Chi monta due pannelli sulla ringhiera prima o poi si ferma davanti alla stessa domanda: quel telaio di alluminio va collegato a terra oppure resta lì così? La risposta breve sta in una sigla stampata sull’etichetta del modulo, e cambia parecchio fra un kit da balcone e un impianto sul tetto.
Tre cose diverse che chiamiamo tutte «terra»
Nel linguaggio comune «mettere a terra» indica un’unica operazione. L’impianto elettrico ne distingue almeno tre, e quasi tutti i dubbi sul fotovoltaico nascono da qui.
Il conduttore di protezione, il cavo giallo-verde, collega la carcassa metallica di un apparecchio al nodo di terra dell’abitazione. Serve a far scattare le protezioni quando una parte in tensione tocca l’involucro.
Il collegamento equipotenziale unisce fra loro parti metalliche diverse per portarle allo stesso potenziale, così che toccandone due contemporaneamente non si prenda una scossa. È il collegamento che riguarda tubature, strutture e, in certi casi, la ringhiera.
Il dispersore è il pezzo di metallo interrato che scarica nel terreno la corrente di guasto. Ce n’è uno per edificio, ed è il punto a cui tutto il resto fa capo.
Su un kit da balcone la domanda vera riguarda i primi due. Il terzo, il dispersore, esiste già nell’edificio ed è meglio lasciarlo dov’è, per un motivo che vediamo più avanti.
Nel kit da balcone la terra arriva dalla spina
L’impianto plug and play riceve il conduttore di protezione dallo stesso cavo con cui consegna l’energia. Il cavo in corrente alternata che esce dal microinverter ha tre conduttori: fase, neutro e giallo-verde. Quest’ultimo entra nella spina, raggiunge il contatto centrale della presa e da lì il nodo di terra dell’appartamento.
Il costruttore lo scrive nero su bianco. Nel manuale delle serie HMS di Hoymiles si legge che il cavo AC contiene già il conduttore di terra e che la messa a terra può quindi essere realizzata direttamente attraverso di esso. La staffa di messa a terra esterna, con la sua vite da serrare a 2 N·m, resta un accessorio previsto per le regioni con prescrizioni particolari.
Questo spiega perché la presa dedicata conta più di qualsiasi picchetto. Se quella presa ha il contatto di terra funzionante e il circuito è protetto da un differenziale da 30 mA, l’impianto ha già il riferimento che gli serve. Come si verifica, insieme al resto del montaggio, sta nella guida su come installare un fotovoltaico da balcone.
Perché la classe II cambia la regola
Sull’etichetta di un modulo fotovoltaico compare quasi sempre il simbolo di due quadrati concentrici. Indica la classe II, cioè un apparecchio con isolamento doppio o rinforzato: fra le parti in tensione e le parti accessibili esistono due barriere indipendenti, e il guasto che le attraversa entrambe è considerato talmente improbabile da non richiedere una seconda linea di difesa.
Per questi componenti la CEI 64-8 non prevede il collegamento delle masse all’impianto di terra. La logica è coerente: il conduttore di protezione serve a portare a terra una corrente di guasto, e in un apparecchio a doppio isolamento quella corrente non ha modo di raggiungere l’involucro.
Esiste un’eccezione tecnica che vale la pena conoscere. La guida CEI 82-25, dedicata agli impianti fotovoltaici, ammette il collegamento dei telai dei moduli anche in classe II per rendere l’insieme equipotenziale alla struttura di sostegno e far lavorare meglio il controllo d’isolamento integrato negli inverter. È una scelta legata al singolo prodotto, quindi il riferimento resta il manuale del costruttore. Sui microinverter da balcone quella funzione lavora sul lato continua in autonomia e non chiede nulla all’installatore.
