I quadri svolgono un ruolo cruciale nel funzionamento e nella sicurezza delle sottostazioni scatolate. In qualità di fornitore leader di sottostazioni di tipo box, ho una conoscenza approfondita dei vari tipi di quadri utilizzati in queste sottostazioni. In questo post del blog esplorerò i diversi tipi di quadri comunemente presenti nelle sottostazioni box, le loro funzioni e le loro applicazioni.
1. Quadri isolati in aria (AIS)
I quadri isolati in aria sono uno dei tipi di quadri più tradizionali e ampiamente utilizzati nelle sottostazioni box. Come suggerisce il nome, utilizza l'aria come mezzo isolante.
Come funziona
L'AIS è costituito da interruttori automatici, sezionatori, sezionatori di terra e trasformatori di corrente, tutti montati su un sistema di sbarre all'aperto. Gli interruttori automatici sono progettati per interrompere il flusso di corrente elettrica in caso di guasto, come cortocircuito o sovraccarico. I sezionatori vengono utilizzati per isolare parti dell'impianto elettrico per la manutenzione o la riparazione e i sezionatori di terra vengono utilizzati per scaricare in sicurezza qualsiasi carica elettrica residua.
Vantaggi
- Conveniente - efficace: L'AIS è generalmente meno costoso di altri tipi di quadri, il che lo rende una scelta popolare per progetti attenti al budget.
- Facile da mantenere: Poiché i componenti sono esposti, è relativamente facile accedervi e mantenerli.
- Tecnologia consolidata: L'AIS è utilizzato da molti anni ed è disponibile un vasto bagaglio di conoscenze ed esperienze per quanto riguarda la progettazione, l'installazione e il funzionamento.
Applicazioni
L'AIS è comunemente utilizzato nelle sottostazioni di tipo box a bassa e media tensione, soprattutto nelle aree in cui lo spazio non rappresenta un vincolo importante. Ad esempio, nei parchi industriali e nelle aree rurali, l'AIS può fornire una distribuzione dell'energia affidabile ed economicamente vantaggiosa.
2. Quadri isolati in gas (GIS)
I quadri isolati in gas utilizzano un gas speciale, solitamente esafluoruro di zolfo (SF6), come mezzo isolante.
Come funziona
In un GIS, tutti i componenti principali come interruttori automatici, sezionatori e sezionatori di terra sono racchiusi in un serbatoio metallico sigillato riempito di gas SF6. Il gas SF6 ha eccellenti proprietà isolanti e di estinzione dell'arco, che consentono un design molto più compatto rispetto all'AIS.
Vantaggi
- Design compatto: Il GIS occupa molto meno spazio dell'AIS, rendendolo ideale per applicazioni in cui lo spazio è limitato, come nelle aree urbane o nelle sottostazioni interne.
- Alta affidabilità: L'involucro sigillato di GIS protegge i componenti da fattori ambientali quali polvere, umidità e inquinamento, riducendo il rischio di guasti e le esigenze di manutenzione.
- Manutenzione ridotta: Grazie al design sigillato e alla lunga durata del gas SF6, GIS richiede meno manutenzione rispetto ad AIS.
Applicazioni
Il GIS è comunemente utilizzato nelle sottostazioni di tipo box ad alta tensione, soprattutto nelle aree in cui l'elevata affidabilità e il risparmio di spazio sono cruciali. Ad esempio, nei grandi edifici commerciali, aeroporti e data center, GIS garantisce un'alimentazione elettrica stabile e ininterrotta. Puoi trovare ulteriori informazioni sulle sottostazioni di tipo box di fascia alta comeSottostazione europea di tipo box.
3. Quadri isolati in vuoto (VIS)
I quadri isolati sotto vuoto utilizzano il vuoto come mezzo di estinzione dell'arco e di isolamento.
Come funziona
In un VIS, i contatti dell'interruttore sono posizionati all'interno di un'ampolla in vuoto. Quando l'interruttore deve interrompere la corrente, i contatti vengono separati e l'arco si estingue nell'ambiente sotto vuoto. Il vuoto ha un'eccellente rigidità dielettrica e capacità di estinzione dell'arco.
