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Soluzione con quadro elettrico di media tensione isolato ad aria (AIS) da 12 kV per l'isolamento primario nei sistemi di distribuzione dell'energia elettrica

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Quadri elettrici (AIS) da 12 kV

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Il quadro elettrico di media tensione (MT) isolato in aria (AIS) da 12 kV è un gruppo di quadri con involucro metallico utilizzato nei sistemi di distribuzione dell’energia elettrica a media tensione. Utilizza l’aria come mezzo di isolamento primario tra i conduttori sotto tensione e gli involucri metallici messi a terra, mentre per la commutazione e l’interruzione dei guasti vengono comunemente impiegati interruttori automatici sottovuoto (VCB). L’apparecchiatura garantisce un controllo, una protezione, un isolamento e un monitoraggio sicuri, affidabili ed efficienti delle reti di distribuzione elettrica.

Il quadro elettrico AIS da 12 kV è ampiamente installato in sottostazioni di servizio pubblico, impianti industriali, edifici commerciali, impianti di energia rinnovabile e progetti infrastrutturali.

Caratteristiche principali
·Tensione nominale: 12 kV
·Struttura isolata ad aria, con involucro metallico
·Interruttore a vuoto (VCB) per la commutazione e la protezione
·Interruttori estraibili o fissi
·Configurazione modulare dei cubicoli
·Elevata affidabilità operativa
·Interblocco meccanico ed elettrico
·Facilità di manutenzione e ispezione
·Compatibilità con SCADA e sistemi di automazione
·Disponibile in versione resistente all’arco elettrico

Quadri funzionali tipici
Una linea di prodotti AIS da 12 kV può includere:
·Quadro di alimentazione in entrata
·Quadro di alimentazione in uscita
·Quadro di accoppiamento delle sbarre collettrici
·Quadro di risalita delle sbarre collettrici
·Quadro di alimentazione del trasformatore
·Quadro di alimentazione dei motori
·Quadro di alimentazione della batteria di condensatori
·Quadro del trasformatore di tensione (VT)
·Quadro di misura
·Quadro sezionatore di sbarra

Specifiche tecniche tipiche
·Tensione nominale: 12 kV
·Tensione massima dell’impianto: 12/17,5 kV
·Frequenza nominale: 50/60 Hz
·Corrente nominale: 630–4000 A
·Corrente nominale di tenuta a breve durata: 20–40 kA, 3 s
·Corrente nominale di tenuta di picco: 50–100 kA
·Corrente nominale di interruzione in cortocircuito: 20–40 kA
·Tensione di tenuta all’impulso di fulmine (BIL): 75 kV
·Tensione di tenuta a frequenza industriale: 28 kV (1 min)
·Classificazione dell’arco interno: AFLR 20–40 kA (opzionale)
·Grado di protezione: IP4X (disponibili opzioni superiori)
·Resistenza meccanica (VCB): 10.000–30.000 operazioni
·Norme applicabili: IEC 62271-1, IEC 62271-200, IEC 62271-100

Componenti principali
·Cassa del quadro di comando con rivestimento metallico
·Interruttore a vuoto (VCB)
·Sbarre collettrici principali
·Isolamento delle sbarre collettrici
·Trasformatori di corrente (CT)
·Trasformatori di tensione (VT)
·Relè di protezione
·Interruttore di messa a terra
·Vano terminazioni cavi
·Vano di comando a bassa tensione
·Interblocchi meccanici ed elettrici
·Strumenti e dispositivi di misura

Principio di funzionamento
·L’alimentatore in entrata fornisce energia alla sbarra collettrice principale attraverso l’interruttore a vuoto.
·L’energia viene distribuita agli alimentatori in uscita tramite singoli quadri di interruttori.
·I relè di protezione monitorano costantemente le condizioni di corrente e tensione.
·In caso di sovraccarichi o cortocircuiti, il relè comanda l’intervento dell’interruttore sottovuoto.
·Il circuito difettoso viene isolato mentre le linee di alimentazione integre continuano a funzionare.

Vantaggi
·Semplice sistema di isolamento ad aria
·Non richiede gas isolante
·Rispettoso dell’ambiente
·Facilità di ispezione e manutenzione
·Design modulare ed espandibile
·Elevata sicurezza operativa
·Eccellente affidabilità
·Costi di manutenzione inferiori nel corso del ciclo di vita
·Adatto per sottostazioni interne

Applicazioni tipiche
·Sottostazioni di distribuzione delle utility
·Impianti di produzione industriale
·Edifici commerciali
·Ospedali
·Centri dati
·Aeroporti
·Università
·Impianti minerari
·Impianti di trattamento delle acque e delle acque reflue
·Impianti di energia rinnovabile
·Impianti petroliferi e del gas

Norme applicabili
·IEC 62271-1 – Apparecchiature di commutazione e controllo ad alta tensione – Specifiche comuni
·IEC 62271-100 – Interruttori di corrente alternata ad alta tensione
·IEC 62271-200 – Quadri di commutazione e comando in corrente alternata con involucro metallico
·IEC 61869 – Trasformatori di misura
·IEC 60529 – Gradi di protezione (codice IP)

Riepilogo dei valori nominali tipici
·Tensione nominale: 12 kV
·Tensione massima di sistema: 17,5 kV
·Corrente nominale: 630–4000 A
·Corrente di cortocircuito: 20–40 kA
·BIL: 75 kV
·Resistenza alla tensione di rete: 28 kV
·Interruttore: interruttore sottovuoto (VCB)
·Mezzo di isolamento: aria
·Grado di protezione: IP4X o superiore
·Installazione: in ambiente interno
·Durata di vita utile: ≥30 anni

Vantaggi principali
Un quadro elettrico di media tensione isolato in aria (AIS) da 12 kV offre una soluzione economica, affidabile e rispettosa dell’ambiente per la distribuzione di energia a media tensione. Grazie alla combinazione dell’isolamento ad aria con la tecnologia degli interruttori a vuoto, garantisce commutazione affidabile, protezione dai guasti e sicurezza operativa, consentendo al contempo una manutenzione semplice e il futuro ampliamento del sistema. Rappresenta la scelta ideale per le sottostazioni interne in cui lo spazio di installazione è sufficiente e si richiede affidabilità operativa a lungo termine.