Cos'è il quadro di media tensione?

Poiché la necessità di sistemi ad alta tensione cresce in vari settori, i quadri di media tensione stanno diventando sempre più popolari e attirano sempre più interesse da parte dei prescrittori. Di conseguenza, molte persone stanno cercando di acquisire una comprensione più profonda di questo prodotto. Per fornire chiarezza sui quadri MT, abbiamo redatto un articolo completo che ne discute la definizione, le funzioni e i Tipi.

1.La definizione di Quadro di Media Tensione

Cosa èquadri di media tensione? Secondo le norme del settore, i quadri medi si riferiscono a dispositivi elettrici che funzionano a tensioni comprese tra 1 kV e 52 kV. Questa categoria copre una parte significativa della gamma di distribuzione dell'energia, contribuendo all'ampia gamma di quadri di media tensione disponibili.

L'intervallo di tensione tipico dei sistemi elettrici che utilizzano questo tipo di quadri raramente supera i 52 kV, con conseguente modifica comune della definizione di quadro di media tensione per comprendere quadri in grado di gestire tensioni fino a 36 kV. Comunque sia, la capacità di gestione della tensione di ciascun quadro MT è adattata al sistema specifico che serve e, quindi, la sua applicazione ne determina il limite di tensione. Analizziamo ora il modo in cui il funzionamento dei quadri di media tensione contribuisce al funzionamento continuo delle reti di distribuzione dell'energia.

2.La Funzione per i Quadri di Media Tensione

Come tutti gli altri tipi di apparecchiature, lo scopo principale dei quadri di media tensione è quello di salvaguardare apparecchiature e circuiti elettrici. Ciò si ottiene isolando automaticamente componenti specifici dalla fonte di alimentazione in caso di problemi come guasti elettrici.

Queste funzioni includono:

* Scollegamento dell'alimentazione per garantire la sicurezza degli elettricisti mentre lavorano su un circuito

* Regolazione della quantità di potenza che scorre attraverso un sistema

* Isolamento dei circuiti per evitare che il lavoro su un circuito influenzi gli altri.

3.Componenti del quadro di media tensione

Quadri MTè progettato per salvaguardare impianti e apparecchiature elettriche incorporando vari dispositivi di commutazione e sicurezza. A seconda dell'applicazione specifica, i quadri MT possono essere chiusi o aperti. Diamo uno sguardo più da vicino ai componenti primari che compongono i quadri di media tensione.

Interruttori

Il quadro utilizza un interruttore automatico per isolare l'apparecchiatura dalla fonte di alimentazione. I due tipi principali di interruttori automatici utilizzati nei quadri di media tensione sono gli interruttori automatici in aria, olio e vuoto, che possono essere attivati ​​manualmente o automaticamente.

Fusibili

Un fusibile nel quadro funge da meccanismo di sicurezza per prevenire il sovraccarico incorporando una striscia di metallo che si scioglie quando la corrente eccessiva lo attraversa. Ciò interrompe il percorso elettrico e interrompe il flusso di corrente per evitare danni.

Quadro elettrico

Il sistema di quadri è dotato di interruttori progettati per regolare il flusso di corrente elettrica in condizioni operative normali. Questi interruttori sono in grado di gestire i livelli specificati di corrente e tensione e sono inoltre progettati per funzionare in modo affidabile in condizioni anomale, come cortocircuiti o sovraccarichi.

Relè

Un relè del quadro è un interruttore elettrico. Quando si verifica un guasto elettrico, i contatti del relè si chiudono inviando un segnale all'interruttore. Questo segnale attiva l'interruttore per interrompere la trasmissione di potenza al circuito o al carico interessato, rendendolo un componente essenziale nella protezione dai rischi elettrici. Pertanto, viene comunemente definito relè di protezione. Interruttori di messa a terra Gli interruttori di messa a terra servono a scaricare in modo sicuro l'elettricità statica accumulata dalle apparecchiature stabilendo una connessione a terra. Questi interruttori vengono generalmente azionati manualmente, consentendo di dirigere deliberatamente la carica elettrica lontano dall'apparecchiatura e nel terreno, neutralizzandola efficacemente. IsolatoriGli isolatori sono dispositivi nei quadri che possono connettere o disconnettere un circuito elettrico. Vengono utilizzati per separare un circuito difettoso da quelli operativi o per isolare un circuito per motivi di manutenzione. Scaricatori di sovratensione Gli scaricatori di sovratensione sono progettati per proteggere le apparecchiature elettriche dai cosiddetti picchi di tensione che potrebbero causare danni. Questi dispositivi funzionano reindirizzando la tensione in eccesso lontano da terra.

