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Unità di derivazione ad anello fisso HXGN-24 – Quadro compatto da 24 kV
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Unità di derivazione ad anello fisso HXGN-24 – Quadro compatto da 24 kV
HXGN-24 estende la piattaforma di unità di derivazione fissa fino a 24 kV, destinata alla distribuzione secondaria su reti a 20 kV e 22 kV. Come la versione a 12 kV, integra in un cabinet metallico chiuso e isolato ad aria un interruttore di carico a tre posizioni, un interruttore di messa a terra e, opzionalmente, protezione mediante fusibili ad alta tensione; tuttavia, rispetto alla versione a 12 kV, prevede distanze d’isolamento maggiori e un livello d’isolamento più elevato, richiesti dall’impiego a 24 kV.
PERCHÉ ESISTE LA CLASSE A 24 kV
Un quadro a 24 kV non è semplicemente un armadio a 12 kV con nuova etichettatura. La tensione di tenuta a frequenza di rete sale a 50 kV e la tensione di tenuta agli impulsi di fulmine raggiunge i 125 kV di picco, il che richiede distanze maggiori tra fase e fase e tra fase e terra, componenti in resina epossidica fisicamente più grandi e un involucro più alto. Ciò ha rilevanza commerciale poiché la distribuzione a 20 kV e 22 kV sta espandendosi: le aziende elettriche dell’Europa orientale utilizzano la tensione di distribuzione di 20 kV come standard consolidato, mentre le reti del Golfo negli Emirati Arabi Uniti e nel Qatar impiegano 22 kV insieme a 11 kV. Specificare un’unità a 12 kV per queste reti non comporta un risparmio di costo, ma rappresenta un guasto dielettrico in attesa di verificarsi.
COMUTAZIONE A TRE POSIZIONI E FUNZIONAMENTO AD ANELLO
L’interruttore di carico fornisce le posizioni Chiuso, Aperto e Messa a Terra mediante un singolo meccanismo interbloccato, garantendo una messa a terra positiva e visibile prima di qualsiasi intervento sui cavi, senza necessità di un dispositivo di messa a terra separato. In configurazione ad anello, due unità ospitano i cavi di ingresso e uscita dell’anello, mentre una terza alimenta il trasformatore locale; pertanto, in caso di guasto su un cavo, l’anello viene riconfigurato per isolare il guasto, evitando la perdita di alimentazione per tutti i clienti a valle.
ISOLAMENTO IN ARIA E LA QUESTIONE DEI GAS F
L’HXGN-24 è isolato in aria. Per gli acquirenti dell’UE e dell’Europa orientale, questa caratteristica rappresenta sempre più un vantaggio negli appalti, piuttosto che un compromesso tecnico: non vi è alcun inventario di SF6 da dichiarare, nessun obbligo di monitoraggio delle perdite e nessun requisito di recupero del gas alla fine della vita utile. Qualora l’ambiente d’installazione sia severo – nebbia salina costiera, polvere desertica, rischio di allagamento o collocazione sotterranea – un’unità isolata in gas sigillata rimane la scelta più duratura e deve essere specificata al suo posto.
Adattamento ambientale
La protezione IP3X è standard, con opzione IP4X disponibile. Per le installazioni nel Golfo Persico, viene effettuata una valutazione di derating rispetto alla temperatura ambiente reale di 50–55 °C, anziché rispetto al riferimento IEC di +40 °C. La fornitura per i paesi della CSI è disponibile nelle versioni climatiche GOST 15150, dotate di riscaldamento anticondensa e lubrificante idoneo a basse temperature.
Applicazioni principali
- Distribuzione secondaria su reti da 20 kV dell’Europa orientale: Polonia, Romania, Bulgaria, Ungheria, Serbia.
- Distribuzione da 22 kV negli Emirati Arabi Uniti, nel Qatar e nell’intera regione del Golfo Persico.
- Substazioni compatte e prefabbricate per sviluppi residenziali, commerciali e leggermente industriali alimentati a 20 kV o 22 kV.
- Punti di commutazione per anelli di alimentazione urbani su reti in cavo da 20 kV e 22 kV.
- Distribuzione interna per aree industriali e zone franche.
