Cos'è il quadro elettrico? Componenti, tipi e funzioni
Il quadro elettrico è un insieme di apparecchiature di commutazione, protezione, controllo e isolamento utilizzate per gestire i circuiti elettrici. A seconda del progetto, può contenere interruttori automatici, interruttori, sezionatori, sbarre collettrici, relè di protezione, trasformatori di misura e dispositivi di misurazione. Il suo scopo non è semplicemente quello di distribuire l'energia: aiuta anche a eliminare i guasti elettrici, controllare gli alimentatori e stabilire l'isolamento necessario per la manutenzione. La disposizione esatta varia in base alla classe di tensione, all'installazione, allo schema di protezione e agli standard applicabili.
Per chiunque lo chieda cos'è il quadro elettrico, aiuta a separare le attività del sistema dal cabinet fisico. Un interruttore è un componente; un quadro di comando coordina diversi componenti per servire una parte definita di un sistema di alimentazione. JSGK presenta al suo interno quadri ad alta tensione, armadi a bassa tensione e unità principali ad anello catalogo materiale elettrico, offrendo agli acquirenti del progetto punti di partenza per famiglie di prodotti piuttosto che una configurazione universale.
Cosa fanno effettivamente i quadri elettrici?
Il quadro ha tre funzioni strettamente correlate: controllo, protezione e isolamento. Ciascuna funzione può utilizzare dispositivi diversi, anche quando più funzioni sono assemblate in un unico programma.
Controllo: circuiti di apertura, chiusura e instradamento
I dispositivi di commutazione consentono agli operatori o ai sistemi di controllo di aprire e chiudere circuiti designati, in base alle loro prestazioni operative. Le tratte in arrivo, gli accoppiatori bus e le partenze in partenza possono essere disposti in modo da corrispondere allo schema unifilare. Un dispositivo di commutazione adatto alla corrente di carico normale non è automaticamente dimensionato per interrompere un cortocircuito; la specifica dell'apparecchiatura deve identificarne la funzione.
Protezione: rilevamento ed eliminazione dei guasti
Le funzioni di protezione possono rispondere a sovracorrente, cortocircuiti, guasti a terra o altre condizioni definite dalla progettazione del sistema. Un relè di protezione può valutare le misurazioni e avviare uno sgancio, mentre un interruttore automatico adeguatamente dimensionato interrompe la corrente di guasto. Alcuni dispositivi a bassa tensione incorporano protezione e interruzione in un'unica unità. Né l’esistenza di un relè né un’etichetta con la dicitura “protetto” dimostrano che sia stato coordinato uno schema completo.
Isolamento: stabilire un confine elettrico sicuro
L'isolamento è diverso dall'interruzione della corrente di guasto. Un sezionatore o altro dispositivo di isolamento viene selezionato e utilizzato in base alla sua funzione nominale e ai requisiti dell'installazione. La manutenzione richiede le procedure di sicurezza autorizzate del sito, la verifica e adeguate disposizioni di messa a terra o di messa a terra; la sola posizione dell'interruttore nell'armadio non deve essere considerata la prova che il lavoro può iniziare.
| Funzione | Attrezzatura tipica | L'acquirente dovrebbe confermare |
|---|---|---|
| Controllo | Interruttori, interruttori automatici, contattori o meccanismi operativi | Schema circuitale e compiti di commutazione |
| Protezione | Relè, sensori, sganciatori di protezione e dispositivi di interruzione nominali | Livello di guasto, coordinamento e funzioni di protezione richieste |
| Isolamento | Sezionatori, dispositivi di messa a terra e interblocchi dove progettati | Sistemazione di isolamento e requisiti di sicurezza del progetto |
Quali componenti sono presenti all'interno del quadro?
I componenti del quadro elettrico dipendono dal fatto che l'apparecchiatura sia un assieme BT, una linea MT con involucro metallico o un altro progetto. Quelle che seguono sono funzioni comuni, non un'affermazione secondo cui ogni armadio contiene ogni articolo.
