Sezionatori di alta tensione: classificazione, regole d'uso e tecnica di esecuzione delle operazioni

I sezionatori sono dispositivi di manovra con punto di intervento visibile che non dispongono di un meccanismo di sgancio libero. Sono progettati per accendere e spegnere sezioni attive di un circuito elettrico (alta tensione) in assenza di corrente di carico o per modificare lo schema di connessione.

Scopo dei sezionatori

I sezionatori servono a creare uno spazio visibile che separa le apparecchiature non operative dalle parti sotto tensione. Ciò è necessario, ad esempio, quando si espongono attrezzature da riparare per eseguire lavori in sicurezza.

I sezionatori non hanno dispositivi d'arco e quindi sono progettati principalmente per accendere e spegnere i circuiti in assenza di corrente di carico e sono eccitati o addirittura spenti.

Maggiori informazioni sui diversi design dei sezionatori qui: Come funzionano e sono disposti i sezionatori di alta tensione

In assenza di un interruttore nel circuito elettrico negli impianti elettrici da 6-10 kV, è consentito l'accensione e lo spegnimento mediante sezionatori di piccole correnti, molto inferiori alle correnti nominali del dispositivo, come discusso di seguito.

Requisiti per i sezionatori

I requisiti per i sezionatori dal punto di vista della loro manutenzione da parte del personale di servizio sono i seguenti:

• i sezionatori devono creare un circuito aperto ben visibile corrispondente alla classe di tensione dell'impianto;

• gli azionamenti sezionatori devono essere provvisti di dispositivi per il fissaggio rigido delle lame in ciascuna delle due posizioni di funzionamento: acceso e spento. Inoltre, devono avere arresti affidabili, limitando la rotazione dei coltelli ad un angolo maggiore di un dato;

• i sezionatori devono essere inseriti e disinseriti nelle condizioni ambientali peggiori (es. ghiaccio);

• gli isolatori portanti e le barre isolanti devono sopportare i carichi meccanici derivanti dalle operazioni;

• le lame principali dei sezionatori devono essere collegate alle lame del dispositivo di messa a terra, il che esclude la possibilità di inserirle entrambe contemporaneamente.

Classificazione e disposizione dei sezionatori

I singoli tipi di sezionatori 6 - 10 kV differiscono l'uno dall'altro:

• per tipologia di installazione (sezionatori per installazione interna ed esterna);
• dal numero di poli (sezionatori unipolari e tripolari);
• dalla natura del movimento della lama (sezionatori del tipo verticale-rotante e oscillante).
• i sezionatori tripolari sono azionati da un azionamento a leva, i sezionatori unipolari - da un'asta isolante operativa.

La differenza nella progettazione dei sezionatori per installazioni interne ed esterne è spiegata dalle condizioni del loro funzionamento. I sezionatori esterni devono avere dispositivi che rompono la crosta di ghiaccio formata durante il ghiaccio. Inoltre, vengono utilizzati per spegnere piccole correnti di carico ei loro contatti sono dotati di avvisatori acustici per estinguere l'arco che si forma tra contatti divergenti.

Utilizzo di sezionatori per disconnettere correnti di equalizzazione e piccole correnti di carico

La capacità dei sezionatori di accendere e spegnere le correnti di carica di cavi e linee aeree, correnti di magnetizzazione dei trasformatori di potenza, correnti di equalizzazione (questa è la corrente che passa tra due punti di una rete chiusa elettricamente collegata e dovuta alla differenza di tensione e ridistribuzione del carico durante la disconnessione o l'accensione del collegamento elettrico) e piccole correnti di carico confermate da numerosi test effettuati nei sistemi di alimentazione. Ciò si riflette in una serie di direttive che ne disciplinano l'uso.

Pertanto, nei quadri chiusi i sezionatori da 6-10 kV consentono di accendere e spegnere le correnti di magnetizzazione dei trasformatori di potenza, le correnti di carica delle linee, nonché le correnti di guasto a terra che non superano i seguenti valori:

• Alla tensione 6 kV: corrente di magnetizzazione — 3,5 A. Corrente di carica — 2,5 A. Corrente di guasto a terra — 4,0 A.

