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Il limitatore di corrente di guasto MV: la soluzione migliore per la riduzione della corrente di cortocircuito

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Limitatore di corrente di guasto MV

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Un limitatore di corrente di guasto a media tensione (MV Fault Current Limiter / UFCL) è un dispositivo di protezione progettato per ridurre rapidamente le correnti di cortocircuito eccessive nelle reti elettriche a media tensione. Limita l’ampiezza della corrente di guasto entro i primi millisecondi dal verificarsi del guasto, contribuendo a proteggere quadri elettrici, trasformatori, cavi, generatori e apparecchiature di distribuzione.

L’UFCL viene comunemente utilizzato quando la corrente di guasto disponibile supera la capacità di interruzione degli interruttori automatici esistenti o quando le aziende elettriche devono aumentare la capacità della rete senza sostituire grandi quantità di apparecchiature.

1. Principio di funzionamento

Durante il funzionamento normale:
·L’UFCL presenta un’impedenza molto bassa.
·La corrente a pieno carico scorre normalmente.

Durante un cortocircuito:
·La corrente di guasto aumenta rapidamente.
·L’UFCL aumenta la propria impedenza in pochi millisecondi.
·Il picco della corrente di guasto viene ridotto.
·Le apparecchiature di protezione esistenti possono interrompere il guasto in sicurezza.

2. Componenti principali

A.) Elemento limitatore di corrente
Il componente principale che crea l’impedenza temporanea.
Tecnologie possibili:
·Elemento superconduttore
·Convertitore elettronico di potenza
·Reattore saturabile
·Reattore induttivo
·Elemento di commutazione a stato solido

B.) Sistema di rilevamento e controllo
Funzioni:
·Rileva un aumento anomalo della corrente
·Attiva l’azione di limitazione
·Controlla i dispositivi di commutazione
Componenti:
·Sensori di corrente
·Controllore digitale
·Interfaccia del relè di protezione

C.) Sistema di bypass / ripristino
Funzioni:
·Consente il normale funzionamento dopo l’eliminazione del guasto
·Protegge i componenti di limitazione
·Ripristina lo stato di bassa impedenza

D.) Sistema di raffreddamento (per alcune tecnologie)
Necessario per:
·Limitatori di corrente di guasto superconduttori
·Sistemi elettronici ad alta potenza
Metodi di raffreddamento:
·Raffreddamento criogenico
·Raffreddamento ad aria forzata
·Raffreddamento a liquido

3. Vantaggi
·Riduce la corrente di guasto: protegge le apparecchiature da livelli elevati di cortocircuito
·Funzionamento rapido: interviene prima del primo picco di corrente
·Prolunga la durata delle apparecchiature: riduce lo stress termico e meccanico
·Evita la sostituzione dei quadri elettrici: consente agli interruttori esistenti di rimanere in servizio
·Migliora la flessibilità della rete: consente l’espansione della rete
·Supporta l’integrazione delle energie rinnovabili: controlla l’aumento dei livelli di guasto

4. Applicazioni

Reti di distribuzione delle utility
Utilizzato per:
·Sottostazioni MT
·Linee di distribuzione
·Interconnessioni di rete

Impianti di energia rinnovabile
Applicazioni:
·Impianti solari fotovoltaici
·Parchi eolici
·Sistemi di accumulo a batteria
Scopo:
·Gestire l’aumento del contributo di guasto derivante dalla generazione distribuita

Impianti industriali
Utilizzato in:
·Acciaierie
·Impianti minerari
·Impianti chimici
·Grandi siti produttivi

Microreti
Fornisce:
·Gestione della corrente di guasto
·Coordinamento delle protezioni
·Funzionamento flessibile

Sintesi del limitatore di corrente di guasto a media tensione (UFCL):
Un limitatore di corrente di guasto a media tensione (UFCL) è un dispositivo in serie ad azione rapida che riduce i livelli di corrente di cortocircuito in pochi millisecondi, proteggendo le reti a media tensione dall’eccessiva energia di guasto. Consente alle aziende di servizi pubblici e alle industrie di aumentare la capacità del sistema, integrare la generazione da fonti rinnovabili ed evitare la costosa sostituzione dei quadri elettrici e dei trasformatori esistenti.