Come un interruttore di messa a terra ad alta tensione garantisce la protezione del sistema

Quando il sistema elettrico raggiunge un'alta tensione superiore ai 35 kV, l'interruttore di messa a terra ad alta tensione diventa una parte molto importante dell'apparecchiatura elettrica. Esso protegge sia il sistema elettrico che l'operatore del sistema. È un componente essenziale di un insieme di apparecchiature elettriche e opera in sinergia con interruttori automatici, sezionatori e relè di protezione. Contribuisce a ridurre la tensione residua, le correnti di guasto e i danni agli equipaggiamenti del sistema. GPSwitchgear è un produttore professionista di apparecchiature elettriche che integra interruttori di messa a terra ad alta tensione nelle proprie soluzioni con progettazioni di alto livello. Ciò garantisce una protezione completa del sistema per reti elettriche, impianti industriali e grandi infrastrutture. In questo articolo analizzeremo i diversi modi in cui l'interruttore di messa a terra ad alta tensione assicura la protezione del sistema.

L'interruttore di messa a terra ad alta tensione scarica la tensione residua per proteggere apparecchiature e personale

Tuttavia, potrebbe essere necessario del tempo per la scarica dopo che l'interruttore principale del quadro elettrico è stato completamente disconnesso. Apparecchiature come trasformatori inattivi, cavi e condensatori, apparecchiature ad alta tensione e persino componenti del quadro elettrico possono attivarsi e diventare pericolose per il personale di manutenzione. Gli interruttori di messa a terra ad alta tensione fungono da dispositivi di scarica, fornendo percorsi rapidi e a bassa resistenza verso terra per scaricare a terra i componenti ad alta tensione attraverso l'interruttore di messa a terra ad alta tensione.

Gli interruttori di messa a terra ad alta tensione scaricano fino a un livello sicuro e mantengono i livelli al di sotto dei 50 Volt. Questo dispositivo impiega solo pochi secondi per scaricare la carica degli interruttori ad alta tensione dopo l'attivazione dell'interruttore di messa a terra ad alta tensione. Un esempio concreto: dopo l'arresto di un quadro elettrico e di un trasformatore da 110 kV, l'interruttore di messa a terra ad alta tensione viene attivato per scaricare gli avvolgimenti del trasformatore, evitando scariche pericolose e rendendo più sicure le operazioni di manutenzione. Alti archi e rottura dell'isolamento devono essere semplicemente aperti.

L'interruttore di messa a terra ad alta tensione di GPSwitchgear scarica rapidamente e in modo sicuro gli avvolgimenti carichi di un trasformatore attraverso componenti in lega di rame a bassa resistenza e ad alta resistenza di contatto, garantendo una scarica a bassa resistenza.

Livelli elevati e pericolosi di carica possono essere gestiti mediante interruttori di scarica selezionati e interruttori di regolazione, interruttori di scarica ad alta intensità e componenti in lega di rame a basso tenore

L'interruttore di messa a terra ad alta tensione isola le sezioni difettose per prevenire la propagazione del guasto

Un guasto in un sistema ad alta tensione, come un cortocircuito o un guasto di isolamento, attiva un interruttore di messa a terra. L'isolamento del tratto interessato avviene mentre altri componenti dell'interruttore contengono il problema, impedendo al guasto di estendersi all'intera rete. Dopo che l'interruttore automatico nell'interruttore si è aperto per interrompere la corrente di guasto, viene attivato un interruttore di messa a terra per collegare a terra la linea o l'apparecchiatura difettosa. In questo modo, si stabilisce un confine chiaro rispetto alla sezione difettosa, mentre il resto del sistema rimane operativo. Ciò consente al personale di manutenzione di intervenire sul guasto senza disturbare la rete operativa. Ad esempio, in una rete elettrica da 220 kV, se si verifica un guasto su un cavo in una linea derivata dell'interruttore, è possibile attivare l'interruttore di isolamento e messa a terra per tale derivazione, isolando il cavo difettoso mentre tutte le altre linee continuano ad alimentare il sistema. L'interruttore di messa a terra ad alta tensione dell'interruttore supporta anche l'interblocco con l'interruttore automatico dell'interruttore di GPSwitchgear. Ciò rafforza la sicurezza aggiuntiva nell'isolamento dei guasti, impedendo la messa a terra di apparecchiature sotto tensione. Dopo che l'interruttore automatico è scattato, viene quindi attivato l'interruttore di messa a terra dell'interruttore.

