Analisi della funzione, del principio di funzionamento e del meccanismo di sicurezza a cinque-prove dei quadri ad alta-tensione

I quadri ad alta- tensione rappresentano un insieme fondamentale di apparecchiature nei sistemi di alimentazione utilizzati per la distribuzione, il controllo e la protezione dell'energia. Svolge un ruolo cruciale nell'isolamento elettrico e nella programmazione operativa durante la generazione, trasmissione e distribuzione di energia. Come un tipico armadio elettrico di distribuzione, la sua essenza è quella di garantire il funzionamento sicuro e stabile del sistema di alimentazione attraverso unità di commutazione, protezione e misurazione ed è ampiamente utilizzato nelle sottostazioni e negli scenari di distribuzione dell'energia industriale.

 

Nei moderni sistemi di distribuzione dell'energia, i quadri ad alta- tensione si stanno gradualmente integrando con varie infrastrutture di distribuzione dell'energia, come armadi elettrici di distribuzione e armadi di distribuzione di cavi elettrici, formando una struttura sistematica di armadi che insieme costituiscono la rete di distribuzione e controllo di reti elettriche complesse.

 

 

 

I quadri ad alta-tensione sono generalmente costituiti da armadi di linea in ingresso, armadi di misurazione, armadi di congiunzione bus, armadi di trasformazione, armadi di linea in uscita e armadi di compensazione dei condensatori. Queste unità funzionali lavorano insieme per completare la trasmissione e la gestione della potenza. L'armadio della linea in ingresso è responsabile dell'accesso all'alimentazione e della distribuzione primaria, l'armadio di misurazione viene utilizzato per le statistiche e il monitoraggio dell'energia e l'armadio di collegamento bus realizza la connessione bus e la commutazione di sistemi di alimentazione doppia-.

 

Nelle moderne architetture di distribuzione dell’energia, diversi scenari applicativi corrispondono a diversi tipi di sistemi di armadi. Per esempio:

Gli scenari dei data center utilizzano comunemente armadi di distribuzione per data center e armadi di distribuzione dati.
Gli scenari di comunicazione e rete utilizzano comunemente l'armadio hub di distribuzione in fibra e l'armadio modulare in fibra.
Nei sistemi di distribuzione dell'energia industriale, sono comuni gli armadi di distribuzione in acciaio e gli armadi di distribuzione modulari.
Nei sistemi di distribuzione dell'alimentazione-montati su rack, vengono comunemente utilizzati armadi di distribuzione dell'alimentazione su rack.

 

Inoltre, nelle infrastrutture esterne e di comunicazione, gli armadi di distribuzione in fibra ottica per esterni e gli armadi di distribuzione in fibra ottica per esterni vengono utilizzati per la gestione centralizzata dei segnali in fibra ottica e dei sistemi di alimentazione.

 

 

I quadri ad alta-tensione monitorano e controllano il sistema di alimentazione tramite interruttori automatici, sezionatori, trasformatori e dispositivi di protezione. Quando il sistema funziona normalmente, la corrente entra in ciascun armadio funzionale attraverso la sbarra collettrice e viene distribuita ai diversi terminali di carico; quando si verifica un guasto i dispositivi di protezione intervengono tempestivamente interrompendo il circuito guasto garantendo così la sicurezza dell'impianto.

 

Nelle complesse reti di distribuzione dell'energia, varie apparecchiature di distribuzione specializzate operano in collaborazione, come ad esempio:

Armadio di distribuzione CC: utilizzato per la distribuzione dell'alimentazione del sistema CC.

Armadio di distribuzione dell'alimentazione CC: fornisce la garanzia dell'alimentazione CC.

Armadio di distribuzione con fusibile: fornisce protezione da sovracorrente tramite protezione con fusibile.

Armadio di distribuzione intelligente: possiede funzionalità di monitoraggio e controllo automatizzato.

 

Negli scenari di comunicazione esterna o in fibra ottica, l'armadio di distribuzione esterno con connessione incrociata in fibra ottica e l'armadio di distribuzione esterno vengono utilizzati anche per ottenere una distribuzione stabile di segnali e alimentazione tra le regioni.

 

 

Con lo sviluppo intelligente dei sistemi di alimentazione, le apparecchiature di distribuzione dell'energia si stanno gradualmente evolvendo verso la modularizzazione e l'integrazione. Per esempio:

 

Le cabine di distribuzione modulare sottolineano la scalabilità strutturale.

La distribuzione in metallo-montata a parete è adatta per ambienti-con spazi limitati.

Le cabine modulari in fibra forniscono capacità di implementazione flessibili per i sistemi in fibra ottica.

Le cabine di distribuzione per data center soddisfano i requisiti di alimentazione ad alta-densità.

 

Nell'industria e nelle infrastrutture, le cabine per scatole di distribuzione dei cavi elettrici e le cabine per hub di distribuzione delle fibre sono ampiamente utilizzate anche per la gestione centralizzata e l'allocazione ottimizzata delle risorse di cavi e fibre ottiche.

 

 

 

La progettazione di sicurezza principale dei quadri ad alta-tensione è incorporata in un meccanismo di interblocco a cinque-protezioni per prevenire malfunzionamenti e incidenti elettrici:

 

Impedire la chiusura sotto carico: l'interruttore non può essere spostato nella posizione di lavoro durante il test.
Impedire la chiusura con il filo di terra collegato: è vietato il funzionamento dell'interruttore automatico quando l'interruttore di terra è chiuso.
Prevenzione dell'ingresso accidentale nei compartimenti sotto tensione: la porta dell'armadio viene bloccata meccanicamente quando sotto tensione.
Prevenire il collegamento del filo di terra mentre è sotto tensione: l'interruttore di terra non può essere inserito durante il funzionamento.
Prevenire la disconnessione sotto carico: è vietato abbandonare la posizione di lavoro durante il funzionamento.

 

Queste logiche di protezione sono applicabili anche a sistemi moderni come armadi elettrici di distribuzione e sistemi di armadi di controllo intelligenti, e il funzionamento sicuro è ottenuto attraverso interblocchi elettrici e meccanici.

 

 

Nelle applicazioni pratiche di ingegneria, i quadri ad alta-tensione non solo esistono come unità indipendente ma funzionano anche in collaborazione con vari sistemi di distribuzione dell'energia. Per esempio:

 

Gli armadi di distribuzione per esterni vengono utilizzati in ambienti di distribuzione dell'energia esterna.

Gli armadi elettrici di distribuzione fungono da portanti di controllo generale della distribuzione dell'energia.

Gli armadi di distribuzione dati supportano i sistemi di alimentazione e distribuzione del data center.

Gli armadi di distribuzione in acciaio forniscono una protezione strutturale ad alta-resistenza.

 

Allo stesso tempo, nei nuovi sistemi energetici e di alimentazione industriale, vengono combinati con vari tipi di apparecchiature come armadi di distribuzione con fusibili e armadi di distribuzione CC per ottenere una gestione unificata di livelli multi-di tensione e sistemi multi-circuito.

 

 

 

Essendo l'unità di controllo principale di un sistema di alimentazione, il quadro ad alta- tensione è essenzialmente una piattaforma di gestione dell'energia sicura, affidabile ed efficiente. Con lo sviluppo di reti intelligenti e sistemi modulari di distribuzione dell'energia, vari nuovi tipi di apparecchiature, come ad esempioArmadi di distribuzione intelligentie armadi di distribuzione modulari, vengono costantemente integrati, facendo sì che l'intero sistema di distribuzione dell'energia evolva continuamente verso la digitalizzazione e l'integrazione.