In che modo un interruttore di media tensione in vuoto migliora la sicurezza elettrica

L'interruttore a vuoto di media tensione (VCB) è un componente fondamentale per la sicurezza e la protezione della distribuzione dell'energia nei sistemi elettrici di media tensione (10kV - 35kV). È più efficace rispetto ai vecchi interruttori a olio e a gas poiché il VCB utilizza una camera a vuoto per interrompere le correnti di guasto, isolando molto rapidamente la sezione difettosa della rete. È estremamente affidabile in condizioni difficili, come nelle reti elettriche urbane, negli impianti industriali e nei complessi commerciali. GPSwitchgear è leader nell'ottimizzazione del design degli interruttori a vuoto di media tensione per migliorare la sicurezza e le applicazioni nel mondo reale. Di seguito sono riportati diversi modi in cui l'interruttore a vuoto di media tensione migliora la sicurezza elettrica.

L'interruttore a vuoto di media tensione si concentra su prevenzione rapida, efficace e sicura dei rischi da arco

Nei sistemi a media tensione, gli archi elettrici sono al primo posto tra i pericoli più gravi. Per comprendere l'entità del fenomeno, si consideri che raggiungono temperature elevate fino a 20.000 gradi Celsius, in grado di fondere metalli, danneggiare isolamenti e causare incendi ed esplosioni. L'interruttore automatico a vuoto (VCB) a media tensione combina il meglio di entrambi i mondi integrando le straordinarie proprietà di estinzione dell'arco del vuoto. Quando si verifica un guasto, come un cortocircuito, l'interruttore VCB a media tensione separa rapidamente i suoi contatti all'interno di una camera a vuoto. Grazie all'ambiente sotto vuoto, la formazione di gas ionizzati (che alimenta l'arco in altri interruttori) viene eliminata, estinguendo l'arco in 1-2 cicli (fino a 0,04 secondi per un sistema a 50 Hz). Questo tempo è molto più breve rispetto agli interruttori ad olio o ad aria isolata e riduce notevolmente la durata dell'arco, minimizzando il rischio di incendi e danni. Ad esempio, in un sistema di distribuzione dell'energia industriale a 10 kV, un guasto su un cavo che provoca un cortocircuito attiva immediatamente l'interruttore VCB a media tensione, interrompendo la corrente ed estinguendo l'arco quasi istantaneamente, impedendone la propagazione ai quadri adiacenti.

Il sezionatore a media tensione VCB di GPSwitchgear utilizza camere a vuoto di alta qualità con un grado di vuoto pari o superiore a 10⁻⁶ Pa, migliorando ulteriormente la sicurezza grazie a prestazioni stabili di estinzione dell'arco per oltre 20 anni.

Eccellente prestazione di isolamento del sezionatore VCB a media tensione per prevenire rischi di perdite  

Un guasto dell'isolamento nei sistemi a media tensione può provocare dispersioni di corrente, malfunzionamenti delle apparecchiature e scosse elettriche agli operatori. Il sezionatore a vuoto a media tensione (VCB) si basa sull'isolamento grazie a due progetti essenziali: in primo luogo, la costruzione della camera a vuoto; poiché incorpora una camera a vuoto, questa funge da camera di isolamento. Il vuoto impedisce qualsiasi dispersione di corrente tra i contatti a qualsiasi tensione nominale, in quanto presenta un potere dielettrico molto superiore rispetto all'aria o all'olio. La seconda caratteristica che il VCB a media tensione incorpora è l'utilizzo di resina epossidica o materiali ceramici per l'involucro della camera a vuoto, resistenti all'umidità, alla polvere e alla corrosione chimica. Si evita così il guasto dell'isolamento causato dall'umidità. I sezionatori a vuoto a media tensione non utilizzano olio né gas che possano fuoriuscire, rendendoli sicuri sia per installazioni interne che esterne (a differenza dei sezionatori ad olio, che possono perdere e presentare guasti dell'isolamento a causa dell'olio). Ad esempio, le zone costiere sicure in aree industriali pesanti sono ideali per i VCB, poiché l'umidità nell'aria e gli spruzzi di sale non ostruiranno l'involucro di isolamento del VCB né la camera a vuoto. Il VCB può comunque funzionare ed evitare guasti da dispersione del dielettrico. Tutti i VCB a media tensione acquistati devono superare i test di tensione di tenuta in corrente alternata e di scariche parziali per conformarsi agli standard internazionali di isolamento e sicurezza.

