Sia gli interruttori di sezionamento per esterni che quelli per interni svolgono la stessa funzione fondamentale di isolamento: una volta selezionati e installati per l'applicazione prevista, stabiliscono lo stato di isolamento necessario prima di interventi di manutenzione, ispezione o riconfigurazione. Questa funzione condivisa è il punto di partenza per ogni valutazione. Ciò che cambia al variare dell'ambiente di installazione è l'insieme dei parametri di progetto – materiale dell'involucro, specifiche di tenuta, portata del meccanismo di azionamento, percorso di accesso, requisiti di documentazione e altro ancora – che determinano se un determinato interruttore di sezionamento è appropriato per un sito specifico.
Un interruttore di sezionamento di base è un dispositivo di isolamento. Il suo funzionamento consentito deve essere determinato in base alla potenza nominale dell'apparecchiatura approvata e alla procedura operativa del progetto; non è intrinsecamente un dispositivo di interruzione del carico o di interruzione di guasto. Quando un circuito deve essere aperto sotto carico, è necessario un interruttore di sezionamento con la corretta capacità di interruzione del carico. Quando sono necessarie sia la protezione da sovracorrente che l'isolamento nello stesso punto, può essere appropriato un interruttore di sezionamento con fusibile. La scelta della classe di dispositivo corretta per l'effettivo impiego operativo è la prima e più importante decisione che un team di progetto deve prendere.
La funzione di isolamento elettrico non cambia tra un'area di sottostazione e una sala quadri, ma ogni aspetto del progetto relativo a tale funzione è sensibile alla posizione. Le apparecchiature esterne sono esposte a precipitazioni, cicli di umidità, raggi UV, vento, accumulo di ghiaccio e fauna selvatica; le apparecchiature interne sono esposte a un ambiente più controllato, a livelli di contaminazione generalmente inferiori e a vincoli di accesso fisico imposti dalla configurazione dell'edificio. Queste differenze ambientali e di accesso si ripercuotono direttamente sul tipo di involucro, sulla finitura dei materiali, sulla classe di tenuta, sulla selezione degli isolatori, sulla progettazione del meccanismo di azionamento, sui requisiti di spazio libero, sulla disposizione delle fondazioni o dei quadri elettrici, sul percorso dei cablaggi ausiliari e sul contenuto della documentazione di installazione.
Poiché ciascuno di questi parametri di progetto è specifico per il sito, nessuna singola costruzione, grado di rivestimento, classe di tensione o corrente nominale si applica universalmente a tutte le installazioni esterne o interne. La configurazione appropriata delle apparecchiature è determinata dalla combinazione di tensione di sistema, entità della corrente di carico, altitudine di installazione, intervallo di temperatura ambiente, gravità dell'inquinamento, zona sismica e filosofia di manutenzione del proprietario, tutti fattori che variano da progetto a progetto.
Il seguente esempio diagnostico illustrativo è una richiesta di acquisto, non una registrazione sul campo o il risultato di un test misurato. Aiuta a identificare il primo documento o la prima azione necessaria prima di richiedere a un fornitore di configurare l'apparecchiatura.
| Lacuna sintomatica o nella richiesta di offerta | Primo test | Causa probabile | Azione successiva |
|---|---|---|---|
| L'acquirente dispone solo della classe di tensione e del nome del prodotto. | Verificare se il funzionamento prevede solo l'isolamento. | La classe del dispositivo e il lavoro di commutazione non sono ancora stati definiti | Conferma lo schema unifilare e la procedura operativa prima di richiedere un preventivo per un interruttore di sezionamento. |
| La località esterna è indicata senza fornire dati ambientali. | Verifica le specifiche del progetto e le informazioni sul sito. | L'inquinamento, la temperatura, l'altitudine o l'esposizione crescente sono sconosciuti | Richiedere i dati mancanti relativi al sito; non utilizzare i valori di un progetto precedente come azione correttiva. |
Questa tabella di risoluzione dei problemi è volutamente limitata alle lacune informative. Non sostituisce la progettazione ingegneristica né una revisione dell'installazione.
La sala quadri interna e il piazzale della sottostazione esterna mostrano i contesti di installazione contrastanti che determinano le differenze nella scelta degli interruttori di sezionamento.
