NORMATIVA DEL SETTORE ELETTRICO APPARECCHIATURA DI MEDIA TENSIONE

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1 NORMATIVA DEL SETTORE ELETTRICO APPARECCHIATURA DI MEDIA TENSIONE

2 COSA E' UNA NORMA E' UN MEZZO CONTRATTUALE TRA COSTRUTTORE E CLIENTE NECESSARIO PER: parlare lo stesso linguaggio identificare i prodotti definire i livelli di prestazione accettare le modalità di prova Enti normatori Nazionali 1893 VDE Germania 1901 BSI Regno Unito 1906 EC St. Louis (USA) 1909 CEI Italia 1916 NNI Olanda 1917 DIN Germania 1917 AFNOR Francia 1918 ANSI USA

3 1918 SNV Svizzera 1919 IBN Belgio 1920 ON Austria 1921 JISC Giappone 1921 UNI Italia 1921 MSZH Ungheria 1922 CSN Cecoslovacchia 1922 NSF Norvegia 1922 SIS Svezia 1923 PKNMiJ Polonia 1923 SII Israele 1924 SFS Finlandia 1925 GOST U RSS 1926 ISA New York (USA) 1926 DS Danimarca 1928 R Romania 1929 IPQ Portogallo

4 Con l'apertura dei mercati si è reso necessario armonizzare il contenuto tecnico delle norme nazionali e si sono costituiti degli organismi internazionali a cui aderiscono quasi tutti i paesi industrializzati. PRINCIPALI ENTI NORMATORI IEC Commissione elettrotecnica Internazionale ( IEC serie 60000) CENELEC Comitato Europeo di normalizzazione elettrotecnica ( EN serie 50000) CEI Comitato elettrotecnico Italiano (numerazione comitato) Nel settore elettrico le norme si dividono in IMPIANTISTICHE GENERALI DI PRODOTTO (TRASVERSALI) SPECIFICHE DI PRODOTTO

5 PRINCIPALI NORME IMPIANTISTICHE CEI 11-1 CEI 11-4 CEI Impianti elettrici con tensione superiore a 1 kv in corrente alternata CENELEC HD 637 S1 IEC Esecuzione delle linee elettriche aeree esterne Linee in cavo CEI Impianti di produzione di energia elettrica collegati a reti di I e II categoria CEI Sistemi di conversione allacciati alla rete pubblica di III categoria CEI Esercizio degli impianti elettrici IEC CEI EN CEI Calcolo delle correnti di cortocircuito nelle reti trifasi a corrente alternata IEC CEI EN CEI Correnti di cortocircuito-calcolo degli effetti. Definizioni e metodi di calcolo IEC CEI EN CEI 64/8 Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in c.a. e a 1500 V in cc IEC CENELEC

6 Norme generali di prodotto CEI Prescrizioni comuni per l'apparecchiatura di manovra e di comando ad alta tensione. IEC CEI EN IEC CEI 16-3 Codifica dei dispositivi indicatori e degli attuatori con colori e con mezzi supplementari. IEC 73 - CEI EN CEI 16-5 Interfaccia uomo-macchina Principi di manovra IEC 447 -CEI EN Norme specifiche di prodotto CEI 17-6 Apparecchiatura prefabbricata con involucro metallico per tensioni da 1 a 52 kv IEC IEC CEI Apparecchiatura di manovra con involucro metallico con isolamento in gas per tensioni >= 72,5 kv IEC CEI EN IEC

7 CEI 17-1 Interruttori a corrente alternata a tensione superiore a 1000 V IEC 56- CENELEC HD 348 S6 IEC CEI 17-4 Sezionatori e sezionatori di terra a corrente alternata e a tensione superiore a 1000 V IEC 129 -CEI EN IEC CEI 17-9/1 Interruttori di manovra per alta tensione IEC CEI EN IEC CEI Interruttori di manovra combinati con fusibili ad alta tensione per corrente alternata IEC CEI EN60420 IEC CEI 32-3 Fusibili a tensione superiore a 1000 V Parte 1: Fusibili limitatori di corrente (IEC CENELEC HD S2) CEI 38-1 Trasformatori di corrente IEC CEI EN CEI 38-2 Trasformatori di tensione IEC CEI EN

8 APPARECCHIATURE DI MEDIA TENSIONE SEZIONATORE SEZIONATORE DI TERRA INTERRUTTORE DI MANOVRA CONTATTORE FUSIBILE INTERRUTTORE DI MANOVRA COMBINATO CON FUSIBILI INTERRUTTORE

9 APPARECCHIATURE DI MEDIA TENSIONE TRASFORMATORORI DI TENSIONE TRASFORMATORI DI CORRENTE QUADRO PROTETTO QUADRO BLINDATO PROTEZIONE CONTRO ARCO INTERNO TRASFORMATORI DI POTENZA IMPIANTO ELETTRICO