Le quattro condizioni che rendono obbligatorio il collegamento
Fuori dal mondo plug and play il quadro cambia. Il collegamento a terra diventa necessario quando ricorre almeno una di queste situazioni.
| Condizione | Cosa la determina | Frequenza sui kit da balcone |
|---|---|---|
| Componenti in classe I | Moduli o inverter con involucro metallico e isolamento singolo | Rara |
| Struttura che è massa estranea | Resistenza verso terra sotto 1.000 Ω | Possibile su ringhiere annegate nel cemento armato |
| Vicinanza a un LPS | L’edificio ha un impianto di protezione contro i fulmini | Rara in condominio urbano |
| Differenziale di tipo B a valle | Richiesto quando l’inverter può iniettare correnti continue di guasto | Rara, i microinverter da balcone dichiarano l’esenzione |
Le prime tre riguardano la sicurezza delle persone, la quarta il funzionamento della protezione. Su quest’ultima vale la pena spendere due righe, perché è il punto in cui messa a terra e protezione differenziale si incrociano: la CEI 64-8 all’articolo 712.413.1.1.1.1 chiede un differenziale di tipo B sul lato alternata quando manca una separazione semplice fra continua e alternata e il convertitore non è esente per costruzione dall’iniettare correnti continue di guasto verso terra. Cosa succede quando quel differenziale interviene senza motivo apparente lo abbiamo raccolto nella guida su l’inverter che fa scattare il differenziale.
La ringhiera: massa estranea oppure no
Qui sta la domanda più concreta per chi monta sul balcone, e la risposta si misura invece di dedurla.
La CEI 64-8 definisce massa estranea una parte metallica che non appartiene all’impianto elettrico e che può introdurre il potenziale di terra. Il criterio operativo è la resistenza verso terra: sotto i 1.000 Ω l’elemento è considerato massa estranea in tutti gli ambienti ordinari, sopra quella soglia no. Il numero deriva dalle curve di sicurezza, costruite ipotizzando 1.000 Ω in serie al corpo umano in condizioni ordinarie e 200 Ω in condizioni particolari.
Cosa vuol dire in pratica su un balcone italiano:
- Ringhiera in ferro annegata nel calcestruzzo armato: i ferri d’armatura formano un percorso verso terra e la resistenza misurata scende spesso sotto la soglia. Qui il collegamento equipotenziale ha senso, e va valutato da chi ha lo strumento in mano.
- Parapetto in muratura con staffe in alluminio avvitate: la muratura interrompe il percorso, la resistenza resta alta e l’elemento di norma resta fuori dalla definizione.
- Parapetto in vetro con montanti fissati a tasselli chimici: caso intermedio, dipende da come i montanti sono ancorati alla struttura.
Il punto da tenere fermo è che i pannelli non cambiano la natura elettrica della ringhiera. Se quel parapetto era massa estranea prima, lo era già senza fotovoltaico, e il collegamento equipotenziale riguarda l’impianto dell’edificio. Le staffe di fissaggio in alluminio anodizzato, da sole, non creano nessun percorso verso terra nuovo.
Le sezioni dei conduttori, numero per numero
Il secondo dubbio ricorrente riguarda lo spessore del cavo. La CEI 64-8 fissa minimi diversi a seconda del ruolo del conduttore, e confonderli è facile perché sono tutti giallo-verdi.
| Conduttore | Sezione minima in rame | Ruolo |
|---|---|---|
| Equipotenziale supplementare, protetto meccanicamente | 2,5 mm² | almeno metà del PE più grande presente |
| Equipotenziale supplementare, senza protezione meccanica | 4 mm² | stesso criterio, cavo esposto |
| Equipotenziale principale | 6 mm² | collegamento al nodo di terra |
| Conduttore di terra isolato e protetto dalla corrosione | 16 mm² | tratto verso il dispersore |
| Conduttore di terra in rame nudo | 25 mm² | posa a vista o interrata |
| Conduttore di terra in acciaio zincato | 50 mm² | posa a vista o interrata |
Sul conduttore di protezione delle linee vale un’altra regola: fino a 16 mm² di sezione di fase il PE ha la stessa sezione, fra 16 e 35 mm² resta a 16 mm², oltre scende alla metà della fase. Su un circuito da balcone protetto a 16 A questi numeri restano teorici, perché il cavo del kit è già dimensionato dal costruttore e il PE dell’appartamento è quello dell’impianto esistente.
Il dispersore separato peggiora la situazione
Capita di leggere il consiglio di piantare un picchetto sotto il balcone e collegarci la struttura. È l’intervento che sembra prudente e produce il risultato opposto.
