Comprendere le differenze tra i quadri di alta, media e bassa tensione

I quadri elettrici sono parte integrante di tutti i sistemi elettrici e svolgono funzioni di controllo, protezione e isolamento delle apparecchiature elettriche. Sia che si tratti di impianti industriali, di centrali elettriche o anche di abitazioni, i quadri elettrici assicurano che i sistemi elettrici funzionino in modo sicuro ed efficiente. Ma che cos'è il quadro elettrico e come si differenzia in quadro elettrico ad alta, media e bassa tensione? Il blog serve a fornire informazioni sui quadri elettrici, a spiegare tutte le opzioni di tensione che li accompagnano e a spiegare come si può scegliere il tipo di quadro elettrico più adatto alle proprie esigenze.

Che cos'è il quadro elettrico?

Definizione e scopo

Tutte le forme di apparecchiature elettriche utilizzate per la commutazione, il controllo, la protezione e l'isolamento dei sistemi di alimentazione elettrica sono coperte dal termine "quadro" con interruttori, commutatori, fusibili, relè, ecc. In sostanza, interruttore di sicurezza è un modo per interrompere un circuito elettrico in caso di guasto, come una sovracorrente o un sovraccarico di corrente, salvando il sistema da eventuali danni.
Fondamentalmente, i quadri elettrici funzionano in base a tre considerazioni principali: protezione elettrica, isolamento elettrico e controllo. I sistemi sono stati quindi progettati con l'obiettivo di non causare danni alle apparecchiature elettriche, isolando molto comunemente i circuiti in caso di guasto. Ad esempio, in caso di sovratensione, il dispositivo di commutazione scollega automaticamente l'alimentazione prima che si surriscaldi, causando probabilmente danni potenziali o addirittura incendi. Inoltre, il quadro elettrico fornisce mezzi sicuri per testare, mantenere ed eliminare i guasti dei sistemi elettrici, poiché disalimenta le apparecchiature necessarie.

Elementi del quadro elettrico

I quadri elettrici sono costituiti da numerosi componenti che lavorano insieme per isolare l'alimentazione e proteggere le apparecchiature alimentate da sovraccarichi elettrici. Questi includono:

• Fusibili: Questo componente protegge un circuito interrompendo la connessione in caso di sovraccarico.
• Interruttori: Questi aprono o chiudono manualmente o automaticamente i circuiti elettrici.
• Relè: Il rilevamento dei guasti attiva l'azione necessaria, ad esempio l'apertura di un interruttore automatico.
• Isolatori: Questi garantiscono la sicurezza dell'isolamento dell'apparecchiatura dall'alimentazione.
• Interruttori automatici: Il circuito deve disconnettersi automaticamente in caso di rilevamento del guasto. Scaricatori di tensione: Per evitare picchi di tensione sui dispositivi in caso di fulmini.

Tipi di quadri elettrici: Quadri BT, MT e ad alta tensione

Fondamentalmente, i quadri elettrici possono essere suddivisi in tre grandi categorie: Bassa tensione, Media tensione e Alta tensione. La suddivisione tiene conto dei livelli di tensione con cui vengono trattati. Ciascuna categoria di quadri è adatta a diverse applicazioni e a diversi ambienti.

Quadri di bassa tensione

• Panoramica: Il quadro di bassa tensione si applica a sistemi la cui tensione non supera 1kV. Si trova comunemente sul lato a bassa tensione dei trasformatori di distribuzione dell'energia e trova applicazione in una gamma molto ampia di settori.
• Applicazioni: Il quadro BT trova applicazione in edifici residenziali, piccoli edifici commerciali e impianti industriali. Regola i servizi e la tecnologia a bassa tensione; pertanto, è sicuro per l'uso da parte di personale non qualificato o non specializzato.

Componenti e caratteristiche

• Quadro elettrico principale BT: Se alimentato da un trasformatore di rete, questo sarebbe il trasformatore più grande per un quadro AF da 400 V, con una potenza massima di 4 MVA.
• Pannelli di sottodistribuzione: Vengono utilizzati per avvicinare la potenza al punto di applicazione.
• Interruttori automatici: Proteggono i circuiti da sovraccarichi e cortocircuiti.
• Isolatori e interruttori: Consentire una manutenzione/un funzionamento sicuro.
• Vantaggi: I quadri BT sono relativamente semplici da installare e da manutenere, il che li rende una soluzione economica per le applicazioni di bassa potenza.

Quadri di media tensione

• Panoramica: I quadri di media tensione sono destinati a sistemi da 1kV a 35kV. Si applicano principalmente nei sistemi di trasmissione e distribuzione e anche nei grandi impianti industriali.
• Applicazioni: Linee di trasmissione e distribuzione dell'energia, sistemi di generatori, circuiti di alimentazione e motori negli impianti industriali.

Componenti e caratteristiche

• Interruttori automatici: Un interruttore automatico progettato per interrompere una corrente elevata in caso di guasto.
• Disconnessione/isolamento: In questo modo si scollega una parte del circuito per la manutenzione.
• Relè di protezione: Rileva un guasto e fa scattare il circuito per evitare danni.
• Quadro elettrico isolato in gas: L'uso del suo gas esafluoruro di zolfo è il mezzo per l'isolamento; in pratica, le sue proprietà isolanti sono così buone che occupa meno spazio.
• Vantaggi: Il rapporto prezzo-prestazioni dei quadri MT è relativamente eccellente e li rende adatti a un ampio spettro di applicazioni industriali e di pubblica utilità.