• A una tensione di 10 kV: corrente di magnetizzazione — 3,0 A. Corrente di carica — 2,0 A. Corrente di guasto a terra — 3,0 A.

L'installazione di barriere isolanti tra i poli consente di aumentare la corrente di accensione e spegnimento di 1,5 volte.

I sezionatori da 6 a 10 kV consentono di inserire e disinserire correnti di equalizzazione fino a 70 A, nonché correnti di carico di linea fino a 15 A, a condizione che le manovre vengano eseguite con sezionatori tripolari per installazione all'aperto con comando meccanico.

I sezionatori sono spesso dotati di dispositivi di messa a terra fissi, il che consente di non ricorrere all'installazione di messa a terra portatile su apparecchiature portate per la riparazione, eliminando così le violazioni delle norme di sicurezza associate al processo di installazione di messa a terra portatile.

Interruttori per sezionatori

La varietà di installazioni elettriche si traduce in una combinazione illimitata di dimensioni e configurazioni dei quadri. Utilizzando l'esperienza straniera nelle sottostazioni, si consiglia di sostituire sezionatori e interruttori con apparecchiature di nuova generazione: sezionatori.

L'interruttore di manovra-sezionatore combina le funzioni di disconnessione e disconnessione in un unico dispositivo, il che consente di ridurre l'area della sottostazione e aumentare la disponibilità.

L'utilizzo degli interruttori di manovra-sezionatori riduce gli interventi di manutenzione e offre i seguenti vantaggi:

• Alimentazione pressoché continua delle utenze (a seconda dell'evoluzione della cabina o della rete, la manutenzione potrebbe interrompere l'alimentazione di alcune utenze).
• Riduzione del rischio di guasti del sistema, in quanto il rischio di guasti nei circuiti primari durante la manutenzione (ovvero quando le persone sono nella sottostazione) è maggiore rispetto al normale funzionamento, poiché durante la manutenzione non tutte le apparecchiature sono in funzione e non vi è possibilità di ridondanza.
• Costi di esercizio ridotti associati a una bassa occupazione per la manutenzione del quadro.
• Migliorare la sicurezza del personale e ridurre il rischio di incidenti, interruzioni di corrente nelle sottostazioni, errori di lavoro, poiché tutti i lavori nella sottostazione comportano un potenziale rischio di scosse elettriche, cadute dall'alto, ecc. Lo smontaggio accelerato del dispositivo di contatto consente una rapida disconnessione dell'interruttore di manovra-sezionatore. Pertanto, durante l'azionamento dell'interruttore di manovra-sezionatore scattato, possono essere alimentate altre apparecchiature della sottostazione.

Tecnica per eseguire operazioni con sezionatori

Nei quadri, le operazioni di apertura e chiusura dei sezionatori di una connessione che ha un interruttore nel suo circuito devono essere eseguite dopo aver verificato la posizione di spento dell'interruttore nel luogo della sua installazione.

Prima di scollegare o collegare i sezionatori, è necessario controllarli dall'esterno, sezionatori, attuatori e dispositivi di blocco non devono essere danneggiati che ne impedirebbero il funzionamento. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata all'assenza di ponticelli di bypass. Se si riscontrano difetti, le operazioni con i sezionatori sotto tensione devono essere eseguite con la massima attenzione e solo con il permesso di chi ha ordinato la commutazione. È vietato lavorare con sezionatori sotto tensione se si riscontrano crepe sugli isolanti.

La commutazione manuale dei sezionatori dovrebbe essere rapida e decisa, ma senza scosse a fine corsa.Quando si verifica un arco tra i contatti, le lame dei sezionatori non devono essere tirate indietro, perché se i contatti divergono, l'arco potrebbe estendersi, chiudere lo spazio tra le fasi e causare un cortocircuito. L'operazione di inclusione deve essere completata in tutti i casi. Se i contatti si toccano, l'arco si estingue senza causare danni all'apparecchiatura.