Un secondo dispersore, scollegato da quello dell’edificio, crea un riferimento di potenziale indipendente. Durante un guasto o una scarica atmosferica i due punti si portano a tensioni diverse, e chi tocca contemporaneamente una parte collegata all’uno e una collegata all’altro si trova quella differenza addosso. La letteratura tecnica su questo è netta: se un dispersore aggiuntivo serve, va unito all’impianto esistente in modo da formare un sistema unico, tipicamente con un anello di collegamento.
La condizione di sicurezza da rispettare resta sempre la stessa e si riassume in una moltiplicazione: la resistenza del dispersore per la corrente di guasto deve restare sotto la tensione di contatto ammessa, cioè 50 V in ambienti ordinari. Un picchetto improvvisato di solito quel prodotto non lo rispetta.
Fulmini: cosa cambia sul balcone
La protezione contro i fulmini segue una norma diversa, la CEI 81-10, e si applica quando l’edificio è dotato di un impianto di protezione oppure quando un’analisi del rischio lo richiede.
Per un kit da balcone in un condominio urbano lo scenario tipico è semplice: la struttura sporge poco, sta più in basso di tetti e antenne circostanti e lascia invariato il profilo dell’edificio. Se invece il fabbricato ha un LPS con calate visibili, i pannelli montati in prossimità delle calate rientrano nelle verifiche di distanza di sicurezza, e a quel punto il collegamento equipotenziale con il sistema di captazione fa parte del progetto già esistente.
Un discorso a sé riguarda le sovratensioni indotte, cioè gli impulsi che viaggiano lungo i cavi dopo una scarica vicina. Contro quelle si usano gli scaricatori di sovratensione nel quadro, che con la messa a terra dei moduli hanno poco a che vedere: il loro compito è proteggere l’elettronica, mentre la sicurezza delle persone resta affidata a isolamento e protezione differenziale.
Chi può mettere le mani e cosa resta per iscritto
Ogni intervento sull’impianto elettrico fisso ricade nel DM 37/2008 e spetta a un’impresa abilitata, che al termine rilascia la dichiarazione di conformità. Vale per la posa di un conduttore equipotenziale, per la modifica del quadro e per l’aggiunta di una presa dedicata.
Il kit da balcone resta fuori da questo perimetro finché si limita a inserire una spina in una presa esistente e a norma. Nel momento in cui servono una presa nuova, un differenziale dedicato o un collegamento equipotenziale sulla ringhiera, il lavoro torna nel campo dell’impresa abilitata. Cosa la norma chiede davvero a un impianto plug and play, soglia per soglia, sta nella guida sulla normativa del fotovoltaico da balcone.
Gli errori che si ripetono più spesso
Collegare il telaio del modulo a un tubo dell’acqua o a un termosifone. Le tubazioni sono altra cosa rispetto a un impianto di terra e nelle case moderne sono spesso interrotte da tratti in materiale plastico. Il collegamento risulta inefficace e crea un percorso imprevisto.
Usare un cavo troppo sottile perché «tanto è solo la terra». Il conduttore equipotenziale deve reggere la corrente di guasto per il tempo che serve alla protezione per intervenire, e le sezioni della tabella qui sopra sono minimi di norma da rispettare.
Fidarsi di un adattatore senza contatto di terra. Una spina inserita in un adattatore che perde il contatto centrale lascia l’apparecchio senza conduttore di protezione. Sui kit da balcone questo vale soprattutto per le prolunghe economiche comprate all’ultimo momento.
Confondere la messa a terra con la protezione differenziale. Sono due meccanismi complementari: il differenziale misura lo squilibrio fra fase e neutro, la terra offre alla corrente di guasto un percorso a bassa resistenza. Uno resta necessario anche in presenza dell’altro.
Il verdetto
Su un kit da balcone montato a regola d’arte la messa a terra è una non-operazione: i componenti sono in classe II, il conduttore di protezione arriva dal cavo in corrente alternata e il resto lo fa l’impianto dell’edificio. La verifica utile riguarda la presa, il differenziale da 30 mA a monte e lo stato del contatto di terra, tutte cose che si controllano in dieci minuti.