- Raccolta di energia da fonti rinnovabili a 22 kV, dove la maggiore tensione di raccolta riduce le perdite nei cavi su grandi impianti solari ed eolici.
- Protezione del trasformatore mediante combinazione di interruttore di carico e fusibile ad alta tensione.
- Rete di distribuzione municipale, inclusa la rete sudafricana da 22 kV.
Configurazioni tipiche
Anello a due unità in ingresso/uscita; anello a tre unità con alimentatore trasformatore; anello a quattro unità e oltre con alimentatori aggiuntivi o strumentazione di misura. Estensibile sul campo man mano che la rete si sviluppa.
Adattamento Regionale
- Europa orientale: distribuzione standard a 20 kV, conforme alla norma EN 62271-200. L’isolamento in aria evita gli obblighi relativi ai gas fluorurati (F-Gas).
- Emirati Arabi Uniti e Qatar: distribuzione a 22 kV, soggetta all’approvazione dei materiali da parte di DEWA e KAHRAMAA.
- Russia e paesi della CSI: reti urbane a 20 kV, certificate secondo la norma GOST R con indicazione della versione climatica.
- Africa: reti di distribuzione municipali e industriali a 22 kV, in particolare in Sud Africa.
Non adatto per
reti a 33 kV e 35 kV: specificare la classe 40,5 kV. Per applicazioni che richiedono l’interruzione completa della corrente di cortocircuito su ogni derivazione senza fusibili, specificare un quadro con interruttore estraibile. Per ambienti severi caratterizzati da allagamenti, polvere intensa o nebbia salina, specificare un’unità isolata in gas ermetica. Reti a 10 kV o 11 kV, per le quali la soluzione HXGN-12 è corretta ed economicamente più vantaggiosa.
DATI TECNICI – HXGN-24
Conformità: IEC 62271-200, IEC 62271-103
| CATEGORIA | Voce | Dettagli relativi ai parametri |
| Electrical Ratings | Tensione nominale | 24 kV |
| Frequenza nominale | 50 Hz / 60 Hz | |
| Tensione nominale di tenuta al regime sinusoidale (1 min) | 50 kV | |
| Tensione nominale di tenuta agli impulsi atmosferici (BIL) | 125 kV di picco | |
| Corrente nominale continua | 630 A | |
| Corrente Nominali di Sopportazione a Tempo Breve | 20 kA per 4 s | |
| Corrente di Cortocircuito Nominali alla Creazione | 50 kA di picco | |
| Potere di interruzione dell'interruttore di carico | 630 A | |
| Interruzione del circuito del trasformatore con protezione a fusibile | fino a 31,5 kA con fusibile ad alta tensione | |
| Edilizia | Mezzo Isolante | aereo |
| Tipo di Interruttore | interruttore di carico a tre posizioni – Chiuso / Aperto / Messa a terra | |
| Grado di protezione | Standard IP3X; opzionale IP4X | |
| Involucro | acciaio laminato a freddo, verniciato a polvere RAL 7035 | |
| Materiale del Collettore Principale | rame | |
| Connessione cavo | ingresso inferiore, morsetto avvitato o connettore separabile | |
| Operazione | leva manuale di serie; opzionale motore AC/DC 110 V o 220 V | |
| A incastro | meccanico, che impone la sequenza interruttore-terra-porta | |
| Dimensioni | Larghezza unità | 500 mm / 600 mm a seconda della funzione |
| Altezza dell'Unità | 1800 mm / 2000 mm | |
| Profondità dell’unità | 1100 mm / 1200 mm | |
| Peso approssimativo | 300-450 kg per unità | |
| Condizioni di servizio | Temperatura ambiente | -10 ℃ a +40 ℃ secondo IEC; fino a +55 ℃ con derating |
| Altitudine | fino a 1000 m standard; fino a 2000 m su richiesta | |
| Umidità relativa | umidità relativa media giornaliera non superiore al 95% |
Opzioni
Protezione fusibile ad alta tensione per circuiti trasformatore | meccanismo di manovra motorizzato | riscaldatore anticondensa | indicatore di passaggio guasto cavo | indicatore presenza tensione | aggiornamento a IP4X | versione climatica GOST 15150 | predisposizione per scaricatore di sovratensione | accoppiamento sbarre estensibile
INGEGNERIA PRE-VENDITA
- Revisione dello schema unifilare e sviluppo della tabella di carico a partire dall’elenco dei carichi fornito.
