I quadri ad alta tensione per esterni svolgono un ruolo cruciale nei sistemi di distribuzione dell'energia, garantendo la trasmissione affidabile e sicura dell'elettricità. Tuttavia, questi sistemi sono spesso esposti a varie condizioni di sovratensione che possono causare danni significativi. In qualità di fornitore leader di quadri ad alta tensione per esterni, comprendiamo l'importanza di metodi efficaci di protezione da sovratensione. In questo blog esploreremo alcuni dei metodi di protezione da sovratensione più comuni ed efficaci per i quadri ad alta tensione per esterni.
1. Parafulmini
I fulmini sono una delle cause più comuni di sovratensione nei quadri ad alta tensione esterni. I fulmini possono indurre tensioni estremamente elevate nel sistema di alimentazione, che possono danneggiare i componenti del quadro. I parafulmini sono progettati per proteggere il quadro da queste sovratensioni ad alta tensione.
Un parafulmine è un dispositivo che conduce a terra la sovratensione ad alta tensione causata da un fulmine. È costituito da un resistore non lineare e da uno spinterometro. In condizioni operative normali, lo scaricatore ha un'elevata resistenza, consentendo alla normale tensione di passare attraverso il sistema. Tuttavia, quando si verifica un fulmine e la tensione supera una determinata soglia, la resistenza dello scaricatore diminuisce notevolmente e questo conduce la sovracorrente a terra.
Esistono diversi tipi di parafulmini, come gli scaricatori a valvola e i varistori a ossido di metallo (MOV). I MOV sono ampiamente utilizzati nei moderni quadri ad alta tensione per esterni grazie alle loro eccellenti caratteristiche non lineari, tempi di risposta rapidi ed elevata capacità di assorbimento di energia. Possono limitare efficacemente la sovratensione a un livello sicuro e proteggere il quadro da eventuali danni.
2. Condensatori di sovratensione
I condensatori di sovratensione sono un altro importante dispositivo di protezione da sovratensione. Funzionano immagazzinando energia elettrica durante un evento di sovratensione e rilasciandola nuovamente nel sistema quando la tensione ritorna normale. I condensatori di sovratensione possono aiutare ad attenuare i picchi di tensione e ridurre lo stress sui componenti del quadro.
Quando si verifica una sovratensione, il condensatore si carica rapidamente, assorbendo l'energia in eccesso. Quando la tensione diminuisce, il condensatore si scarica, fornendo una tensione stabile al sistema. I condensatori di sovratensione vengono spesso utilizzati in combinazione con altri dispositivi di protezione, come i parafulmini, per migliorare le prestazioni di protezione complessive.
Il valore di capacità del condensatore di sovratensione deve essere selezionato attentamente in base alle caratteristiche del sistema di alimentazione e ai livelli di sovratensione previsti. Un condensatore di sovratensione adeguatamente dimensionato può ridurre efficacemente l'entità e la durata della sovratensione, proteggendo il quadro da eventuali danni.
3. Trasformatori di tensione con caratteristiche protettive
I trasformatori di tensione (TV) non vengono utilizzati solo per la misurazione della tensione, ma possono anche essere dotati di funzioni di protezione per prevenire la sovratensione. Alcuni VT sono progettati con meccanismi di protezione da sovratensione integrati, come relè di sovratensione.
Un relè di sovratensione in un TV monitora il livello di tensione. Quando la tensione supera un valore preimpostato, interviene il relè che può essere utilizzato per attivare altri dispositivi di protezione o isolare la parte difettosa dell'impianto. Ciò aiuta a prevenire che la sovratensione causi danni al quadro e ad altre apparecchiature collegate.
Inoltre, i TV possono essere utilizzati anche insieme ad altri sistemi di protezione per fornire informazioni precise sulla tensione per il controllo e la protezione dei quadri ad alta tensione esterni. Svolgono un ruolo importante nel garantire il funzionamento sicuro e stabile del sistema energetico.
4. Sistemi di messa a terra
Un sistema di messa a terra adeguato è essenziale per la protezione da sovratensione nei quadri ad alta tensione esterni. Il sistema di messa a terra fornisce un percorso a bassa resistenza affinché la corrente di guasto possa fluire nel terreno durante un evento di sovratensione.
Un sistema di messa a terra ben progettato è costituito da elettrodi di messa a terra, come picchetti e griglie di messa a terra. Questi elettrodi sono interrati nel terreno e collegati al quadro e ad altre apparecchiature elettriche. Quando si verifica una sovratensione, la corrente di guasto può fluire rapidamente attraverso il sistema di messa a terra fino a terra, riducendo la tensione sull'apparecchiatura e prevenendo danni.
La resistenza di terra deve essere mantenuta quanto più bassa possibile per garantire l'efficacia del sistema di messa a terra. Sono necessari test e manutenzione regolari del sistema di messa a terra per garantirne il corretto funzionamento. Se la resistenza di terra è troppo elevata, la corrente di guasto potrebbe non riuscire a fluire uniformemente verso terra, il che può portare a sovratensione sul quadro e rappresentare un pericolo per la sicurezza.
5. Isolamento e miglioramento dell'isolamento
Anche il miglioramento dell'isolamento e dell'isolamento dei quadri ad alta tensione esterni è un aspetto importante della protezione da sovratensione. Un buon isolamento può evitare che la sovratensione rompa l'isolamento tra i conduttori e la terra o tra fasi diverse.
Il quadro deve essere progettato con materiali isolanti di alta qualità, come porcellana, resina epossidica o gas SF6. Questi materiali hanno eccellenti proprietà isolanti e possono resistere ad alte tensioni senza guasti. Inoltre, è necessaria una distanza adeguata tra i conduttori e gli altri componenti per prevenire archi e scariche elettriche durante un evento di sovratensione.
Gli interruttori di isolamento possono essere utilizzati anche per isolare la parte difettosa del sistema durante un guasto da sovratensione. Possono scollegare rapidamente la sezione interessata dal resto dell'impianto, impedendo la diffusione del guasto e proteggendo gli altri componenti del quadro.
Le nostre soluzioni di quadri ad alta tensione per esterni
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I nostri prodotti di commutazione sono integrati con parafulmini, condensatori di sovratensione e altri dispositivi di protezione di alta qualità. Utilizziamo la tecnologia e i materiali più recenti per garantire prestazioni eccellenti e affidabilità a lungo termine dei nostri prodotti. Che si tratti di un sistema di distribuzione su piccola scala o di una rete elettrica su larga scala, i nostri quadri ad alta tensione per esterni possono proteggere efficacemente il sistema dai danni da sovratensione e garantire la fornitura continua e stabile di elettricità.
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Riferimenti
- Blackburn, JL (1998). Relè protettivi: principi e applicazioni. Marcel Dekker.
- Lordo, California (2007). Analisi del sistema energetico. Wiley – Interscienza.
- IEEE Std C62.11 - 2005, standard IEEE per scaricatori di sovratensione in metallo - ossido per circuiti di alimentazione CA.