La tabella seguente mette a confronto i principali fattori di contesto di installazione per gli interruttori di sezionamento interni ed esterni. Si tratta di un quadro diagnostico, non di una specifica: i valori e i requisiti effettivi devono essere confermati per ogni progetto rispetto alla documentazione dell'autorità competente, come la norma IEC pertinente disponibile presso l' Negozio online IEC.
| Fattore di installazione | Contesto interno | Contesto esterno |
|---|---|---|
| Esposizione ambientale | Ambiente controllato; livello di contaminazione generalmente inferiore | Condizioni meteorologiche dirette: precipitazioni, raggi UV, ghiaccio, vento, polvere e contaminazione biologica |
| Requisito di recinzione | Integrato nel pannello o di tipo aperto all'interno del quadro elettrico o MCC | Alloggiamento resistente alle intemperie; la classe di tenuta è un parametro specifico del progetto. |
| Selezione dell'isolatore | Classe di inquinamento corrispondente all'ambiente interno | Classe di inquinamento per rilevamento del sito; distanza di percolazione specifica del progetto |
| Il meccanismo operativo raggiunge | Maniglia a filo o incassata sulla parte frontale del pannello; incastri secondo la configurazione | Attuatore a stelo allungato, a manovella o motorizzato a seconda dell'altezza di montaggio e della distanza di sicurezza |
| Requisiti di spazio | Determinata dalla classe di tensione e dalla disposizione del pannello | Determinata dalla classe di tensione, dal carico del vento e dalla distanza di separazione delle parti sotto tensione dalle strutture adiacenti. |
| Percorso di accesso | Tramite il controllo degli accessi all'edificio; interblocco con chiave o lucchetto | Tramite il controllo degli accessi al cortile; potrebbe essere necessaria una piattaforma sopraelevata o un'asta di comando isolata. |
| Intervallo di temperatura ambientale | Più stretto e più stabile | Più ampio e variabile a seconda del sito; potrebbe essere necessaria una correzione in base all'altitudine. |
| Cablaggio ausiliario | Brevi tratti all'interno di pannelli o cabine | Percorsi di condotti o cavi più lunghi; sono necessari punti di ingresso a tenuta stagna. |
| Base di montaggio | Staffe per il telaio del pannello o la parete | Base in cemento, struttura in acciaio o supporto su palo; l'ambito delle opere civili varia a seconda del progetto. |
| Accesso per manutenzione | Definito dalle norme relative a percorsi pedonali e spazi di lavoro all'interno dell'edificio | Definito dalla disposizione del piazzale, dalle distanze di sicurezza tra le parti mobili e dalla distanza di lavoro sicura. |
Poiché entrambe le colonne contengono intervalli specifici per il progetto anziché valori fissi, copiare una singola voce da un'installazione precedente senza verificare le condizioni del sito comporta dei rischi. Ogni progetto richiede una nuova valutazione di ogni fattore.
Durante la fase di progettazione sono stati esaminati i dettagli relativi al montaggio, alla portata del meccanismo di azionamento e all'interfaccia di connessione, sia per le installazioni interne che esterne degli interruttori di sezionamento.
Montaggio. Gli interruttori di sezionamento per interni possono essere montati su un telaio del quadro elettrico, una staffa a muro o una struttura a cabina. L'orientamento (verticale, orizzontale o angolato) e la direzione di ingresso dei conduttori sono determinati dal disegno di layout del quadro elettrico. Le unità per esterni richiedono una fondazione o una struttura di montaggio dimensionata in base al peso dell'apparecchiatura, alle forze elettromagnetiche di cortocircuito, al carico del vento e, nelle zone applicabili, al ghiaccio e agli eventi sismici. Né il tipo di ferramenta di montaggio né le dimensioni della fondazione possono essere considerati universali; entrambi sono parametri ingegneristici specifici per ogni singolo progetto.
Meccanismo operativo. Il meccanismo deve consentire all'operatore che esegue l'isolamento di rimanere a distanza di sicurezza dalle parti sotto tensione e di applicare la forza di azionamento necessaria senza rischi per la postura. Per le unità interne ad altezze accessibili, in genere si utilizza una maniglia o una leva montata frontalmente; le disposizioni di interblocco dipendono dalle apparecchiature adiacenti. Per le unità esterne installate ad altezze elevate, il meccanismo può essere costituito da un'asta verticale estesa, un sistema a manovella e cavo o un attuatore motorizzato con controllo locale o remoto. L'azionamento motorizzato aggiunge al progetto il cablaggio di controllo, i contatti di feedback di posizione e potenzialmente l'integrazione con il sistema SCADA.
