Negli impianti fotovoltaici di media e grande potenza, la cabina elettrica fotovoltaico rappresenta il cuore dell’infrastruttura elettrica. È l’elemento che permette di connettere l’impianto alla rete, garantire la trasformazione della tensione, eseguire le protezioni di interfaccia e rispettare le normative CEI e ARERA. Una progettazione errata o non conforme può comportare mancata connessione, blocchi in fase di collaudo o limitazioni di immissione in rete.

Cos’è una cabina elettrica fotovoltaico

Una cabina elettrica fotovoltaico rappresenta il nodo centrale che consente il passaggio dell’energia prodotta dagli inverter fotovoltaici alla rete di distribuzione pubblica. È, in sostanza, il punto in cui la produzione dell’impianto viene trasformata, misurata, protetta e monitorata prima di essere immessa nella rete elettrica. Nei grandi impianti — tipicamente oltre i 200 kW e fino a diversi megawatt (MW) — il collegamento non può più avvenire in bassa tensione, ma deve essere realizzato in media tensione (MT) o, in alcuni casi particolari, in alta tensione (AT).

La cabina elettrica fotovoltaico svolge funzioni tecniche fondamentali, che possono essere sintetizzate in quattro macroaree operative:

  • Trasformazione BT/MT: l’energia prodotta dagli inverter, tipicamente a 400 V (bassa tensione), viene elevata a 15 o 20 kV (media tensione) attraverso un trasformatore di potenza. Questo consente di immettere l’energia in rete in modo efficiente e con minori perdite di linea.
  • Protezione e sezionamento: la cabina ospita interruttori, relè di protezione, sezionatori e dispositivi di sicurezza che garantiscono l’interruzione immediata dell’impianto in caso di guasti o anomalie sulla rete. Tali componenti devono essere conformi alle normative CEI 0-16 e CEI EN 62271-200.
  • Misura dell’energia immessa in rete: tramite trasformatori di corrente e tensione (TA e TV) e contatori certificati, la cabina rileva l’energia effettivamente immessa o prelevata, consentendo la contabilizzazione e la rendicontazione verso il GSE (Gestore dei Servizi Energetici) o il distributore.
  • Interfaccia con il distributore: la cabina funge da punto di scambio tra l’impianto fotovoltaico e la rete pubblica, garantendo la sincronizzazione e la protezione di interfaccia, indispensabili per evitare disturbi alla rete in caso di variazioni di tensione o frequenza.

In definitiva, una cabina elettrica fotovoltaico ben progettata e conforme alle normative è ciò che permette a un impianto solare di funzionare in modo sicuro, stabile e connesso alla rete in piena regola.

Quando è obbligatoria una cabina elettrica fotovoltaico

Soglie di potenza e quando diventa obbligatoria una cabina elettrica fotovoltaico MT

La necessità di installare una cabina elettrica fotovoltaico in media tensione (MT) è strettamente legata alla potenza nominale dell’impianto fotovoltaico e alle prescrizioni tecniche del distributore locale. In linea generale, quando un impianto supera i 200 kW di potenza, non è più consentito il collegamento diretto in bassa tensione (BT) e diventa obbligatorio realizzare una connessione in media tensione con cabina dedicata. Tuttavia, è importante sottolineare che non è solo la potenza installata a determinare l’obbligo, ma anche la capacità della rete locale e le condizioni tecniche di allaccio stabilite nel preventivo di connessione.

Molti distributori, tra cui e-distribuzione, Areti, Unareti, A2A e Ireti, richiedono l’installazione di una cabina elettrica fotovoltaico MT anche per impianti inferiori ai 200 kW qualora:

  • La rete in bassa tensione non sia in grado di assorbire la potenza generata
  • La qualità della tensione non possa essere garantita in BT
  • Sia necessaria l’installazione di un Dispositivo Generale di Interfaccia (DGI) esterno
  • L’impianto fotovoltaico si trovi in zone industriali o aree rurali con connessione diretta alla dorsale MT

Inoltre, ARERA e CEI 0-21 / CEI 0-16 stabiliscono che, per ragioni di stabilità della rete e protezione degli operatori, ogni impianto connesso in media tensione deve disporre di una cabina conforme e accessibile al distributore per eventuali interventi di isolamento o manutenzione della linea.

Sotto i 200 kW, in teoria, l’allaccio in bassa tensione rimane possibile, ma va considerato che il margine di accettazione dipende dalla capacità della rete locale. In molte aree, i distributori emettono preventivi condizionati, dove l’installazione di una cabina viene richiesta anche solo per ragioni di selettività e sicurezza, indipendentemente dalla potenza. Per questo motivo, valutare preventivamente l’obbligo di cabina elettrica fotovoltaico è essenziale già in fase di progettazione preliminare per evitare costi e ritardi non previsti.

