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Il quadro di media tensione isolato a gas (C-GIS) da 36 kV offre una soluzione affidabile per la rete primaria

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Quadro elettrico (C-GIS) 36 kV

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1. Descrizione generale

Il quadro di media tensione isolato a gas da 36 kV (C-GIS), noto anche come quadro compatto isolato a gas, è un sistema di quadri di media tensione in involucro metallico progettato per reti di distribuzione e sottotrasmissione a 30 kV/33 kV/36 kV.

Il C-GIS utilizza un involucro sigillato isolato a gas per proteggere i componenti primari quali l’interruttore sottovuoto (VCB), le sbarre collettrici, i sezionatori, gli interruttori di messa a terra, i trasformatori di corrente (CT) e i trasformatori di tensione (VT). Il design compatto garantisce un’elevata affidabilità e un’eccellente resistenza agli agenti atmosferici rispetto ai tradizionali quadri isolati ad aria (AIS).

La classe C-GIS da 36 kV trova comunemente applicazione in sistemi di distribuzione a 33 kV, impianti di energia rinnovabile, sottostazioni industriali e reti di distribuzione che richiedono apparecchiature di media tensione compatte e affidabili.

2. Specifiche tecniche tipiche
·Tipo di apparecchiatura: Quadro compatto isolato a gas (C-GIS)
·Tensione nominale: 36 kV
·Classe di tensione del sistema: 30 / 33 / 36 kV
·Frequenza nominale: 50 / 60 Hz
·Corrente nominale: 630 / 1250 / 2000 / 2500 / 3150 A
·Corrente di tenuta a breve tempo: 20 / 25 / 31,5 / 40 kA (3 s)
·Corrente di interruzione in cortocircuito: 20–40 kA
·Corrente di tenuta di picco: 50–100 kAp
·Tensione di tenuta a frequenza industriale: 70 kV
·Tensione di tenuta all’impulso di fulmine (BIL): 170 kVp
·Mezzo di isolamento: SF₆ / aria secca / N₂ / gas alternativo
·Tipo di interruttore: interruttore sottovuoto (VCB)
·Installazione: involucro per interni / esterni
·Tipo di involucro: scomparti sigillati con involucro metallico

3. Componenti principali

1.) Interruttore a vuoto (VCB)
·L’interruttore a vuoto è il principale componente di commutazione e protezione.
Funzioni:
·Interrompe le correnti di cortocircuito
·Esegue la commutazione delle linee di alimentazione
·Protegge trasformatori e cavi
Caratteristiche:
·Elevata capacità di interruzione
·Lunga durata meccanica
·Bassa manutenzione
·Nessun rilascio di prodotti dell’arco all’interno dell’involucro

2.) Vano delle sbarre collettrici isolato a gas
·Le sbarre collettrici principali sono racchiuse in un vano a gas sigillato.
Vantaggi:
·Elevata rigidità dielettrica
·Disposizione compatta dei conduttori
·Protezione dalla contaminazione ambientale

3.) Sezionatore
Funzioni:
·Isola i circuiti elettrici
·Garantisce condizioni di manutenzione sicure
·Supporta le operazioni di commutazione
Caratteristiche:
·Meccanismo compatto
·Elevata affidabilità operativa
·Interblocco meccanico

4.) Interruttore di messa a terra
Funzioni:
·Mette a terra i circuiti isolati
·Scarica l’energia elettrica intrappolata
·Migliora la sicurezza dell’operatore
Tipi:
·Interruttore di messa a terra standard
·Interruttore di messa a terra ad alta velocità

5.) Trasformatore di corrente (CT)
Utilizzato per:
·Relè di protezione
·Misurazione
·Rilevamento dei guasti
·Monitoraggio del carico
·Applicazioni tipiche di protezione:
·Protezione da sovracorrente
·Protezione da guasto a terra
·Protezione differenziale

6.) Trasformatore di tensione (VT)
Fornisce segnali di tensione per:
·Sistemi di protezione
·Apparecchiature di misurazione
·Sincronizzazione
·Monitoraggio della potenza

7.) Compartimento di terminazione dei cavi
Consente il collegamento a:
·Cavi elettrici sotterranei
·Trasformatori di distribuzione
·Motori
·Apparecchiature per energie rinnovabili

4. Vantaggi del C-GIS da 36 kV
* Struttura compatta
·Molto più piccolo rispetto agli AIS convenzionali
·Ideale per sottostazioni con spazio limitato
* Eccellente resistenza ambientale
Il sistema a gas sigillato protegge da:
·Polvere
·Umidità
·Condensa
·Inquinamento industriale
·Contaminazione salina
* Elevata affidabilità
·Prestazioni di isolamento stabili
· Ridotta influenza di fattori esterni
· Adatto al funzionamento continuo
* Bassa manutenzione
· Non richiede pulizie frequenti delle superfici isolanti
· Requisiti di ispezione ridotti
· Intervalli di manutenzione più lunghi
* Maggiore sicurezza
· Struttura con involucro metallico
· Ridotto rischio di contatto accidentale
· Disponibili opzioni interne resistenti all’arco elettrico

5. Applicazioni tipiche
I C-GIS da 36 kV sono ampiamente utilizzati in:
·Sottostazioni di distribuzione da 33 kV
·Sottostazioni di raccolta di energia rinnovabile
·Centrali eoliche
·Impianti fotovoltaici
·Strutture industriali
·Attività minerarie
·Sistemi di alimentazione ferroviaria
·Reti di distribuzione urbane
·Progetti commerciali e infrastrutturali

6. Configurazioni tipiche dei quadri
Quadro di alimentazione in entrata
·Riceve l’energia dai trasformatori o dalle linee di alimentazione della rete
Quadro di alimentazione in uscita
·Alimenta i carichi a media tensione
Quadro di protezione dei trasformatori
·Controlla e protegge i trasformatori di distribuzione
Quadro della sezione sbarra
·Consente la separazione e l’accoppiamento delle sbarre
Quadro di misura
·Esegue la misurazione e il monitoraggio di tensione e corrente
Quadro del banco di condensatori
·Controlla le apparecchiature di compensazione della potenza reattiva

7. Norme applicabili
·IEC 62271-1 — Requisiti comuni per gli impianti di commutazione ad alta tensione
·IEC 62271-100 — Interruttori in corrente alternata
·IEC 62271-102 — Sezionatori e interruttori di messa a terra
·IEC 62271-200 — Apparecchiature di commutazione e controllo in corrente alternata in involucro metallico fino a 52 kV
·Serie IEEE C37 — Norme relative agli impianti di commutazione a media tensione

Sintesi
L’impianto di commutazione a media tensione isolato a gas da 36 kV (C-GIS) è un sistema compatto di classe 33/36 kV che utilizza isolamento a gas sigillato e tecnologia degli interruttori a vuoto. In genere fornisce una corrente nominale compresa tra 630 e 3150 A e una capacità di interruzione in caso di cortocircuito compresa tra 20 e 40 kA, offrendo elevata affidabilità, ingombro ridotto, bassa manutenzione e un'efficace protezione ambientale per impianti a energia rinnovabile, sottostazioni industriali e moderne reti di distribuzione.