Perché la Manutenzione Regolare del Quadro Elettrico è Essenziale

Tutti i quadri MCC, i quadri MNS e gli apparecchi di manovra a media tensione sono i 'quadri elettrici' del sistema di distribuzione dell'energia. Controllano, proteggono e distribuiscono l'energia a diverse installazioni, complessi e infrastrutture. Come ogni altro apparecchio, anche i quadri elettrici non funzionano in modo ottimale indefinitamente e alla fine possono guastarsi. Possono guastarsi in modo sicuro, ma causando comunque fermi costosi e pericolosi. I rischi per la sicurezza e l'affidabilità non sono gli unici problemi legati alla mancata manutenzione dei quadri elettrici. GPSwitchgear, produttore professionista di apparecchiature elettriche, ha costruito la propria reputazione sull'importanza della manutenzione sistematica dei quadri elettrici. Esistono alcune prospettive fondamentali che possiamo esplorare insieme per comprendere perché la manutenzione è necessaria e apprezzare il valore di ciò che abbiamo.

La Manutenzione Regolare dei Quadri Elettrici Previene Guasti e Riduce al Minimo i Tempi di Inattività

Gli interruttori possono sviluppare guasti come connessioni allentate e deterioramento dell'isolamento, con conseguenti malfunzionamenti catastrofici. Quando ciò accade, possono verificarsi interruzioni di corrente che interrompono i flussi produttivi o le attività commerciali e servizi essenziali, ad esempio quelli sanitari o di trattamento delle acque. La manutenzione programmata degli interruttori può contribuire a evitare questi problemi gravi. La manutenzione comprende ispezioni e interventi correttivi, come il serraggio dei sbarre allentate—le connessioni possono surriscaldarsi e generare archi (scintille). Inoltre, viene rimossa la polvere dai componenti isolanti (ciò aumenta la resistenza d'isolamento). La manutenzione favorisce anche il collaudo dei dispositivi di protezione per verificarne il corretto funzionamento in caso di guasti. Ad esempio, in un quadro elettrico MCC, un'ispezione di manutenzione potrebbe rilevare un terminale corroso e a rischio di surriscaldamento con conseguente cortocircuito; in tal caso, l'opzione è sostituirlo. Le statistiche dimostrano che la manutenzione programmata degli interruttori riduce gli arresti imprevisti e i tempi di fermo, che comportano direttamente costi aggiuntivi. Per un'azienda manifatturiera, un'ora di fermo non pianificato può tradursi in migliaia di dollari di perdite. La manutenzione preventiva, intesa come una rete di "sicurezza", risolve questo problema.

A causa dei costi iniziali elevati di installazione, i quadri elettrici richiedono una manutenzione efficace per prolungare il periodo di servizio utile stimato di 15-20 anni. I componenti si degradano più rapidamente senza la manutenzione necessaria; ad esempio, la mancanza di lubrificazione delle parti mobili e dei meccanismi di comando degli interruttori porta a guasti meccanici, e l'isolamento compromesso dall'umidità provoca una sostituzione anticipata. La manutenzione prolunga comunque la vita dei quadri elettrici, anche se rivolta a obiettivi specifici, come la lubrificazione delle parti mobili, l'applicazione di agenti anti-ossidazione sui terminali e la sostituzione di componenti invecchiati, quali guarnizioni usurate e relè obsoleti. Ad esempio, le sbarre collettrici in rame di un quadro medio tensione vengono sottoposte a manutenzione (pulizia e serraggio) ogni 6 mesi per controllare l'ossidazione e garantire un collegamento stretto e a bassa resistenza, aumentando così la vita utile della sbarra collettrice di 5-8 anni. Una manutenzione regolare prolunga efficacemente la vita di servizio dei quadri elettrici, ritardando così costose sostituzioni di grandi sistemi di apparecchiature elettriche, il che all'interno di un impianto si traduce in un miglioramento della spesa in conto capitale e del rendimento complessivo sugli investimenti (ROI) dell'equipaggiamento elettrico.