Componenti di una cabina elettrica fotovoltaico

Quadro BT lato inverter

Il quadro BT lato inverter è il primo punto di raccolta dell’energia prodotta dal campo fotovoltaico. Gli inverter convertono la corrente continua (DC) generata dai moduli fotovoltaici in corrente alternata (AC), normalmente a 400 V trifase. Questa energia confluisce nel quadro elettrico di bassa tensione, dove viene sezionata, protetta e instradata correttamente verso il trasformatore BT/MT.
All’interno del quadro BT trovano posto interruttori magnetotermici, differenziali, sezionatori e sistemi di monitoraggio delle correnti. In impianti di media e grande potenza, è fondamentale che il quadro sia progettato con sezioni separate e selettività garantita, per evitare che un guasto su una stringa o una linea faccia disconnettere l’intero impianto fotovoltaico.
Nei sistemi più avanzati, il quadro BT integra analizzatori di rete, misuratori di armoniche e moduli di supervisione remota, che permettono di monitorare in tempo reale correnti sbilanciate, sovratemperature e disturbi di rete. Queste informazioni sono cruciali per i sistemi SCADA o PLC di gestione dell’impianto, che possono intervenire regolando la produzione o disconnettendo una sezione in caso di pericolo.
Un corretto dimensionamento del quadro BT lato inverter è anche una questione di efficienza energetica: sezioni sovradimensionate o cablaggi troppo lunghi possono introdurre perdite e cadute di tensione non trascurabili. Per questo motivo, i progettisti devono attenersi alle norme CEI 64-8 e alle prescrizioni specifiche di CEI 0-21 per la parte di interfaccia BT.
In sintesi, il quadro BT non è un semplice collettore elettrico: è un sistema di protezione intelligente che assicura che l’energia prodotta sia stabile, sicura e pronta per la trasformazione in media tensione.

Trasformatore BT/MT

Il trasformatore BT/MT è il cuore della cabina elettrica fotovoltaico, responsabile della conversione dell’energia da bassa tensione (400 V) a media tensione (15–20 kV), rendendo possibile l’immissione nella rete del distributore. Questa fase è essenziale perché una connessione diretta in BT su potenze elevate genererebbe perdite e inefficienze inaccettabili, oltre a creare squilibri di rete.
Esistono due principali tipologie di trasformatori utilizzati negli impianti fotovoltaici di media e grande potenza:

  • Trasformatori in resina (a secco): più sicuri in ambienti interni o in cabine prefabbricate dove non è consigliato l’uso di olio dielettrico. Non presentano fuoriuscite di liquidi e richiedono minore manutenzione, ma hanno una dissipazione termica limitata, quindi necessitano di ventilazione adeguata.
  • Trasformatori in olio: garantiscono maggiore capacità di raffreddamento e durata operativa, ideali per impianti ad alto carico continuo. Tuttavia, richiedono vasca di raccolta oli, sensori antincendio e dispositivi di contenimento perdite secondo le prescrizioni CEI EN 61936.
    In fase di progettazione, è fondamentale considerare anche le perdite a vuoto e sotto carico, che possono incidere sensibilmente sulla redditività dell’impianto fotovoltaico, soprattutto negli impianti connessi in regime di SSP o cessione totale GSE.
    La presenza di TA e TV (trasformatori di corrente e tensione) integrati o esterni, insieme ai relè di protezione MT, completa il sistema di trasformazione e protezione. Ogni trasformatore deve essere accompagnato da certificati di prova di tipo e individuale, richiesti obbligatoriamente dal distributore in fase di collaudo.

Quadro MT di consegna

Il quadro MT di consegna è il punto di interfaccia ufficiale tra l’impianto fotovoltaico e la rete del distributore. È qui che viene installato il Dispositivo Generale di Interfaccia (DGI) e dove vengono collocati moduli di misura, protezione, sezionamento e collegamento alla linea pubblica. Questo quadro deve essere certificato CEI 0-16 e spesso deve rispettare anche specifiche proprietarie del distributore, come e-distribuzione (DK 5600) o Hera/Unareti (DK 5940).
Al suo interno si trovano celle metalliche schermate e compartimentate, ognuna con funzioni specifiche: cella di arrivo linea, cella di interfaccia, cella di misura, cella di sezionamento e, nei casi più evoluti, cella di telecontrollo comandata da remoto.
Il quadro MT deve essere accessibile anche al personale del distributore, che ha diritto di intervenire per isolare l’impianto in caso di manutenzione rete. Per questo motivo, la cabina elettrica fotovoltaico deve essere progettata con accesso indipendente, porte certificate con sgancio rapido e camminamenti sicuri.
In fase di collaudo, il distributore verifica non solo la conformità del quadro ma anche la corretta taratura del relè di interfaccia, che deve staccare l’impianto in caso di anomalie su tensione, frequenza o sincronizzazione.
Un quadro MT configurato correttamente consente di ridurre drasticamente i tempi di autorizzazione all’allaccio e garantisce stabilità di scambio energia con la rete, evitando disturbi che potrebbero causare limitazioni GSE o disconnessioni automatiche.

