazione del componente, ma di centimetri di rame e di dove viene fissato il morsetto di terra. Ho visto specifiche tecniche impeccabili su schede prodotto abbinate a schemi di posa che ignoravano completamente questo dettaglio, perché la norma lo cita ma non lo enfatizza quanto meriterebbe.

La seconda cosa sottovalutata è la manutenzione degli SPD stessi. Un dispositivo che ha già assorbito una scarica non è più lo stesso dispositivo, anche se sembra intatto a occhio nudo. Trattare lo SPD come un componente “installa e dimentica” è probabilmente l’errore più costoso in assoluto, perché lascia un impianto che si crede protetto esposto al primo evento successivo. La protezione da fulmine non è un acquisto, è un processo che continua per tutta la vita dell’impianto.

— Giulia

Fonti

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