Apparecchiature di comando ad alta tensione

• Panoramica: I commutatori ad alta tensione funzionano con tensioni superiori a 35 kV e trovano applicazione nei grandi sistemi di alimentazione, come le reti di trasmissione e le sottostazioni. I sistemi ad alta tensione richiedono un'elevata capacità di isolamento e di estinzione degli archi elettrici.
• Applicazioni: I dispositivi di commutazione ad alta tensione trovano applicazione principalmente nei sistemi di generazione e trasmissione di energia, comprese le sottostazioni e le centrali elettriche.

Componenti e loro caratteristiche

• Interruttori automatici: Gli interruttori automatici devono essere altamente affidabili poiché si occupano di commutatori ad alta tensione e di livelli di corrente.
• Apparecchiatura di commutazione isolata in gas (GIS): Compatto e quindi utilizzato nei quadri elettrici ad alta tensione grazie alle sue migliori proprietà isolanti.
• Protezione dall'arco elettrico: Per controllare l'enorme energia che si sviluppa durante la rottura, vengono utilizzati design e materiali speciali.

Tipi di quadri elettrici ad alta tensione

• Interruttori automatici di minima (MOCB): Utilizza una quantità minima di olio per lo spegnimento dell'arco.
• Interruttori automatici ad aria compressa: Utilizza aria ad alta pressione per l'estinzione dell'arco.
• Interruttori automatici SF6: Si tratta di interruttori in cui viene utilizzato il gas esafluoruro di zolfo, che è il migliore per lo spegnimento dell'arco e l'isolamento.

Vantaggi: Il quadro di comando ad alta tensione garantisce un controllo sicuro e qualifica i grandi sistemi di alimentazione con caratteristiche che controllano livelli di energia e tensione elevati.

Come scegliere il quadro elettrico giusto

I criteri per la scelta del tipo di quadro giusto sono legati al livello di tensione, ai requisiti dell'applicazione, alla sicurezza e all'affidabilità.

Considerare i seguenti aspetti al momento della scelta del quadro:

• Requisiti di tensione: Il livello di tensione del sistema deve essere definito a seconda che si tratti di un quadro di bassa, media o alta tensione per definire il tipo di quadro utilizzato.
• Carico di potenza: Tenete conto della potenza che il vostro sistema assorbirà per assicurarvi che il quadro elettrico sia in grado di gestire il carico.
• Condizioni ambientali: L'ambiente di installazione - interno, esterno o condizioni difficili - è il secondo parametro da considerare nella scelta del tipo di quadro corretto.
• Standard di sicurezza: Assicurarsi che vengano compilate tutte le norme di sicurezza e le certificazioni relative al quadro elettrico.
• Esigenze di manutenzione: La facilità di manutenzione del quadro e la disponibilità di strutture di assistenza.

Domande frequenti (FAQ)

Quali sono le funzioni di base dei quadri elettrici?

I quadri elettrici sono in grado di controllare, proteggere e isolare i sistemi elettrici per garantire che le operazioni vengano eseguite in modo sicuro e affidabile.

Come si differenzia il quadro elettrico a seconda del tipo di tensione?

La differenza principale sta nel livello di tensione che ciascuno di essi è in grado di raggiungere: LV è fino a 1kV, MV da 1kV a 35kV e HV oltre 35kV. Tutti hanno i loro campi di utilizzo, per quanto riguarda la potenza richiesta e le specifiche del sistema.

I quadri di bassa tensione possono essere utilizzati in ambienti industriali?

Sì, viene utilizzato nelle piccole installazioni industriali e anche qui la tensione non supera 1kV. Tuttavia, nelle applicazioni industriali di grandi dimensioni, può essere necessario un quadro di commutazione MT o AT.

Quali sono le caratteristiche di sicurezza utilizzate nei quadri di alta tensione?

I quadri elettrici ad alta tensione hanno sviluppato caratteristiche di sicurezza come i meccanismi di spegnimento dell'arco, l'isolamento tramite gas e l'uso di robusti interruttori per poter gestire livelli di energia elevati senza incidenti.

Con quale frequenza viene effettuata la manutenzione del quadro elettrico?

I quadri elettrici devono essere sottoposti a manutenzione periodica per garantire un funzionamento sicuro. La manutenzione deve essere eseguita al massimo ogni 12 mesi o al momento raccomandato dal produttore mediante ispezione, pulizia e l'esecuzione dei test necessari.

Conclusione

Comprendere le differenze tra basso, medio e basso livello. quadri elettrici ad alta tensione è fondamentale per fare una scelta adatta alle vostre esigenze. La scelta di un quadro elettrico adeguato, che si tratti di impianti elettrici domestici, commerciali o industriali, è fondamentale per garantire la sicurezza e l'affidabilità del sistema. Per prendere decisioni efficaci è necessario considerare i requisiti di tensione, il carico di potenza e le condizioni ambientali.

L'acquisto del giusto quadro elettrico non riguarda la soddisfazione di un bisogno immediato di energia, ma la sicurezza e l'efficienza a lungo termine dei sistemi elettrici. Con le informazioni corrette contenute in questa guida, sarete meglio attrezzati per scegliere il quadro elettrico che protegge la vostra infrastruttura e mantiene le operazioni senza intoppi.

Questo blog, con una panoramica competente sui dispositivi di commutazione e i loro diversi tipi, ha il potenziale di fornire ai lettori le conoscenze necessarie per prendere una decisione saggia nell'approccio all'impianto elettrico. Che si tratti di un ingegnere, di un facility manager o di un proprietario di un'azienda, la conoscenza delle opzioni dei quadri elettrici può fare un'enorme differenza per la sicurezza e l'efficienza di una determinata operazione. Per maggiori informazioni contattateci.