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Scaricatore con involucro in polimero dotato di tecnologia di protezione contro le sovratensioni a base di ossido di zinco (ZnO)

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Scaricatore con involucro in polimero

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Lo scaricatore con involucro in polimero, noto anche come scaricatore di sovratensioni in polimero o scaricatore di sovratensioni in polimero con ossido metallico (MOA), è un dispositivo di protezione utilizzato nelle reti elettriche per proteggere trasformatori, quadri di comando, cavi, linee di trasmissione e altre apparecchiature elettriche dalle sovratensioni da fulmini e dalle sovratensioni di commutazione.

A differenza dei tradizionali scaricatori in porcellana, gli scaricatori in polimero utilizzano un involucro in gomma siliconica o polimero composito che racchiude elementi varistori a ossido metallico (MOV) di ossido di zinco (ZnO), garantendo una struttura leggera, un’eccellente resistenza all’inquinamento e prestazioni migliorate in ambiente esterno.

Funzioni principali
·Limitazione della tensione di sovratensione: limita le sovratensioni transitorie causate dai fulmini e dalle operazioni di commutazione.
·Protezione delle apparecchiature: protegge i sistemi di isolamento di trasformatori, interruttori automatici, trasformatori di corrente (CT), trasformatori di tensione (VT), cavi e generatori.
·Scarica della corrente di sovratensione: fornisce un percorso a bassa impedenza verso terra durante gli eventi di sovratensione.
·Coordinamento dell’isolamento: contribuisce a mantenere livelli di isolamento sicuri all’interno dei sistemi di alimentazione.

Applicazioni tipiche
·Sottostazioni all’aperto
·Reti di distribuzione
·Linee di trasmissione
·Protezione dei trasformatori
·Protezione dei quadri di commutazione
·Protezione delle terminazioni dei cavi
·Impianti di energia rinnovabile
·Sistemi di trazione ferroviaria
·Sistemi di alimentazione industriali

Specifiche tecniche tipiche
·Tensione nominale: 3 kV – 420 kV
·Tensione massima di funzionamento continuo (MCOV): in base alla tensione di sistema
·Corrente di scarica nominale: 5 kA / 10 kA / 20 kA
·Classe di corrente d’impulso: Classe 1, 2, 3, 4
·Materiale dell’involucro: gomma siliconica / polimero composito
·Elemento di protezione: MOV all’ossido di zinco (ZnO)
·Installazione: all’aperto
·Frequenza: 50 Hz / 60 Hz
·Montaggio: verticale o orizzontale a seconda del modello

Struttura
Un tipico scaricatore con involucro in polimero è costituito da:
1. Involucro in gomma siliconica polimerica
·Fornisce isolamento esterno
·Leggero rispetto alla porcellana
·Eccellenti proprietà idrofobiche
·Elevata resistenza all’inquinamento e all’umidità
·Resistente all’invecchiamento causato dai raggi UV
2. Elementi a ossido metallico di ossido di zinco (ZnO)
·Forniscono caratteristiche tensione-corrente non lineari
·Conducono la corrente di sovratensione durante gli eventi di sovratensione
·Mantiene un’elevata resistenza durante il funzionamento normale
3. Asta centrale rinforzata in fibra di vetro
·Fornisce resistenza meccanica
·Sostiene gli elementi interni dello scaricatore
·Migliora la resistenza alle sollecitazioni meccaniche
4. Sistema di tenuta
·Impedisce l’ingresso di umidità
·Mantiene l’affidabilità dell’isolamento interno
5. Sistema di scarico della pressione
·Assicura uno scarico controllato della pressione in caso di guasti interni

Principio di funzionamento
Funzionamento normale
·Lo scaricatore rimane in uno stato di alta resistenza.
·Verso terra fluisce solo una piccola corrente di dispersione.
In condizioni di sovratensione
·Un fulmine o una sovratensione da commutazione aumenta la tensione di sistema.
·Gli elementi in ZnO diventano conduttivi.
·La corrente di sovratensione viene scaricata in modo sicuro verso terra.
·La tensione residua viene limitata per proteggere le apparecchiature collegate.
·Lo scaricatore ritorna alle normali condizioni di isolamento dopo la sovratensione.

Vantaggi
·Leggero e di facile installazione
·Eccellenti prestazioni in presenza di inquinamento
·Proprietà idrofobiche superiori della superficie
·Elevata resistenza all’umidità e alla contaminazione
·Ridotto rischio di guasti esplosivi rispetto ai modelli in porcellana
·Elevata resistenza agli urti meccanici
·Migliori prestazioni sismiche
·Lunga durata
·Adatto ad ambienti costieri e industriali

Tipi comuni
Scaricatore polimerico di classe di distribuzione
·Utilizzato nelle reti di distribuzione
·Protegge trasformatori e linee aeree
·Intervallo di tensione comune: 3–36 kV
Scaricatore polimerico di classe intermedia
·Utilizzato nelle sottostazioni industriali
·Capacità di scarica a media energia
Scaricatore polimerico di classe di stazione
·Utilizzato nelle sottostazioni ad alta tensione
·Protegge i trasformatori principali e le apparecchiature di trasmissione
Scaricatore polimerico a ossido di metallo senza intercalare
·Design moderno
·Risposta più rapida
·Tensione residua inferiore
·Maggiore affidabilità

Norme applicabili
·IEC 60099-4 – Scaricatori a ossido metallico senza intercalare per sistemi in corrente alternata
·IEEE C62.11 – Scaricatori a ossido metallico per circuiti di alimentazione in corrente alternata
·IEC 60099-5 – Raccomandazioni per la selezione e l’applicazione degli scaricatori di sovratensione

Applicazioni tipiche per settore
·Servizi elettrici: protezione da sovratensioni per sottostazioni e linee
·Energie rinnovabili: protezione di turbine eoliche e collettori solari
·Impianti industriali: protezione di trasformatori e quadri elettrici
·Settore minerario: reti di distribuzione all’aperto
·Petrolio e gas: sistemi di alimentazione di processo
·Ferrovie: protezione contro le sovratensioni dell’alimentazione di trazione
·Infrastrutture commerciali: protezione della distribuzione a media tensione

Caratteristiche principali
·Alloggiamento in composito di gomma siliconica
·Tecnologia di protezione contro le sovratensioni a base di ossido di zinco (ZnO)
·Elevata capacità di scarica
·Eccellente resistenza agli agenti atmosferici
·Bassa tensione residua
·Design compatto e leggero
·Caratteristiche di guasto sicuro
·Funzionamento senza necessità di manutenzione
·Adatto a sistemi di alimentazione a media e alta tensione
·Conforme alle norme IEC 60099-4 e IEEE C62.11