Trasformatori per strumentazione

Questa categoria comprende i trasformatori di corrente e tensione, che svolgono un ruolo cruciale nel funzionamento sicuro ed efficiente dei quadri. Questi trasformatori possono fungere da dispositivi di misurazione e protezione, consentendo al quadro di svolgere la funzione prevista. I trasformatori di corrente riducono la corrente, mentre i trasformatori di tensione, detti anche trasformatori di potenziale, abbassano la tensione.

Richiusure automatiche e sezionali

Nei quadri di media tensione, un dispositivo di riarmo automatico può ristabilire automaticamente una connessione o un circuito di alimentazione dopo che un guasto elettrico è stato riparato. Al contrario, un sezionatore è progettato per isolare una parte specifica di un circuito, consentendo di effettuare riparazioni senza influire sul resto del circuito.

4.Tipologie di quadri di media tensione

Diverse varietà diquadri di media tensioneesistono sul mercato, caratterizzati dal loro design e caratteristiche, come il tipo di mezzo isolante utilizzato e la presenza di un involucro. Ciò si traduce in una gamma di tipi di quadri di media tensione tra cui scegliere. Di seguito sono riportate alcune delle opzioni più popolari.

Quadri isolati in gas(GIS)

Quadro isolato in gas(GIS)è progettato con isolamento in gas, in genere utilizzando SF6 o una miscela di SF6 e altri gas. I dispositivi GIS sono completamente chiusi e utilizzano il gas come agente isolante. L'uso dell'isolamento in gas consente di ridurre lo spazio tra gli interruttori, risultando in quadri di media tensione più compatti che possono essere installati in spazi ristretti.

Quadri isolati in aria (AIS)

Aria I quadri isolati in aria (AIS) utilizzano l'aria come mezzo isolante, motivo per cui a volte vengono chiamati quadri "air-break". Rispetto ai quadri isolati in gas, l'AIS è più conveniente. Tuttavia, poiché l'aria non è un isolante efficace quanto il gas, la distanza tra gli interruttori deve essere maggiore. Di conseguenza, le apparecchiature AIS vengono generalmente installate all'aperto.

Quadri dielettrici solidi

I quadri dielettrici solidi sono isolati con materiali solidi come porcellana o vetro, che ne aumentano la durata rispetto ad altri tipi di quadri di media tensione. È altamente resistente a vari fattori meteorologici e ambientali. Tuttavia, l'uso di materiali solidi lo rende più costoso e meno adattabile rispetto alle opzioni alternative dei quadri.

Quadri isolati in olio

I quadri di media tensione che utilizzano l'olio come mezzo isolante sono noti come quadri isolati con olio. Sebbene il petrolio sia un isolante efficace e abbia un costo inferiore rispetto ad altri materiali, la sua infiammabilità e il potenziale danno ambientale hanno portato a una diminuzione del suo utilizzo nei tempi moderni.

Quadri chiusi in metallo

Questo quadro di media tensione è dotato di un involucro metallico esterno che fornisce un ulteriore livello di protezione meccanica, proteggendo i componenti interni dall'esposizione. Di conseguenza, offre una maggiore resistenza ai fattori ambientali e alle manomissioni, rendendolo ideale per applicazioni industriali e commerciali.

Quadri rivestiti in metallo

I quadri rivestiti in metallo presentano somiglianze con i quadri con involucro metallico, ma i componenti interni sono racchiusi in involucri metallici separati, fornendo un ulteriore livello di protezione. Questi involucri sono inoltre collegati a terra e progettati per essere facilmente rimovibili, simili ai cassetti di un armadio.