Vantaggi
- Rispettoso dell'ambiente: A differenza del gas SF6 utilizzato nei GIS, il vuoto non ha alcun impatto ambientale negativo, rendendolo una scelta più sostenibile.
- Velocità di commutazione rapida: VIS può interrompere la corrente molto rapidamente, il che è vantaggioso per proteggere le apparecchiature elettriche da danni in caso di guasto.
- Lunga durata: L'ampolla in vuoto ha una lunga durata e richiede poca manutenzione.
Applicazioni
VIS viene spesso utilizzato nelle sottostazioni di tipo box di media tensione, soprattutto in applicazioni in cui le preoccupazioni ambientali sono importanti, come negli edifici verdi e nei progetti di energia rinnovabile.
4. Quadri ibridi
I quadri ibridi combinano le caratteristiche di diversi tipi di quadri per ottenere il meglio di entrambi i mondi.
Come funziona
I quadri ibridi in genere combinano componenti isolati in aria e in gas. Ad esempio, la sbarra collettrice principale può essere isolata in aria, mentre l'interruttore automatico e altri componenti critici sono isolati in gas. Questa combinazione consente una progettazione più flessibile in grado di bilanciare i requisiti di costo, spazio e affidabilità.
Vantaggi
- Flessibilità: I quadri ibridi possono essere personalizzati per soddisfare le esigenze specifiche di diversi progetti, sfruttando i vantaggi dei design con isolamento in aria e in gas.
- Costo-efficacia: Utilizzando, ove possibile, componenti isolati in aria e componenti isolati in gas per le funzioni critiche, i quadri ibridi possono offrire una soluzione economicamente vantaggiosa.
Applicazioni
I quadri ibridi sono adatti per un'ampia gamma di applicazioni, dalle sottostazioni commerciali su piccola scala ai progetti industriali su larga scala. Può essere trovato inSottostazione americanadove è necessario soddisfare requisiti diversi.
5. Quadro sezionatore di carico
I quadri di interruzione del carico vengono utilizzati principalmente per commutare la corrente di carico in un circuito.
Come funziona
Un sezionatore di carico è progettato per aprire e chiudere un circuito in condizioni di carico normali. Non è destinato ad interrompere le correnti di cortocircuito. Gli interruttori-sezionatori vengono spesso utilizzati in combinazione con fusibili o altri dispositivi di protezione per fornire protezione da sovracorrente.
Vantaggi
- Semplice e affidabile: Il quadro-sezionatore ha un design semplice ed è relativamente facile da utilizzare e manutenere.
- Conveniente - efficace: È una soluzione conveniente per le applicazioni in cui la protezione da cortocircuito può essere fornita con altri mezzi.
Applicazioni
I quadri di manovra-sezionatore sono comunemente utilizzati nelle sottostazioni di tipo box a bassa tensione, come nelle aree residenziali e nei piccoli edifici commerciali, per le normali operazioni di commutazione del carico.
6. Quadri di distribuzione
I quadri di distribuzione vengono utilizzati per controllare e proteggere la distribuzione dell'energia elettrica in una sottostazione di tipo box.
Come funziona
I quadri di distribuzione comprendono interruttori automatici, fusibili, contattori e relè. Questi componenti lavorano insieme per monitorare i parametri elettrici, rilevare guasti e isolare la sezione difettosa del circuito.
Vantaggi
- Protezione completa: I quadri di distribuzione offrono un elevato livello di protezione per le apparecchiature elettriche e il personale, garantendo la distribuzione sicura e affidabile dell'energia.
- Configurazione flessibile: Può essere configurato per soddisfare le esigenze specifiche di diversi sistemi di distribuzione.
Applicazioni
I quadri di distribuzione vengono utilizzati in tutti i tipi di sottostazioni box, dalle sottostazioni rurali su piccola scala alle sottostazioni urbane su larga scala. È anche comunemente usato inSottostazione sotterraneaper la distribuzione dell’energia in uno spazio limitato.
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Riferimenti
- Blackburn, J. Lewis. Relè protettivi: principi e applicazioni. CRC Press, 2019.
- Stevenson, William D. Elementi di analisi del sistema energetico. McGraw-Hill Education, 2018.