Interfaccia di connessione. La modalità di connessione (barra collettiva, capocorda, cavo o terminazione su linea aerea) è un parametro specifico del progetto che influenza il dimensionamento dei terminali, la direzione di ingresso del conduttore e la geometria dell'isolamento attorno al punto di connessione. Una connessione su linea aerea esterna richiede una geometria dei terminali e un percorso di dispersione superficiale diversi rispetto a una connessione su barra collettiva interna, anche a parità di classe di tensione.
Interfacce ausiliarie. I contatti ausiliari per l'indicazione della posizione, il cablaggio del blocco porta e i circuiti di riscaldamento o anticondensa sono comuni sia alle unità interne che a quelle esterne, ma differiscono per metodo di cablaggio, ingresso del cavo e tenuta. Ogni interfaccia ausiliaria deve essere elencata nelle specifiche di progetto in modo che il produttore e l'installatore possano verificarne la compatibilità prima di effettuare l'ordine.
Accesso, sicurezza e ispezione. Il sistema di accesso deve essere compatibile con la procedura di isolamento e blocco/etichettatura del proprietario. La predisposizione di lucchetti, l'interblocco degli interruttori di terra e gli schemi di scambio delle chiavi sono tutte decisioni di progetto che devono essere confermate prima della produzione. Gli intervalli di ispezione periodica e il contenuto delle ispezioni (condizioni di contatto, pulizia degli isolatori, lubrificazione dei meccanismi, integrità della tenuta) sono definiti dalla filosofia di manutenzione del proprietario e dalle linee guida pubblicate dal produttore per la specifica apparecchiatura.
Documentazione di progetto e approvazione per un interruttore di sezionamento installato, comprensiva di schema generale, schema unifilare di riferimento, dati di targhetta e marcature della fase di approvazione.
Flusso di lavoro per la progettazione, l'etichettatura e l'approvazione. La documentazione di progetto per l'installazione di un interruttore di sezionamento include in genere un disegno di disposizione generale, una scheda dati della targhetta, uno schema unifilare di riferimento, uno schema elettrico per i circuiti ausiliari e un set di istruzioni per l'installazione. Per le apparecchiature esterne, sono richiesti anche disegni di interfaccia civile che mostrino la disposizione dei bulloni di fondazione e le coordinate di ingresso dei cavi. Il contenuto della targhetta è specifico del progetto e deve essere conforme ai requisiti di installazione e di marcatura di sicurezza applicabili nella giurisdizione di riferimento. Le etichette per l'identificazione del circuito, la classe di tensione e l'indicazione dello stato di isolamento sono tutte informazioni fornite dal progetto. Il flusso di lavoro di approvazione – ovvero se la revisione dei disegni prima della produzione venga effettuata dall'ingegnere responsabile, dall'azienda elettrica o da un ispettore di terze parti – è determinato dal committente e dal quadro normativo, non solo dal fornitore dell'apparecchiatura.
Verifica della fonte di accettazione. Prima di approvare il pacchetto di apparecchiature, identificare quale documento controlla ciascun punto di verifica. Le specifiche di progetto definiscono i requisiti di installazione e di funzionamento; il manuale del produttore e i disegni approvati definiscono i limiti di installazione specifici per l'apparecchiatura; e i dati applicabili relativi all'isolamento, al meccanismo e ai circuiti ausiliari stabiliscono cosa può essere verificato. Un verbale di collaudo, quando richiesto dalle specifiche di acquisto, costituisce una fonte di accettazione per l'ambito di ispezione dichiarato, non una prova di una condizione diversa in loco.
L'invio di una richiesta di preventivo completa consente al fornitore delle apparecchiature di confermare la fattibilità, identificare i requisiti ingegneristici specifici del progetto e presentare una proposta che copra l'effettiva portata del progetto. Le richieste di preventivo incomplete producono proposte basate su ipotesi che potrebbero non corrispondere alle condizioni del sito, con conseguenti modifiche in corso d'opera e rischi di ritardo nella pianificazione.
Revisione della richiesta di offerta (RFQ) dell'acquirente, comprensiva di dati relativi alle apparecchiature, requisiti di montaggio e ambientali, nonché di imballaggio e logistica, così come presentati al fornitore.