Quadri montati su pad

Il quadro installato su piazzole è un tipo di quadro rivestito in metallo montato su una base di cemento o altra base solida, solitamente posizionato sottoterra o in ambienti esterni. Questo tipo di quadro è comunemente utilizzato in ambienti industriali e commerciali. 

Quadri resistenti all'arco elettrico

Quadri resistenti all'arco elettricoI quadri resistenti all'arco elettrico sono progettati specificamente per confinare ed estinguere un arco elettrico. Viene tipicamente impiegato in situazioni in cui esiste il rischio di un arco elettrico, in particolare in ambienti con correnti di cortocircuito elevate. Sulla base degli standard ANSI/IEEE sui quadri di media tensione, questo tipo di quadri è generalmente classificato in quattro tipi.

Il tipo 1 offre resistenza all'arco solo nella parte anteriore.

Il tipo 2 fornisce resistenza all'arco sull'intero gruppo del quadro, comprese le parti anteriore, laterale e posteriore.

Il tipo 2B garantisce la resistenza all'arco elettrico su tutti i lati, anche con le porte della cella di controllo aperte.

Il tipo 2C è progettato per resistere all'arco elettrico sia attorno al perimetro che tra i compartimenti.

5.Installazione del quadro di media tensione

L'installazione diquadri di media tensionerichiede professionisti qualificati, in genere un team di elettricisti esperti, per garantire un funzionamento corretto e sicuro. Molti produttori offrono programmi di formazione specializzati per familiarizzare il proprio personale con le caratteristiche uniche dei quadri di media tensione, garantendo ulteriormente un'installazione accurata e riducendo al minimo i rischi potenziali.

Per iniziare l'installazioneQuadri MT, il compito iniziale è identificare la tensione e la corrente della fonte di alimentazione. Questi dati sono cruciali per la scelta del corretto dimensionamento del quadro per l'utilizzo specifico. Dopo aver scelto il quadro MT, è fondamentale che gli elettricisti si attengano a queste linee guida durante tutta l'installazione.

È importante assicurarsi che il luogo di installazione sia pianeggiante e dotato di una buona ventilazione. Verificare che tutti i disegni e i dettagli tecnici siano accurati. Assicurarsi che tutti i materiali necessari per l'installazione del quadro MT siano a portata di mano. Tutti i collegamenti elettrici devono essere gestiti da professionisti qualificati. Una volta completata l'installazione del quadro MT, saranno necessari test utilizzando metodi e strumenti diversi. I risultati dei test devono soddisfare i criteri specificati dal produttore secondo i requisiti specifici del quadro di media tensione.

6. Manutenzione dei quadri di media tensione

I quadri di media tensione (MT) necessitano di una manutenzione regolare per garantire prestazioni ottimali. Nell'ambito di questa manutenzione, i vari componenti vengono ispezionati per individuare eventuali segni di deterioramento o danno. La frequenza di queste ispezioni dipenderà dal tipo specifico di quadro MT e dalla sua destinazione d'uso.

Manutenzione dei quadri di media tensione: un approccio preventivo.

◆ Esaminare le parti per individuare ruggine o sporcizia,

◆ Verifica del corretto funzionamento dei meccanismi di interblocco del quadro,

◆ Ricerca di indicazioni di surriscaldamento,

◆ Conduzione di test su diversi componenti,

◆ La valutazione della resistenza dell'isolamento del quadro e l'eventuale sostituzione dello stesso a causa di usura o danneggiamento sono tutti compiti importanti nella manutenzione dei quadri di media tensione.

I produttori in genere offrono indicazioni sulla manutenzione dei loro prodotti, ma è prassi comune che gli elettricisti responsabili degli impianti di media tensione mantengano una lista di controllo a fini di manutenzione.

Riepilogo

La maggior parte dei sistemi energetici oggigiorno fa molto affidamento sui quadri di media tensione per regolare la distribuzione dell'energia e salvaguardare apparecchiature e sistemi elettrici. Sono disponibili vari tipi di quadri MT ed è fondamentale seguire le istruzioni del produttore durante l'installazione o la sostituzione per garantirne il corretto funzionamento.