Interruttori automatici, interruttori e sezionatori
Un interruttore automatico viene selezionato per trasportare e interrompere la corrente nelle condizioni specificate. Gli interruttori e i sezionatori di carico hanno i propri ruoli di commutazione o isolamento, che non dovrebbero essere considerati intercambiabili. L'esatta disposizione operativa e di interblocco deve essere esaminata sullo schema finale approvato.
Sbarre, Collegamenti e Vani Cavi
Le sbarre formano percorsi conduttivi tra le forniture in entrata e le partenze in uscita. Il complesso può avere una sbarra principale, sbarre sezionate, collegamenti derivati e spazi di terminazione cavi. La corrente nominale, la tenuta al cortocircuito, le distanze di isolamento e la disposizione dell'involucro influiscono sulla disposizione completa. L’aspetto di una sbarra da sola non ne stabilisce le prestazioni nominali.
Relè di protezione, trasformatori di strumenti e controlli
I trasformatori di corrente (TA) e i trasformatori di tensione (TV), quando installati, forniscono segnali di misurazione per dispositivi di misurazione e protezione. I relè di protezione elaborano questi ingressi in base alle impostazioni e alla logica; contatori, spie luminose, contatti ausiliari e apparecchiature di comunicazione supportano il funzionamento e il monitoraggio. Gli acquirenti dovrebbero distinguere le caratteristiche richieste dallo schema unifilare dagli accessori opzionali del mobile.
| Componente | Ruolo principale | Domanda sulle specifiche |
|---|---|---|
| Interruttore automatico | Interruzione delle correnti nominali e guasti specificati | Quali sono la tensione nominale, la corrente e i compiti di interruzione? |
| Sbarra collettrice | Distribuzione della corrente tra i circuiti | Come è organizzato e valutato l'autobus? |
| TA/TV | Segnali di misura | Quali rapporti, classi e oneri sono richiesti? |
| Relè di protezione | Logica di protezione e segnali di intervento | Quali funzioni e interfacce sono specificate? |
| Controlli e misurazioni | Funzionamento, stato e monitoraggio | Quali indicazioni e comunicazioni sono necessarie? |
I quadri di bassa, media e alta tensione non sono lo stesso prodotto
I quadri coprono una famiglia di modelli piuttosto che un armadio universale. Le apparecchiature a bassa tensione comunemente servono gli edifici a valle e la distribuzione industriale. I gruppi di media tensione spesso servono alimentatori industriali e circuiti di distribuzione dei servizi pubblici. Le installazioni ad alta tensione possono comportare diverse disposizioni di involucri, interruzioni, isolamenti e sottostazioni. I confini specifici LV/MV/HV e gli standard di prova applicabili dipendono dalla giurisdizione del progetto e dal sistema standard; un’unica tabella limite globale sarebbe fuorviante.
JSGK quadri ad alta tensione La pagina identifica KYN, XGN e le relative famiglie di armadi con custodia metallica per ricezione, distribuzione, protezione, monitoraggio e misurazione. Suo quadri e armadi di distribuzione a bassa tensione La pagina fornisce un percorso di prodotto separato per i sistemi a valle. Tali pagine identificano le famiglie di prodotti, non una promessa che tutte le classificazioni o le funzionalità di protezione siano disponibili in ogni configurazione.
Design con isolamento in aria e in gas
La tecnologia di isolamento è un'altra scelta indipendente dalla classe di tensione. I quadri isolati in aria utilizzano l'aria come mezzo isolante principale nel relativo progetto. Le apparecchiature isolate in gas racchiudono i componenti in un ambiente controllato di gas isolante. Esistono anche approcci con isolamento solido e ibridi; la loro applicabilità dipende dalla progettazione e dagli standard delle apparecchiature.