Come gli interruttori di messa a terra ad alta tensione controllano e prevengono archi  

Gli archi elettrici sono una delle componenti più pericolose degli impianti di commutazione ad alta tensione. Possono raggiungere temperature estreme (oltre 10.000℉). Fondono il metallo, danneggiano l'isolamento, provocano esplosioni e possono causare malfunzionamenti degli interruttori. L'uso di un interruttore di messa a terra ad alta tensione contribuisce in modo significativo a ridurre i rischi di arco. Questo avviene eliminando le differenze di potenziale tra le componenti. Quando l'impianto di commutazione è in modalità manutenzione, l'interruttore di messa a terra ad alta tensione garantisce che tutte le componenti siano allo stesso potenziale (potenziale di terra). Ciò elimina le differenze di tensione e la possibilità di formazione di archi. Inoltre, se un impianto di commutazione venisse accidentalmente riattivato (per errore umano o malfunzionamento), l'interruttore di messa a terra ad alta tensione offre un percorso a bassa resistenza alla corrente di guasto. Ciò fa intervenire i relè di protezione dell'impianto, minimizzando la durata dell'arco. Ad esempio, negli armadi di commutazione a 330 kV, l'interruttore di messa a terra ad alta tensione mantiene il potenziale di terra sulle sbarre collettrici e sui sezionatori, evitando archi durante le operazioni di manutenzione. Questo è utile perché previene archi causati da contatti accidentali tra componenti sotto tensione e componenti a terra. L'interruttore di messa a terra ad alta tensione di GPSwitchgear è dotato di caratteristiche di spegnimento dell'arco, come camere di estinzione, per sopprimere ulteriormente piccoli archi durante le operazioni di commutazione.

L'interruttore di messa a terra ad alta tensione aumenta la protezione dell'isolamento da sovratensione negli apparecchi di manovra

L'installazione di un sistema di isolamento su apparecchiature elettriche ad alta tensione è necessaria per la sicurezza del sistema; in caso contrario, potrebbe causare un cortocircuito dell'apparecchiatura, danni e interruzioni di corrente. L'interruttore di messa a terra ad alta tensione protegge l'isolamento dell'apparecchiatura dagli stress da sovratensione. Possono verificarsi sovratensioni temporanee (ad esempio dovute a fulmini o manovre di commutazione) durante il funzionamento del sistema, superando la tensione di tenuta dielettrica dell'apparecchiatura. Lo stress da sovratensione sull'isolamento viene attenuato quando l'interruttore di messa a terra ad alta tensione viene utilizzato insieme ai parafulmini di sovratensione previsti nell'isolamento dell'apparecchiatura. Ad esempio, quando un fulmine colpisce nelle vicinanze dell'apparecchiatura, la combinazione di interruttore di messa a terra ad alta tensione e parafulmine devia in modo sicuro il fulmine a terra, proteggendo l'apparecchiatura dal cedimento dell'isolamento ad alta tensione. L'interruttore di messa a terra ad alta tensione di GPSwitchgear garantisce una messa a terra secca per evitare una scarsa messa a terra e protegge dai guasti d'isolamento dovuti a tensioni residue. È ecologico, robusto e progettato per resistere alla corrosione in ambienti estremi come alta umidità, nebbia salina e agenti corrosivi.

L'interruttore di messa a terra ad alta tensione fornisce un'indicazione chiara dello stato per la sicurezza degli apparati di commutazione

La sicurezza richiede una definizione precisa dello stato per l'operazione e la manutenzione degli apparecchi di manovra, poiché uno stato non chiaro può portare a errori di manovra e potenziali incidenti. Gli interruttori di messa a terra ad alta tensione sono dotati di monitor affidabili che indicano se l'unità si trova nella posizione "a terra" o "aperta", integrando lo stato dell'interruttore di messa a terra nello stato complessivo dell'apparecchio di manovra. Gli indicatori possono essere meccanici, come indicatori di posizione, oppure elettronici, ad esempio luci LED, consentendo agli operatori di verificare lo stato dell'interruttore anche a distanza. In sale con apparecchi di manovra di grandi dimensioni e numerosi interruttori di messa a terra ad alta tensione, gli operatori possono determinare lo stato degli interruttori utilizzando le luci LED come indicatori. Questo semplifica il processo e facilita l'individuazione dello stato degli interruttori, aiutando gli operatori a evitare di attivare l'interruttore sbagliato. L'interruttore di messa a terra ad alta tensione di GPSwitchgear trasmette inoltre segnali di stato al sistema di controllo centrale dell'apparecchio di manovra per il monitoraggio remoto e la registrazione delle operazioni di commutazione. Questa definizione precisa dello stato garantisce che l'apparecchio di manovra sia in condizioni sicure prima di iniziare i lavori, eliminando errori di valutazione durante la manutenzione e migliorando la protezione del sistema.