In che modo un interruttore automatico a vuoto estraibile migliora la manutenzione

Principali vantaggi progettuali dell'interruttore automatico in vuoto estraibile per la manutenzione

Costruzione modulare e ad estrazione consente la sostituzione a caldo senza disalimentazione del quadro

Un interruttore automatico in vuoto (VCB) estraibile è dotato di un telaio guidato da rotaie che scorre agevolmente fuori dall'apparecchiatura di commutazione sotto tensione, anche quando le sbarre collettore sono ancora attive. L'intero sistema è progettato intorno al concetto di modularità, in modo che gli operatori possano sostituire le unità difettose in meno di mezz'ora senza dover interrompere l'alimentazione a monte. Per strutture in cui ogni secondo conta — come i data center e gli ospedali — questa caratteristica è estremamente rilevante: secondo una ricerca dell’Istituto Ponemon del 2023, infatti, il fermo operativo in tali contesti costa oltre settecentoquarantamila dollari all’ora. Quando gli operatori devono eseguire interventi su questi interruttori, li sbloccano innanzitutto, li estraggono fino alla posizione di prova, scollegano i relativi comandi secondari e quindi rimuovono completamente l’intera unità, mantenendo nel frattempo il normale funzionamento di tutti gli altri componenti in background.

La lunga durata dell’interruttore in vuoto riduce la frequenza delle ispezioni programmate fino al 60%

La tecnologia degli interruttori a vuoto funziona all'interno di camere completamente sigillate, rendendo questi dispositivi resistenti a problemi come l'ossidazione, l'umidità e altri contaminanti atmosferici che normalmente causano guasti negli obsoleti interruttori riempiti con gas SF6 o olio utilizzati in passato. Grazie a questa protezione, i contatti si degradano meno nel tempo, consentendo al personale di manutenzione di estendere gli intervalli di ispezione da una volta all'anno a una volta ogni tre anni. Alcune importanti aziende elettriche hanno riferito di aver ridotto le ispezioni di quasi due terzi dopo aver adottato gli interruttori di circuito a vuoto. Ciò si traduce in un risparmio di circa 200 ore-uomo all'anno per singola cabina di trasformazione, pur rispettando tutti i requisiti di affidabilità stabiliti dalle norme IEEE C37.09 e IEC 62271-100.

Interblocchi meccanici integrati per prevenire errori umani durante l'estrazione e la reinserzione

Tre interblocchi meccanici indipendenti ed esclusivamente meccanici eliminano la dipendenza da controlli procedurali o dal giudizio dell’operatore:

• A blocco di inserzione/estrazione impedisce fisicamente il movimento mentre i contatti principali sono inseriti;
• A sistema di copertura (shutter) copre automaticamente le sbarre attive all’atto dell’estrazione;
• Sensori di posizione di precisione arrestano la reinserzione se lo scostamento dall’allineamento supera 1 mm. Queste protezioni, combinate tra loro, garantiscono la prevenzione degli archi elettrici durante le operazioni di manutenzione e rispettano i requisiti della norma NFPA 70E in materia di sicurezza elettrica, fornendo una protezione intrinseca che non dipende dalla coerenza della formazione o dall’aderenza ai checklist.

Risparmi quantificabili in termini di tempo e manodopera per la manutenzione

Studio di caso: in un sottostazione di un data center l’adozione di interruttori automatici a vuoto estraibili ha ridotto il tempo medio di ripristino (MTTR) da 4,2 ore a 0,9 ore

