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Quadri di media tensione con isolamento in aria (AIS) da 24 kV per reti di distribuzione a 24 kV

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Quadri elettrici (AIS) da 24 kV

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Il quadro di media tensione (MT) isolato ad aria (AIS) da 24 kV è un gruppo di quadri in involucro metallico progettato per sistemi di distribuzione a 24 kV. Utilizza l’aria come mezzo di isolamento tra i conduttori sotto tensione e i compartimenti metallici messi a terra. Gli interruttori a vuoto (VCB) sono comunemente utilizzati per la commutazione e la protezione, garantendo un’interruzione affidabile delle correnti di carico e di cortocircuito.

L’AIS da 24 kV trova ampia applicazione nelle sottostazioni di distribuzione delle utility, negli impianti industriali, nei sistemi di energia rinnovabile, nelle strutture commerciali e nei progetti infrastrutturali in cui sono richiesti un controllo e una protezione affidabili dell’energia a media tensione.

Caratteristiche principali
·Tensione nominale: 24 kV
·Tensione massima del sistema: 24/25,8 kV
·Struttura in involucro metallico con isolamento ad aria
·Tecnologia degli interruttori a vuoto
·Design con interruttori estraibili o fissi
·Disposizione modulare dei cubicoli
·Elevata sicurezza operativa
·Facilità di manutenzione e ispezione
·Compatibilità con sistemi di protezione e automazione
·Design interno resistente all’arco elettrico (opzionale)

Quadri funzionali tipici
Una linea AIS da 24 kV comprende normalmente:
·Quadro di alimentazione in entrata
·Quadro di alimentazione in uscita
·Quadro di alimentazione del trasformatore
·Quadro di accoppiamento delle sbarre
·Quadro sezionatore di sbarre
·Quadro del trasformatore di tensione (VT)
·Quadro di misura
·Quadro di alimentazione motori
·Quadro di alimentazione banco di condensatori
·Quadro dell’interruttore di messa a terra

Configurazioni tipiche:
·Sistema a sbarra singola
·Sistema a doppia sbarra collettrice
·Configurazione con sbarra principale e di trasferimento
·Configurazione di distribuzione ad anello

Specifiche tecniche tipiche
·Tensione nominale: 24 kV
·Tensione massima del sistema: 24/25,8 kV
·Frequenza nominale: 50/60 Hz
·Corrente nominale: 630–3150 A
·Corrente di tenuta a breve termine: 20–31,5 kA, 3 s
·Corrente di tenuta di picco: 50–80 kA
·Corrente di interruzione in cortocircuito: 20–31,5 kA
·Tensione di tenuta all’impulso di fulmine (BIL): 125 kV
·Tensione di tenuta alla frequenza industriale: 50 kV (1 min)
·Classe di resistenza all’arco interno: AFL/AFLR 20–31,5 kA (opzionale)
·Grado di protezione: IP4X / IP54 (a seconda dell’applicazione)
·Tipo di interruttore: Interruttore sottovuoto
·Resistenza meccanica: 10.000–30.000 operazioni
·Norme applicabili: IEC 62271-1, IEC 62271-100, IEC 62271-200

Componenti principali
1.) Interruttore a vuoto (VCB)
·Interruzione della corrente di guasto
·Commutazione del carico
·Elevata resistenza meccanica
·Bassa manutenzione
2.) Sistema di sbarre principali
·Conduttori in rame o alluminio
·Supporta l’interconnessione delle linee di alimentazione
·Disponibile con opzioni di sbarre isolate
3.) Trasformatore di corrente (CT)
Utilizzato per:
·Misure di protezione
·Misurazione
·Rilevamento dei guasti
4.) Trasformatore di tensione (VT)
Utilizzato per:
·Misura della tensione
·Funzioni di protezione
·Sincronizzazione
5.) Interruttore di messa a terra
Fornisce:
·Messa a terra di sicurezza per la manutenzione
·Protezione dell’operatore
·Funzionamento interbloccato
6.) Vano relè di protezione
Include:
·Protezione da sovracorrente
·Protezione da guasto a terra
·Protezione differenziale
·Moduli di comunicazione

Principio di funzionamento
·L’alimentazione in entrata a 24 kV entra nel quadro elettrico attraverso il pannello di alimentazione in entrata.
·L’interruttore a vuoto controlla il collegamento alla sbarra collettrice principale.
·Le sbarre collettrici distribuiscono l’energia alle linee di uscita.
·I relè di protezione monitorano continuamente i parametri elettrici.
·Quando si verificano condizioni anomale, il relè invia un comando di scatto all’interruttore a vuoto (VCB).
·La linea difettosa viene scollegata, mentre quelle integre rimangono sotto tensione.

Vantaggi
Elevata affidabilità
·Tecnologia collaudata per la media tensione
·Struttura meccanica robusta
·Prestazioni di isolamento stabili
Facilità di manutenzione
·Vani accessibili
·Procedure di ispezione semplici
·Non è richiesta la gestione di gas isolanti
Vantaggi ambientali
·Non è richiesto gas SF₆
·Nessun rischio di fuga di gas serra
Progettazione flessibile
·Gamma di quadri espandibile
·Diverse configurazioni delle linee di alimentazione
·Compatibile con i sistemi di automazione
Convenienza economica
·Investimento iniziale inferiore rispetto ai GIS
·Maggiore semplicità di manutenzione

Applicazioni tipiche
·Sottostazioni di rete
·Distribuzione di energia industriale
·Impianti di produzione
·Sottostazioni fotovoltaiche
·Parchi eolici
·Edifici commerciali
·Data center
·Sistemi di trasporto
·Impianti minerari
·Impianti petroliferi e del gas
·Impianti di trattamento delle acque

Norme applicabili
·IEC 62271-1 – Specifiche comuni per quadri di alta tensione
·IEC 62271-100 – Interruttori automatici in corrente alternata
·IEC 62271-200 – Apparecchiature di commutazione e controllo in corrente alternata in involucro metallico
·IEC 61869 – Trasformatori di misura
·IEC 60529 – Gradi di protezione degli involucri

Riepilogo dei valori nominali tipici
·Tensione nominale: 24 kV
·Tensione massima di sistema: 25,8 kV
·Corrente nominale: 630–3150 A
·Corrente di cortocircuito: 20–31,5 kA
·BIL: 125 kV
·Resistenza alla frequenza di rete: 50 kV
·Mezzo di isolamento: aria
·Dispositivo di commutazione: interruttore a vuoto
·Installazione: in ambiente interno/esterno
·Protezione: IP4X–IP54
·Durata di vita utile: ≥30 anni

Un quadro di media tensione isolato ad aria (AIS) da 24 kV rappresenta una soluzione affidabile ed economica per le reti di distribuzione a media tensione. Combina isolamento ad aria, tecnologia di commutazione sottovuoto, struttura modulare e facilità di manutenzione per garantire una distribuzione sicura dell’energia elettrica a servizi pubblici, industrie, progetti di energia rinnovabile e grandi impianti commerciali.