10 SEZIONATORE Apparecchio in grado di assicurare nella posizione di aperto una distanza di isolamento tra le parti in tensione. L apparecchio deve essere aperto solo quando la corrente nel circuito è già stata interrotta e di essere chiuso prima che venga stabilita. E UN DISPOSITIVO DI SICUREZZA NECESSARIO PER SEZIONARE IL CIRCUITO ELETTRICO Disposizioni di legge: DPR 547 art:289,293,294 Norme CEI impianti : CEI 11-1 art

11 NORMA DI PRODOTTO: CEI 17-4 CEI EN IEC CARATTERISTICHE NOMINALI: TENSIONE NOMINALE Ur kv LIVELLO DI ISOLAMENTO NOMINALE Uw kv FREQUENZA NOMINALE CORRENTE TERMICA NOMINALE E SOVRAT. Ir A CORRENTE DI BREVE DURATA NOMINALE AMM. Ik ka CORRENTE DI PICCO NOMINALE AMMISSIBILE Ip DURATA NOMINALE DEL CORTO CIRCUITO t Corrente trascurabile: Informazioni aggiuntive: Una corrente pari a 0,5 A è considerata corrente trascurabile. Distanza di sezionamento dei sezionatori: Nessuna corrente pericolosa di fuga deve passare dai morsetti di un lato a uno qualunque dei morsetti dell'altro lato del sezionatore.

12 Informazioni aggiuntive: Durata meccanica : devono essere eseguiti 1000 cicli di manovra senza tensione né corrente nel circuito principale. Indicazione della posizione : la distanza di sezionamento o la distanza fra i contatti aperti deve essere visibile la posizione dei contatti aperti deve essere individuata da un dispositivo indicatore sicuro.

13 SEZIONATORE DI TERRA Apparecchio per la messa a terra delle parti di un circuito, è capace di sopportare per un tempo determinato le correnti di corto circuito, ma non è in grado di portare continuativamente una determinata corrente. E' UN DISPOSITIVO DI SICUREZZA NECESSARIO PER POTER ACCEDERE AL CIRCUITO DI ALTA TENSIONE Disposizioni di legge: DPR 547 art:345,346 (lavori su macchine,apparecchi e condutture elettriche ad alta tensione) Norme CEI impianti : CEI 11-1 art: ( dispositivi per la messa a terra e in cortocircuito)

14 NORMA DI PRODOTTO: CEI 17-4 CEI EN IEC CARATTERISTICHE NOMINALI: TENSIONE NOMINALE Ur kv LIVELLO DI ISOLAMENTO NOMINALE Uw kv FREQUENZA NOMINALE CORRENTE DI BREVE DURATA NOMINALE AMM. IK ka CORRENTE DI PICCO NOMINALE AMMISSIBILE DURATA NOMINALE DI CORTOCIRCUITO t s CORRENTE DI STABILIMENTO NOMINALE IN CORTOCIRCUITO Ip kap Informazioni aggiuntive: Alcuni tipi di sezionatori di terra possono avere potere di chiusura

15 INTERRUTTORE DI MANOVRA Apparecchio capace di stabilire la corrente di corto circuito, portare ed interrompere la corrente in condizioni normali del circuito e sopportare per un tempo definito anche quelle di cortocircuito. NORMA DI PRODOTTO : CEI 17-9/1 CEI EN IEC CARATTERISTICHE NOMINALI: TENSIONE NOMINALE Ur kv LIVELLO DI ISOLAMENTO NOMINALE Uw kv FREQUENZA NOMINALE f Hz CORRENTE TERMICA NOMINALE E SOVRATEMPERATURA Ir A CORRENTE DI BREVE DURATA NOMINALE AMMISSIBILE IK ka DURATA DI CORTOCIRCUITO NOMINALE t s CORRENTI DI INTERRUZIONE NOMINALE CORRENTE DI STABILIMENTO SU CORTOCIRCUITO Ima ka

16 INTERRUTTORI DI MANOVRA DURATA MECCANICA : devono essere eseguiti 1000 cicli di manovra senza tensione né corrente nel circuito principale. DURATA ELETTRICA : 20 manovre di ch. ap. alla In con carico attivo (100 manovre per apparecchi a frequenza elevata di operazioni) 20 manovre di ch. ap. al 5% della In con carico attivo 20 manovre di ch. ap. alla Ic nominale del cavo a vuoto 2 chiusure sotto corto circuito Gli interruttori di manovra SEZIONATORI devono essere conformi ANCHE alle prescrizioni specificate per i sezionatori nella norma CEI 17-4