Il sezionatore medio voltaggio garantisce la protezione delle apparecchiature attraverso un'interruzione precisa della corrente

I guasti nei sistemi a media tensione includono correnti di corto circuito, sovraccarico e guasto a terra, e possono mettere a rischio trasformatori e altre apparecchiature costose. Grazie ai costosi trasformatori di corrente per guasti, gli interruttori a vuoto a media tensione (VCB) possono identificare con precisione e interrompere le correnti di guasto poiché sono dotati di avanzati sistemi integrati di protezione e possono operare in sinergia con relè protettivi dinamici. Questi relè analizzano efficacemente i sistemi elettrici in tempo reale e comunicano con l'interruttore a vuoto a media tensione quando rilevano un guasto, attivando immediatamente il meccanismo di interruzione della corrente di guasto. Tuttavia, gli interruttori VCB non interromperanno correnti che superano il valore massimo sopportabile delle apparecchiature a media tensione. Ad esempio, gli interruttori VCB a media tensione per sistemi elettrici a 20 kV possono interrompere correnti di guasto fino a 20 kA ed evitare il passaggio di corrente eccessiva attraverso trasformatori e cavi. Ciò protegge il sistema da danni all'isolamento e danni meccanici in caso di sovraccarico. Ad esempio, una condizione di sovraccarico anomala causata dal funzionamento simultaneo di sistemi in un impianto elettrico commerciale a 20 kV attiverà i relè di protezione per mantenere la protezione contro il sovraccarico sul trasformatore principale.

GPSwitchgear offre interruttori a vuoto di media tensione che utilizzano un meccanismo elettromagnetico o un meccanismo a molla per garantire una rapida separazione dei contatti, assicurando che l'interruzione della corrente di guasto avvenga entro il tempo di sicurezza stabilito.

I rischi di manutenzione degli interruttori a vuoto di media tensione sono ridotti grazie alla bassa manutenzione richiesta

Gli interruttori a vuoto a media tensione causano un carico di lavoro minore poiché richiedono poca manutenzione. Altri interruttori, come quelli a olio, necessitano di attività di manutenzione ripetute quali cambi d'olio, pulizia dei contatti, regolazioni della pressione del gas e molte altre ancora. Queste attività aumentano i costi operativi ed espongono il personale addetto alla manutenzione a possibili rischi elettrici. L'interruttore a vuoto funziona secondo il principio della conservazione delle parti. La sua camera a vuoto e le parti dei contatti hanno cicli operativi lunghi—oltre 10.000 operazioni—prima della prima manutenzione ordinaria. La manutenzione dei meccanismi operativi e la lubrificazione dei sistemi ausiliari (circuiti di controllo) possono essere effettuate senza dover smontare l'involucro ad alta tensione, eliminando così le attività di manutenzione ad alto rischio. Ciò consente al personale una minore esposizione all'alta tensione e l'eliminazione di interventi come la manutenzione sui contatti bruciati. Tali cicli di manutenzione si applicano agli interruttori a vuoto a media tensione installati in posizioni remote. Rispetto alla manutenzione trimestrale degli interruttori a olio, gli interruttori a vuoto a media tensione in posizioni remote hanno cicli di manutenzione da 3 a 5 anni. Ciò riduce sostanzialmente le attività di manutenzione sugli interruttori. Tali rischi sono minimizzati nel modulo interruttore a media tensione VCB di GPSwitchgear. Questa progettazione permette di effettuare la manutenzione degli ausiliari senza impattare sulla camera a vuoto. Ciò riduce il rischio di una manutenzione inadeguata e l'esposizione dei lavoratori.

Supporto per interruttore a vuoto media tensione con funzioni di interblocco per evitare errori operativi

I sistemi a media tensione presentano un elevato rischio di incidenti pericolosi o fatali dovuti a errori di manovra, ad esempio la chiusura dell'interruttore su una linea difettosa o l'apertura non autorizzata dell'interruttore durante il normale carico. L'interruttore a vuoto (VCB) è dotato di meccanismi di interblocco integrati per ridurre il rischio di errori operativi. Innanzitutto, il VCB dispone di un interblocco meccanico con il sezionatore: il VCB può essere chiuso solo quando il sezionatore è in posizione, impedendo così la chiusura su un circuito aperto. Il VCB dispone inoltre di un interblocco elettrico con il sistema di controllo: solo il personale autorizzato munito del codice di accesso corretto o della chiave di comando può azionare il VCB, evitando aperture e chiusure non autorizzate. Il VCB è infine dotato di un sistema di interblocco dello stato: se la camera a vuoto del VCB presenta una perdita, i sensori di pressione rilevano il mancato spegnimento dell'arco elettromeccanico e bloccano l'interruttore, impedendone il funzionamento durante l'interruzione della corrente. Un esempio pratico si verifica in una sala apparecchiature a media tensione, dove, se un operatore tenta di chiudere l'interruttore di una linea difettosa verso il VCB, l'interblocco meccanico impedisce danni al dispositivo bloccando l'operatore dall'eseguire la chiusura.

Il sezionatore media tensione VCB di GPSwitchgear registra tutti i log operativi, consentendo alla gestione di tracciare e valutare le funzioni, riducendo il rischio di errori operativi intenzionali o involontari.