Lo spazio, il servizio elettrico nominale, l'accesso per la manutenzione, le condizioni ambientali e i requisiti del progetto influiscono tutti sulla selezione. Non è tecnicamente corretto affermare che il GIS sia universalmente superiore all’AIS. Per la famiglia di prodotti in questione, JSGK fornisce a unità principale ad anello e armadio isolato in gas pagina; le caratteristiche finali del mezzo di isolamento e dell'armadio devono essere verificate dalla scheda tecnica effettiva.
Dove si trovano i quadri in un sistema di distribuzione dell'energia?
Un percorso di distribuzione semplificato può essere: alimentazione in ingresso → commutazione e protezione AT o MT a monte → trasformatore dove è richiesta la conversione della tensione → quadro BT → alimentatori e carichi in uscita. Le topologie reali variano e non tutte le installazioni seguono questa sequenza esatta.
Ad esempio, una sottostazione a scatola può combinare la trasformazione dell'energia con funzioni di commutazione e distribuzione a tensione più alta e più bassa all'interno di una disposizione integrata. JSGK sottostazione scatolata la pagina del prodotto illustra questa relazione di sistema. I quadri e i trasformatori svolgono compiti diversi: il trasformatore modifica i livelli di tensione; il quadro controlla, protegge e isola i circuiti ad esso collegati.
Quadri elettrici e centralini: qual è la differenza?
Entrambi i termini descrivono apparecchiature di distribuzione dell'energia, ma non sono sempre intercambiabili. Negli standard e negli appalti nordamericani, i quadri e i quadri di distribuzione a bassa tensione possono avere requisiti di costruzione, dispositivi e standard diversi. Altrove, la terminologia e la classificazione delle apparecchiature possono seguire le specifiche nazionali o basate su IEC. Piuttosto che dare per scontato che un nome stabilisca le prestazioni, confrontare lo standard di prodotto concordato, la classificazione dei guasti, i tipi di dispositivi, la disposizione dei compartimenti, i requisiti di accesso e manutenzione.
Un pannello etichettato come "quadro" non dovrebbe essere accettato esclusivamente con il suo nome. Gli acquirenti dovrebbero verificare cosa c'è all'interno dell'assieme e quali compiti operativi e di test coprono effettivamente il progetto presentato.
Cosa dovrebbe specificare un acquirente prima di scegliere un quadro?
Conoscere la definizione di base del quadro è utile, ma un preventivo significativo per le apparecchiature elettriche richiede una descrizione del progetto. Un acquirente dovrebbe normalmente preparare le seguenti informazioni per la revisione tecnica:
- Tensione nominale del sistema e classe di tensione applicabile.
- Corrente nominale e grandezze del circuito ingresso/uscita.
- Livello di cortocircuito disponibile e valori di resistenza o di interruzione richiesti.
- Schema unifilare, disposizione delle sezioni sbarre e schema della partenza.
- Requisiti di protezione, misurazione, interblocco e comunicazione.
- Installazione interna o esterna, condizioni ambientali e del sito.
- Ingresso cavi, interfacce terminali e requisiti della custodia.
- Vincoli operativi e di accesso per la manutenzione.
- Standard di progetto applicabili e requisiti dei documenti.
- Quantità di apparecchiature e interfacce di consegna richieste.
Questi input aiutano a differenziare una richiesta generale su una famiglia di prodotti da una configurazione di armadio approvata. JSGK richiede livello di tensione, corrente, livello di cortocircuito, quantità di circuiti, ambiente e disegni per la revisione del progetto. Per proseguire da questa spiegazione alla scelta effettiva dell'attrezzatura, discuti i requisiti del tuo quadro con JSGK e fornire le informazioni di sistema pertinenti.
In sintesi, i quadri elettrici sono le apparecchiature di commutazione, protezione e isolamento coordinate del sistema. I suoi componenti, la disposizione dell'isolamento e le prestazioni nominali variano in base agli standard del circuito e del progetto. Si parte dallo schema funzionale e unifilare, per poi valutare la specifica famiglia di prodotto e la configurazione tecnica confermata.