- Selezione delle apparecchiature verificata in base alla rete di destinazione: 11 kV / 13,8 kV / 22 kV / 33 kV (Medio Oriente, Africa), 6 kV / 10 kV / 35 kV (Russia e paesi CSI), 10 kV / 20 kV / 35 kV (Europa orientale). I progetti in Arabia Saudita sono progettati e verificati a 60 Hz.
- Studio della derating ambientale. La norma IEC 62271-1 specifica le prestazioni delle apparecchiature a +40 °C; procediamo al ricalcolo della corrente continua per condizioni climatiche del Golfo comprese tra 50 e 55 °C oppure forniamo versioni climatiche secondo la norma GOST 15150 (UHL1 fino a -60 °C) per i siti nei paesi CSI.
- Verifica della corrente di cortocircuito e della coordinazione della protezione rispetto al livello di guasto a monte.
- Disegni di massima in 2D/3D, nonché layout delle fondazioni e degli ingressi cavi, prima della messa in produzione.
ACCESSO AL MERCATO E DOCUMENTAZIONE
Prepariamo il fascicolo tecnico necessario per l’ottenimento dell’approvazione, che normalmente rappresenta l’attività più lunga del percorso critico del progetto:
- Arabia Saudita: certificato di prodotto SASO / SABER (PCoC) e certificato per ogni spedizione (SCoC); supporto per l’approvazione materiali da parte di SEC e collaudo di accettazione in fabbrica con testimoni.
- Emirati Arabi Uniti / Qatar / Kuwait / Oman: pacchetti documentali per la registrazione dei fornitori presso DEWA, l’approvazione dei materiali da parte di KAHRAMAA, la presentazione a MEW e l’approvazione del prodotto da parte di Oman DCRP (obbligatoria dal 2018).
- Iraq: certificato di conformità ICIGI rilasciato tramite organismi di ispezione nominati da COSQC.
- Africa: certificati SONCAP PC e SC per la Nigeria, PVoC KEBS (percorso A/B/C) per il Kenya, certificati TBS / UNBS / GSA negli altri paesi. Ispezione pre-speditiva e sigillatura del contenitore coordinate con l’agenzia incaricata.
- Russia e CSI: certificazione GOST R per apparecchiature in media tensione, con supporto da parte di un rappresentante autorizzato nell’Unione Economica Euroasiatica (EAEU).
Si noti che l’approvazione iniziale da parte dell’ente erogatore richiede tipicamente da 2 a 12 mesi, a seconda dell’autorità competente. Avviare tale procedura in parallelo con l’ordine, non successivamente.
ACCETTAZIONE IN FABBRICA E CONSEGNA
- Prove di routine su ogni quadro secondo IEC 62271-200: tenuta a tensione a frequenza di rete, resistenza del circuito principale, funzionamento meccanico, verifica degli interblocchi, funzionamento del circuito ausiliario.
- FAT osservata dal cliente o da terzi (SGS, BV, TUV, Intertek) disponibile su richiesta. I progetti SEC dell’Arabia Saudita richiedono una FAT osservata da un ingegnere SEC.
- Imballaggio per esportazione idoneo al trasporto marittimo: cassa in compensato, essiccante, barriera contro l’umidità, indicatori di urto e di inclinazione per gli apparecchi MT.
- Pacchetto documentale: rapporti di prova, certificati di prova di tipo, disegni quotati (GA) e schemi elettrici, manuale di esercizio e manutenzione (O&M), elenco ricambi, lista imballo. I manuali sono disponibili in inglese, russo, francese e arabo.
Post-vendita
- Supervisione della messa in servizio e assistenza tecnica per l’installazione in loco, in remoto o mediante invio di un ingegnere.
- Formazione per operatori e personale di manutenzione, in loco o online.
- Elenco raccomandato di ricambi per due anni, quotato insieme all’ordine: il singolo metodo più efficace per evitare fermi prolungati nei mercati in cui i ricambi locali non sono disponibili.