Normative di riferimento per cabine elettriche fotovoltaiche

Normative obbligatorie per la conformità di una cabina elettrica fotovoltaico

Per poter essere attivata e connessa alla rete pubblica, una cabina elettrica fotovoltaico deve rispettare una serie di normative tecniche e regolamenti autorizzativi, senza i quali il distributore non concede il nulla osta alla connessione. Queste norme sono pensate per garantire sicurezza, stabilità della rete e protezione degli operatori.

  • CEI 0-16 – Connessione alla rete MT
    È la norma principale che disciplina il collegamento degli impianti alla rete in media tensione. Definisce i requisiti del Dispositivo Generale di Interfaccia (DGI), le tarature delle protezioni, le prove di richiusura automatica vietata per impianti fotovoltaici e la documentazione da presentare per la dichiarazione di conformità pre-allaccio. Ogni cabina elettrica fotovoltaico deve essere collaudata con prova relè in presenza del distributore o tramite certificato di taratura firmato da tecnico abilitato.
  • CEI 11-27 – Sicurezza lavoro e accesso cabina
    Questa norma regolamenta il livello di competenza del personale che può accedere alla cabina. Solo figure PES (Persona Esperta), PAV (Persona Avvertita) o PEI (Idonea ai lavori sotto tensione) possono eseguire manovre o accedere ai locali MT. È obbligatorio per il gestore della cabina fotovoltaica formalizzare le nomine e mantenere un registro accessi.
  • CEI 0-21 – Regole lato bassa tensione e inverter
    Obbligatoria per la parte BT della cabina elettrica fotovoltaico e per gli inverter connessi alla rete. Definisce le logiche di anti-islanding e sgancio rapido, evitando che l’impianto continui a produrre energia in caso di mancanza rete.
  • ARERA – Delibere TICA e regolamenti di allaccio
    Stabiliscono l’iter amministrativo per la richiesta di connessione, i tempi di risposta del distributore e l’obbligo di presentare un fac-simile di cabina conforme prima dell’esecuzione lavori.
  • DK 5940 e DK 5600 – Specifiche dei distributori (e-distribuzione, A2A, Hera, ecc.)
    Questi documenti tecnici contengono le prescrizioni pratiche di accesso, compartimentazione, ventilazione, spazi minimi e tipologie di relè accettati. Senza conformità DK, la cabina non viene neppure collaudata.

Cabina elettrica fotovoltaico prefabbricata o in muratura?

Cabine prefabbricate per impianti fotovoltaici

Le cabine prefabbricate sono oggi la soluzione più utilizzata nei grandi impianti fotovoltaici a terra, in cantieri con tempi stretti di connessione o in contesti dove il distributore richiede una configurazione standardizzata per semplificare le verifiche in fase di collaudo. Si tratta di moduli preassemblati in cemento armato o carpenteria metallica, già predisposti con vano inverter BT, vano trasformatore e vano quadro MT di consegna, costruiti in fabbrica secondo le prescrizioni CEI 0-16, DK 5600 e CEI EN 62271-200.

Uno dei principali vantaggi di una cabina elettrica fotovoltaico prefabbricata è la pre-omologazione da parte dei distributori, che permette una riduzione significativa dei tempi di attivazione dell’impianto. In molti casi, infatti, il distributore accetta direttamente il modello di cabina se questo è presente nel proprio elenco di cabine standard autorizzate, evitando ispezioni tecniche aggiuntive.
Dal punto di vista logistico, la cabina prefabbricata arriva già cablata e collaudata, pronta per il collegamento ai cavi MT e BT. Questo consente di ridurre i lavori in sito a semplici operazioni di posa su plinto, collegamento elettrico e verifica funzionale, con un abbattimento dei tempi rispetto alle soluzioni tradizionali.