La disconnessione dei sezionatori, invece, avviene lentamente e con attenzione. Innanzitutto, viene eseguita una corsa di prova con la leva di azionamento per garantire che le aste funzionino correttamente, non vi siano vibrazioni e danni agli isolatori. Se si verifica un arco nel momento in cui i contatti divergono, i sezionatori devono essere accesi immediatamente e non funzionano con essi fino a quando non viene chiarita la causa della formazione dell'arco.

Gli interventi sui sezionatori unipolari eseguiti mediante aste di manovra devono essere eseguiti nell'ordine che garantisca la massima sicurezza per il personale. Supponiamo che il personale abbia erroneamente aperto i sezionatori sotto carico.

Con un carico misto, è più sicuro disinserire il primo dei tre sezionatori, in quanto non genera un forte arco anche se la corrente nominale scorre nel circuito. Al momento della divergenza dei contatti tra loro, solo relativamente piccoli differenza di potenziale, perché da un lato il sezionatore da far scattare sarà alimentato dalla fonte di alimentazione e, dall'altro, funzionerà approssimativamente la stessa fem per un certo tempo, indotta da motori di carico sincroni e asincroni che ruotano quando alimentati in due fasi, come oltre che per i banchi di condensatori installati nelle reti di distribuzione.

Quando scatta il secondo sezionatore, sul carico si verificheranno forti archi elettrici. La terza disconnessione non interromperà affatto l'alimentazione. Poiché l'intervento del sezionatore della seconda serie è il pericolo maggiore, dovrebbe essere posizionato il più lontano possibile dai sezionatori delle altre fasi. Pertanto, per qualsiasi disposizione dei sezionatori (orizzontale o verticale), il sezionatore di fase intermedio deve essere sempre disinserito per primo, poi quando i sezionatori sono disposti in fila orizzontale, i sezionatori di estremità si alternano in sequenza e con la disposizione verticale dei sezionatori ( uno sopra l'altro), il sezionatore superiore interviene per secondo e quello inferiore per terzo. …

Le manovre di chiusura dei sezionatori unipolari vengono eseguite in ordine inverso.

Nei circuiti contenenti interruttori a molla, le manovre di sezionamento devono essere eseguite con le molle allentate per evitare chiusure accidentali degli interruttori durante le manovre di sezionamento.

Nelle reti 6-10 kV funzionanti con compensazione della corrente capacitiva di guasto a terra, prima di interrompere la corrente di magnetizzazione del trasformatore, nella cui parte di neutro è collegata la reattanza di soppressione dell'arco, la reattanza di soppressione dell'arco deve essere innanzitutto spenta, per evitare sovratensioni che possono essere causate dalla contemporanea apertura dei contatti delle tre fasi.

Sicurezza personale del personale che esegue le operazioni di sezionamento Quando si esegue qualsiasi operazione su sezionatori sotto tensione, la persona che esegue l'operazione (e controlla le sue azioni - nel caso di commutazione in due) deve prima selezionare tale posizione su dispositivo dispositivoper evitare lesioni dovute alla possibile distruzione e caduta degli isolatori dell'apparecchio insieme agli elementi conduttivi ad essi fissati, nonché per proteggersi dall'effetto diretto di un arco elettrico quando si verifica.

Si sconsiglia di guardare le parti di contatto del dispositivo durante il funzionamento. Tuttavia, dopo il completamento dell'operazione di accensione o spegnimento, è obbligatorio verificare la posizione delle lame principali dei sezionatori e delle lame dei sezionatori di terra fissi, poiché in pratica si sono verificati casi di mancato disinnesto delle lame principali, intervento di lame di sezionatori di terra fissi su singole fasi, coltelli che cadono oltre le ganasce di contatto, aste di trazione da azionamenti, ecc. In questo caso ogni fase dei sezionatori deve essere verificata separatamente, indipendentemente dall'effettiva posizione delle alette delle altre fasi e dalla presenza di collegamenti meccanici tra di esse.