- Risposta tecnica entro 24 ore; ricambi di consumo (contatti, isolatori, bobine, meccanismi) tenuti a magazzino per una spedizione rapida.
- Garanzia: 18 mesi dalla consegna o 12 mesi dall’entrata in servizio, a seconda di quale scadenza avvenga prima. Condizioni estese negoziali per accordi quadro.
VERIFICA DEL PROGETTO E PROVE DI TIPO
- Prova di tipo conforme alla norma IEC 62271-200 per quadri elettrici in corrente alternata con involucro metallico: tenuta a tensione di frequenza industriale e a sovratensione da fulmine, tenuta a corrente di cortocircuito in regime continuo e di picco, innalzamento di temperatura, capacità di chiusura e apertura, resistenza meccanica e grado di protezione.
- Classificazione dell’arco interno (IAC) verificata mediante prova; i flap di sfogo della pressione e i canali di scarico sono stati dimostrati efficaci nel contenere l’arco e proteggere l’operatore. Questa qualifica è distinta dalla tenuta dielettrica e deve essere richiesta espressamente nei documenti di gara.
- Relazioni di prova di tipo da parte di terzi disponibili presso KEMA, ASTA, CESI o TUV. Si osservi che un certificato ASTA è firmato da un osservatore ASTA che assume la responsabilità del rapporto, motivo per cui gli acquisti da parte di utility ed EPC lo considerano diversamente rispetto ai report di prova interni del produttore.
Controllo dei materiali in entrata
- Interruttori a vuoto, meccanismi di manovra, relè di protezione e trasformatori di misura accettati esclusivamente da fornitori qualificati, sulla base di certificato di conformità.
- Barra di rame verificata per conduttività, sezione trasversale e spessore del rivestimento.
- Componenti isolanti in epossidico sottoposti a prova di scarica parziale all’atto della ricezione.
- Spessore della lamiera di acciaio e spessore del film di verniciatura a polvere verificati per ogni lotto; finitura standard RAL 7035.
Ispezione in corso
- Verifica delle dimensioni e della squadratura dell’involucro dopo la fabbricazione.
- Verifica della coppia di serraggio delle barre collettore mediante chiavi dinamometriche tarate, registrata per ogni giunto.
- Verifica del cablaggio punto per punto rispetto allo schema approvato prima della messa in tensione.
- Sequenza di interblocco meccanico dimostrata su ogni quadro: l’interruttore non può essere inserito con l’interruttore di messa a terra chiuso, l’interruttore di messa a terra non può essere chiuso con l’interruttore chiuso, lo sportello del vano cavi non può essere aperto se non è stato effettuato il collegamento a terra.
PROVE DI ROUTINE – OGNI QUADRO, NESSUN CAMPIONAMENTO
- Prova di tenuta al sovravoltaggio a frequenza di rete sui circuiti principali e ausiliari.
- Misura della resistenza del circuito principale, confrontata con il valore di riferimento progettuale.
- Prova di funzionamento meccanico attraverso l’intera sequenza Servizio / Prova / Isolato.
- Prova delle funzioni di protezione e comando, inclusi gli ordini di apertura e chiusura provenienti dal relè.
- Verifica del grado di protezione e del film di vernice.
- A ogni quadro viene rilasciato un rapporto di prova routinaria numerato in modo seriale.
TRACCIABILITÀ E SISTEMA
- Sistema di gestione della qualità ISO 9001.
- Tracciabilità tramite numero seriale, che collega il quadro finito al singolo interruttore a vuoto, al meccanismo e al lotto dei componenti isolanti.
- I registri delle prove vengono conservati e resi recuperabili per tutta la durata della garanzia e oltre, aspetto fondamentale qualora un operatore di rete sollevi una richiesta di chiarimento anche a distanza di anni dall’entrata in servizio.
QUALIFICA AMBIENTALE
Le classificazioni standard IEC presuppongono una temperatura ambiente di +40 °C. Qualora la destinazione richieda condizioni più severe, procediamo con le verifiche corrispondenti: test di innalzamento termico a temperatura ambiente elevata per i progetti nel Golfo, test di nebbia salina per le installazioni costiere e versioni climatiche GOST 15150 con verifica funzionale a basse temperature per il dispiegamento nei paesi della CSI.