Queste cabine sono particolarmente adatte agli impianti destinati a cessione totale GSE, comunità energetiche, PPA industriali o impianti agrivoltaici, dove la connessione deve essere attivata rapidamente per rispettare scadenze di incentivo o penali contrattuali.
Inoltre, le cabine prefabbricate sono ideali per impianti che potrebbero essere delocalizzati o riconfigurati in futuro, poiché sono trasportabili e possono essere riutilizzate in altri siti produttivi.

Cabine in muratura negli impianti fotovoltaici industriali

Le cabine elettriche fotovoltaico in muratura vengono preferite nei contesti in cui l’impianto è parte integrante di un sito industriale, polo energetico o stabilimento produttivo permanente. A differenza delle prefabbricate, queste cabine vengono realizzate su misura, integrando layout architettonico, spazi tecnici, ventilazione naturale o forzata e compartimentazione interna secondo esigenze specifiche dell’azienda o del distributore di rete.

Dal punto di vista normativo, la realizzazione di una cabina in muratura richiede permesso edilizio, relazione tecnica ex Legge 10, verifica strutturale e progetto impiantistico depositato presso il Comune e il distributore. I tempi sono più lunghi rispetto alle soluzioni prefabbricate, ma garantiscono maggiore flessibilità progettuale: è possibile predisporre passerelle cavi dedicate, doppio accesso separato per personale interno e tecnici del distributore, spazi di ampliamento per futuri potenziamenti fotovoltaici o accumuli energetici.

Questa soluzione è strategica per impianti fotovoltaici integrati in stabilimenti con consumi energetici elevati, dove la cabina diventa un polo energetico permanente, predisposto per collegamento di gruppi di continuità, sistemi di accumulo (BESS), colonnine di ricarica e futuri ampliamenti di potenza.
In termini estetici e funzionali, le cabine in muratura possono essere coibentate, insonorizzate e integrate all’architettura industriale, risultando ideali per aziende che vogliono evitare moduli prefabbricati a vista o necessitano di standard più elevati di sicurezza anticendio o antintrusione.

Importanza della protezione di interfaccia nella cabina elettrica fotovoltaico

Perché la protezione di interfaccia è un elemento critico nella cabina elettrica fotovoltaico

All’interno di una cabina elettrica fotovoltaico, la protezione di interfaccia rappresenta il sistema che garantisce la corretta relazione tra impianto di produzione e rete elettrica nazionale. Il suo compito è quello di monitorare costantemente le condizioni della rete e ordinare il distacco immediato dell’impianto fotovoltaico in caso di valori anomali di tensione, frequenza o sincronizzazione.
Questo è fondamentale per evitare che il fotovoltaico continui a generare energia quando la rete è disalimentata, situazione nota come isola indesiderata (islanding), che metterebbe a rischio la sicurezza dei tecnici del distributore durante eventuali lavori di manutenzione.

In fase di progettazione della cabina elettrica fotovoltaico, la scelta del relè di protezione di interfaccia non può essere fatta liberamente: deve essere un modello approvato dal distributore locale e deve rispettare i parametri tecnici imposti dalla norma CEI 0-16. Questa norma definisce con precisione:

  • Le soglie di sgancio per sovratensione e sottotensione
  • I limiti di frequenza accettabili della rete
  • I tempi massimi entro cui deve avvenire il distacco
  • La modalità di verifica e taratura del dispositivo

Il relè non può essere semplicemente installato: deve essere certificato tramite prova in campo, nota come prova SPI (Sistema di Protezione di Interfaccia) o prova CEI 0-16. Durante questo test, un tecnico autorizzato collega una cassetta prova relè certificata, simula le anomalie di rete e verifica che il sistema intervenga nei tempi previsti.
Al termine della prova, viene redatto un verbale ufficiale, firmato dall’installatore o dal responsabile tecnico e presentato al distributore. Senza questo documento, la cabina elettrica fotovoltaico non può essere attivata, e il GSE non procede alla connessione per l’immissione in rete o alla validazione dell’incentivo.

Conclusioni

Una cabina elettrica fotovoltaico progettata in modo corretto e conforme alle normative non è soltanto un requisito tecnico per ottenere l’allaccio, ma diventa un vero asset strategico per l’impianto. Permette di snellire le pratiche con il distributore, evitare rallentamenti o richieste di adeguamento, e soprattutto garantisce stabilità operativa e maggiore rendimento energetico nel lungo periodo.
In altre parole, investire in una cabina strutturata con logica professionale significa produrre di più, immettere meglio e gestire l’impianto con maggiore tranquillità e continuità, riducendo i margini di errore e migliorando la redditività complessiva del progetto fotovoltaico.