Manutenzione ordinaria dei quadri elettrici per la sicurezza e la protezione del personale

Tutte le considerazioni relative alla sicurezza elettrica includono i quadri elettrici. Se i quadri elettrici sono difettosi, possono provocare scosse elettriche, archi elettrici o addirittura incendi. I quadri elettrici sottoposti a manutenzione regolare garantiscono il rispetto degli standard di sicurezza e mantengono la gravità di eventuali incidenti entro limiti accettabili. Le dispersioni di corrente e i potenziali rischi di scossa elettrica vengono evitate tramite il collaudo dell'isolamento. I collegamenti a terra vengono verificati, e il collegamento di protezione a terra è utile per deviare in modo sicuro le correnti di guasto, eliminando il rischio di scosse elettriche ad alta e bassa tensione. Gli scomparti dei quadri elettrici ignifughi contribuiscono a impedire la propagazione dell'incendio in caso di arco elettrico. Ad esempio, la manutenzione del quadro MNS situato in un edificio commerciale verifica il controllo antincendio dell'armadio. In caso di arco elettrico, questi dispositivi garantiscono che l'arco rimanga confinato all'interno del quadro elettrico, senza mettere a rischio la vita dei lavoratori nelle vicinanze. Gli interblocchi di sicurezza vengono regolarmente controllati per garantire un accesso controllato ai circuiti sotto tensione ed evitare scosse ad alta tensione. Secondo OSHA (Occupational Safety and Health Administration), la manutenzione elettrica su un quadro elettrico in un impianto riduce gli incidenti elettrici del 50%. Di conseguenza, la manutenzione periodica dei quadri elettrici salva l'asset più importante: il personale.

La manutenzione ordinaria del quadro elettrico mantiene il sistema funzionante e consente anche di risparmiare energia  

I componenti del quadro trascurati possono aumentare l'inefficienza energetica e i costi. Si pensi ai collegamenti delle sbarre collettore non mantenuti, che possono causare accumulo di calore a causa dell'elevata resistenza elettrica. L'energia viene sprecata anche quando problemi ai contatti degli interruttori magnetotermici provocano cadute di tensione e i motori degli apparecchi devono lavorare di più per compensare la perdita di tensione. La manutenzione dei quadri elettrici permette di risparmiare energia serrando i collegamenti per eliminare la resistenza, pulendo i contatti per risolvere i problemi di caduta di tensione e calibrando le unità di misurazione dell'energia per un controllo accurato della misurazione della potenza. Nei quadri di comando industriali (MCC), una manutenzione accurata degli azionamenti a frequenza variabile (VFD) è fondamentale per un controllo efficiente della velocità dei motori ed evita sprechi di energia. La manutenzione di questi apparecchi nei quadri elettrici riduce il consumo energetico e i costi operativi. Queste percentuali potrebbero non sembrare elevate—una riduzione dei costi energetici del 5-10%—ma nel corso di un anno i vantaggi sono significativi per gli impianti di grandi dimensioni.
Questo è un esempio classico di manutenzione che allinea gli obiettivi di contabilità energetica alla riduzione dei costi operativi. La manutenzione regolare aiuta a orientare gli obiettivi di contabilità energetica verso la riduzione dei costi operativi. La manutenzione del quadro elettrico comporta una riduzione dei costi operativi. Essi allineano gli obiettivi di contabilità energetica con la riduzione dei costi operativi.

Eseguire una manutenzione regolare sui quadri elettrici contribuisce a garantire la conformità alle leggi, norme e regolamenti, nonché agli standard stabiliti da enti governativi come la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) e l'Associazione Nazionale per la Protezione dall'Incendio (NFPA), oltre che dalle autorità locali. Le norme richiedono interventi di manutenzione per assicurare un funzionamento sicuro delle apparecchiature. NFPA 70E è un esempio di norma che prevede ispezioni e prove annuali delle attrezzature, inclusi i quadri elettrici, al fine di ridurre al minimo il rischio di archi elettrici. Gli impianti che non effettuano una manutenzione regolare sui propri quadri elettrici si espongono in ogni caso a rischi di non conformità, che possono comportare sanzioni, arresti operativi e persino accuse penali. Per gli impianti soggetti direttamente a regolamentazioni come le linee guida NFPA, le norme stabiliscono requisiti di conformità relativi alla manutenzione al fine di ottenere certificazioni come ISO 9001. Una manutenzione completa documentata (manutenzione dei quadri elettrici) fornisce prova della conformità. Tale prova consiste nei registri di manutenzione che riportano le ispezioni effettuate, i risultati dei test e i componenti sostituiti.