Dopo aver sostituito gli interruttori di potenza a vuoto estraibili, il tempo medio di ripristino (MTTR) di una sottostazione per data center di livello III è diminuito del quasi 80%. Ciò che un tempo richiedeva agli operatori 4,2 ore richiede ora meno di un'ora per ogni sostituzione. Questo notevole risparmio di tempo deriva dall'eliminazione di operazioni quali lo spegnimento di interi quadri, lo smontaggio di componenti complessi, la verifica dei limiti di arco elettrico e la coordinazione simultanea di più squadre. Nel corso dei 16 cicli di manutenzione annuali, ciò si traduce in un totale di 52 ore risparmiate e nella prevenzione di circa 350.000 USD di costi operativi persi, considerando che ogni ora di fermo costa all’incirca 15.000 USD. Il risultato finale? Anche i costi del lavoro sono diminuiti di quasi la metà per ogni ciclo di manutenzione. E non dimentichiamo quegli insidiosi errori di installazione: le configurazioni "plug and play" riducono in modo significativo i problemi di ritravaglio, poiché studi indicano che le installazioni errate causano circa il 23% di tutti i ritardi nella manutenzione elettrica, secondo l’Electrical Safety Review dello scorso anno. Inoltre, nessuno di questi vantaggi è stato ottenuto a scapito degli standard di sicurezza; tutti i componenti continuano a rispettare i requisiti della norma NFPA 70E.

Migliorata sicurezza elettrica durante le operazioni di manutenzione

Gli indicatori visivi di interruzione forniscono una verifica inequivocabile dell’isolamento, eliminando ogni ambiguità relativamente alle procedure di blocco/etichettatura (Lockout/Tagout)

Il problema della manutenzione ad alta tensione è sempre stato accertarsi con certezza che le apparecchiature siano correttamente isolate. Gli indicatori visivi di interruzione affrontano direttamente questo preciso problema. I tradizionali sistemi di blocco e cartellino (lockout/tagout) si basano fortemente sul corretto rispetto delle procedure, sulla tenuta di registri accurati e sul fatto che le persone leggano effettivamente in modo appropriato tali cartellini. Questi indicatori meccanici, invece, forniscono agli operatori un segnale immediatamente visibile non appena i contatti si separano all’interno della camera dell’interruttore a vuoto. Quando l’interruttore passa nella posizione di scollegamento, compare un marcatore rosso brillante che si allinea perfettamente con le finestre di ispezione da diversi punti di osservazione intorno all’apparecchiatura. Ciò fornisce una prova inequivocabile che l’intero sistema è stato isolato in sicurezza, indipendentemente dai circuiti coinvolti. Anche l’analisi dei dati relativi agli incidenti da arco elettrico del 2023 rivela un risultato piuttosto impressionante: questi indicatori visivi riducono gli errori commessi durante la riattivazione di circa l’89 per cento. Ciò significa che i tecnici possono accedere alle aree di lavoro molto più rapidamente, mantenendo comunque la certezza che nel sistema non sia rimasta alcuna tensione.

Vantaggi a lungo termine in termini di costi del ciclo di vita derivanti dall'adozione degli interruttori automatici in vuoto estraibili

Analisi TCO: spesa per la manutenzione ridotta del 37% su 10 anni rispetto agli interruttori automatici fissi a SF6

Gli interruttori automatici in vuoto (VCB) estraibili offrono un reale valore a lungo termine, poiché hanno una durata maggiore, sono più semplici da mantenere e non richiedono la gestione di gas pericolosi. Analizzando il costo totale di proprietà (TCO), che comprende attività quali la manutenzione ordinaria, gli interventi straordinari, i costi del personale, i ricambi e il rispetto delle normative ambientali, si registra una riduzione del circa 37% della spesa aziendale per la manutenzione nel corso di dieci anni rispetto agli interruttori automatici fissi a SF6. Per quale motivo? Principalmente perché gli interruttori in vuoto necessitano di ispezioni solo il 60% delle volte rispetto ad altri tipi di interruttori. Inoltre, non è più necessario gestire il gas SF6, eliminando pertanto tutti i controlli per le perdite e la relativa documentazione richiesta dalle normative. Questi risparmi si sommano in modo significativo per gli operatori degli impianti, i quali devono tenere conto sia della redditività economica sia delle esigenze di sicurezza.

L'accesso senza utensili, il minimo usura delle parti e un funzionamento energeticamente efficiente rafforzano ulteriormente i risparmi nel ciclo di vitarilassando capitale per gli aggiornamenti delle infrastrutture strategiche piuttosto che per la manutenzione reattiva.