Diagnosi RFQ sicura: è stata specificata la classe di dispositivo corretta? Prima di richiedere un preventivo per un interruttore di sezionamento, accertatevi che l'applicazione richieda effettivamente solo l'isolamento e non l'interruzione del carico o la risoluzione di un guasto.
| Condizioni nel punto di isolamento | Classe di dispositivo da specificare |
|---|---|
| Il circuito verrà sempre diseccitato prima di azionare l'interruttore. | Disconnettere interrurrore (servizio di isolamento) |
| Il circuito potrebbe essere sotto tensione e trasportare corrente di carico durante il funzionamento. | Interruttore di interruzione del carico con funzione di interruzione del carico nominale |
| La protezione da sovracorrente e l'isolamento sono entrambi necessari nello stesso punto | Interruttore di disconnessione fusibili |
| È richiesto un servizio di interruzione del guasto | Interruttore automatico o altro dispositivo di interruzione di guasto, non un interruttore di sezionamento. |
Se l'applicazione non rientra nella prima riga, un semplice interruttore di sezionamento non è la soluzione corretta, indipendentemente dalla sua corrente nominale.
Elenco dei dati forniti dall'acquirente. I seguenti input devono essere indicati esplicitamente in ogni RFQ inviata a Gamma di apparecchiature di commutazione per la distribuzione di XIYA POWER:
Fornire informazioni complete già in fase di richiesta di offerta (RFQ) elimina la causa più comune di modifiche all'ambito del progetto successive all'ordine.
Un interruttore di sezionamento standard è un dispositivo di isolamento e non deve essere azionato sotto carico a meno che l'apparecchiatura non sia specificamente classificata e approvata per l'interruzione del carico. Azionare un interruttore di sezionamento standard sotto carico può causare archi elettrici prolungati, danni all'apparecchiatura e gravi pericoli per il personale. Laddove sia necessaria l'interruzione del carico nel punto di isolamento, specificare un dispositivo con la corretta capacità di interruzione del carico per le condizioni del circuito, e non un interruttore di sezionamento standard.
La funzione di isolamento di base è identica. Le differenze risiedono nella disposizione di installazione: le apparecchiature per esterni richiedono guarnizioni resistenti agli agenti atmosferici, isolatori con una distanza di dispersione adeguata alla classe di inquinamento del sito, meccanismi di azionamento che consentano un funzionamento sicuro da una distanza di sicurezza e strutture di montaggio dimensionate per resistere a vento, ghiaccio e altri carichi meccanici. Le apparecchiature per interni sono progettate per ambienti controllati e sono in genere integrate in un quadro elettrico o in un armadio. Nessuna delle due categorie presenta un'unica configurazione universale: entrambe sono configurate in base alle specifiche esigenze di ciascun progetto.
No. La classe di tensione è solo uno dei tanti parametri necessari. La corrente nominale, il grado di inquinamento, l'altitudine, l'intervallo di temperatura ambiente, la modalità di montaggio, il tipo di meccanismo di azionamento, l'interfaccia di connessione e i requisiti ausiliari influiscono tutti sulla corretta configurazione dell'apparecchiatura. Due installazioni nella stessa classe di tensione, ma in siti diversi, possono richiedere apparecchiature sostanzialmente diverse, e considerare la classe di tensione come unico parametro di selezione produce specifiche che non possono essere preventivate o realizzate in modo affidabile.
I requisiti di distanza di sicurezza sono determinati dalla norma di installazione elettrica applicabile per la giurisdizione e la classe di tensione, dalle distanze di sicurezza minime nominali dell'apparecchiatura e, per le apparecchiature esterne, dal carico del vento e dalla vicinanza a parti o strutture adiacenti sotto tensione. Il progettista responsabile dell'installazione ha il compito di verificare che le distanze di sicurezza siano rispettate nella configurazione installata. Il fornitore dell'apparecchiatura può fornire i valori nominali di distanza di sicurezza dell'apparecchiatura; la traduzione di tali valori in una configurazione di installazione conforme è responsabilità dell'ingegnere di progetto.
I contatti ausiliari forniscono segnali di feedback di posizione utilizzati per l'indicazione locale, l'interblocco con apparecchiature adiacenti, il monitoraggio SCADA o dei sistemi di controllo, o schemi di interblocco di sicurezza. Il numero di contatti richiesti, la loro potenza elettrica nominale, la tensione di alimentazione di controllo e il metodo di cablaggio sono parametri specifici del progetto che devono essere indicati nelle specifiche. I contatti ausiliari non sono sempre inclusi di serie in tutte le configurazioni degli interruttori di sezionamento; la disponibilità e le specifiche devono essere confermate in fase di richiesta di offerta (RFQ) anziché essere date per scontate.