Il caso in cui vale la pena chiamare un elettricista è la ringhiera in ferro annegata nel cemento armato, dove uno strumento dice in pochi secondi se quel parapetto è una massa estranea e va portato al nodo equipotenziale. Fuori da questa situazione, il picchetto sotto il balcone resta un’idea da lasciare dov’è. Se stai ancora preparando il montaggio, il passo successivo è capire come si legge lo schema dell’impianto che il distributore può chiederti.
Domande frequenti
Un fotovoltaico da balcone deve essere collegato a terra?
Nella configurazione tipica no. Moduli e microinverter dei kit da balcone sono componenti in classe II, cioè a doppio isolamento, e la norma CEI 64-8 per questi componenti non prevede il collegamento delle masse all'impianto di terra. Il conduttore di protezione arriva comunque all'apparecchio attraverso il cavo in corrente alternata e la spina, insieme a fase e neutro.
Perché i moduli in classe II non si collegano a terra?
Perché la protezione contro i contatti indiretti è già garantita dall'isolamento doppio o rinforzato, senza bisogno di un percorso di guasto verso terra. Collegare a terra le masse di un componente di classe II è una pratica che la CEI 64-8 non contempla ai fini della sicurezza. Resta possibile collegare i telai per il funzionamento del controllo d'isolamento dell'inverter, come indica la guida CEI 82-25, e in quel caso il riferimento è il manuale del costruttore.
Quando la messa a terra dell'impianto fotovoltaico diventa obbligatoria?
Quando ricorre almeno una di queste condizioni: i componenti sono in classe I, la struttura di sostegno risulta una massa estranea, l'impianto si trova in prossimità di un sistema di protezione contro i fulmini, oppure a valle dell'inverter è installato un differenziale di tipo B che richiede il riferimento a terra. Sono situazioni tipiche degli impianti su tetto, molto meno dei kit da balcone.
La ringhiera di metallo va collegata a terra se ci monto i pannelli?
Dipende dal suo comportamento elettrico, che resta lo stesso con o senza pannelli. La CEI 64-8 considera massa estranea una parte metallica che presenta verso terra una resistenza inferiore a 1.000 Ω, valore che si misura con uno strumento adatto. Una ringhiera annegata nel calcestruzzo armato rientra spesso in quella condizione, una staffa in alluminio avvitata su un parapetto in muratura di norma no.
Che sezione deve avere il cavo di messa a terra?
Per il collegamento equipotenziale supplementare la CEI 64-8 chiede almeno 2,5 mm² se il conduttore è protetto meccanicamente e 4 mm² se non lo è. Il collegamento equipotenziale principale parte da 6 mm² in rame. Il conduttore di terra vero e proprio, quello che raggiunge il dispersore, parte da 16 mm² se isolato e protetto contro la corrosione, e sale a 25 mm² in rame nudo o 50 mm² in acciaio zincato.
Posso piantare un picchetto di terra solo per i pannelli del balcone?
È l'errore da evitare. Un dispersore separato crea un secondo riferimento di potenziale accanto a quello dell'edificio, e fra i due può nascere una differenza di tensione proprio nel momento del guasto. Se un dispersore aggiuntivo serve, va collegato all'impianto di terra esistente in modo da formare un sistema unico ed equipotenziale.
Serve un elettricista per collegare a terra un impianto fotovoltaico?
Sì, ogni intervento sull'impianto elettrico fisso rientra nel DM 37/2008 e spetta a un'impresa abilitata, che poi rilascia la dichiarazione di conformità. Il kit da balcone fa eccezione perché si collega con una spina e non richiede opere sull'impianto fisso, purché la presa dedicata sia già a norma.
Il microinverter ha una vite di terra: devo usarla?
Solo se il manuale del costruttore lo prescrive per il tipo di installazione. Hoymiles, per esempio, indica che il cavo in corrente alternata contiene già il conduttore di terra e che la staffa di messa a terra esterna resta un accessorio per le aree con prescrizioni particolari, con serraggio della vite a 2 N·m. In Italia, su un kit plug and play collegato a una presa a norma, quella staffa di norma non serve.