17 Interruttore di manovra-sezionatore Isolamento in aria Isolamento in SF6

18 INTERRUTTORI DI MANOVRA - SEZIONATORE-SEZIONATORE DI TERRA POLO DI UN INTERRUTTORE DI MANOVRA A TRE POSIZIONI INTERRUTTORE DI MANOVRA SEZIONATORE SEZIONATORE DI TERRA CON POTERE DI CHIUSURA

19 Informazioni aggiuntive: GLI INTERRUTTORI DI MANOVRA POSSONO ESSERE IMPIEGATI ANCHE PER ALTRE APPLICAZIONI, COME: elevata frequenza di manovra manovra di motori manovra di una singola batteria di condensatori stesse prove degli interruttori interruzione delle correnti in caso di guasto a terra su reti a neutro isolato 10 aperture corrente di terra a valle 10 aperture corrente di terra a monte

20 CONTATTORE Apparecchio di manovra ad una sola posizione di riposo, destinato a chiudere e ad aprire non solo in condizioni ordinarie di servizio ma anche in determinate condizioni di gravose.l apparecchio è chiuso quando l'organo di azionamento è alimentato ed aperto quando disalimentato. NORMA DI PRODOTTO : CEI? CENELEC? IEC CARATTERISTICHE NOMINALI: TENSIONE NOMINALE Ur kv LIVELLO DI ISOLAMENTO NOMINALE Uw kv FREQUENZA NOMINALE f Hz CORRENTE TERMICA NOMINALE E SOVRATEMPERATURA Ir A CORRENTE DI BREVE DURATA NOMINALE AMMISSIBILE IK ka CORRENTE DI CRESTA NOMINALE AMMISSIBILE DURATA NOMINALE DI CORTOCIRCUITO t s CORRENTE DI INTERRUZIONE NOMINALE DI CORTOCIRCUITO Isc ka CORRENTE DI STABILIMENTO NOMINALE DI CORTOCIRCUITO

21 Contattore in SF6

22 Informazioni aggiuntive: Prestazioni elettriche ridotte ma capacità di eseguire un numero di manovre elevatissime. Tensione nominale di impiego limitata a 7,2 e 12 kv Corrente nominale è di 400 A Potere di interruzione di 10 ka Potere di chiusura di 25 ka Per applicazione in impianti con livelli di guasto superiore a quelli propri del contattore è necessario che il componente sia protetto da un ulteriore dispositivo, tipicamente il fusibile ELEVATO NUMERO DI MANOVRE centinaia di migliaia

23 FUSIBILE Dispositivo di interruzione ottenuta,mediante la fusione di parti predisposte e proporzionate a tale scopo,quando la corrente supera un determinato valore per un tempo sufficiente. Disposizioni di legge: DPR 547 art (protezione contro i sovraccarichi e valvole fusibili) Norme CEI impianti :CEI 11-1 art (protezione contro le sovracorrenti e fusibili) Norma di prodotto : CEI 32-3 HD IEC CARATTERISTICHE NOMINALI: TENSIONE NOMINALE Ur kv LIVELLO DI ISOLAMENTO NOMINALE kv CORRENTE NOMINALE Ir A CORRENTE DI INTERRUZIONE NOMINALE I1 ka CORRENTE MINIMA DI INTERRUZIONE I3 ka

24 INFORMAZIONI AGGIUNTIVE I FUSIBILI SONO GLI UNICI APPARECCHI LIMITATORI IN MT CI SONO DUE TIPI DI FUSIBILI QUELLI PER USO GENERALE Sono in grado di interrompere tutte le sovracorrenti dal valore di corrente di interruzione nominale fino alla corrente in grado di fondere l'elemento fusibile entro un ora. QUELLI PER USO COMBINATO Sono in grado di interrompere tutte le sovracorrenti, dalla corrente minima di interruzione I3, fino alla corrente di interruzione nominale (per valori di corrente inferiori alla I3 il fusibile fonde ma non interrompe il circuito)

25 INTERRUTTORE DI MANOVRA COMBINATO CON FUSIBILI Insieme costituito dall'interruttore di manovra e dai fusibili in modo da formare un unico un unico apparecchio. Oltre alla sua norma di prodotto deve essere conforme alla norma dei fusibili e degli interruttori di manovra NORMA DI PRODOTTO : CEI CEI EN IEC CARATTERISTICHE NOMINALI: TENSIONE NOMINALE Ur kv LIVELLO DI ISOLAMENTO NOMINALE Uw kv FREQUENZA NOMINALE f Hz CORRENTE TERMICA NOMINALE E SOVRATEMPERATURA Ir A CORRENTI DI INTERRUZIONE NOMINALE IN CORTOCIRCUITO CORRENTE DI STABILIMENTO NOMINALE SU CORTOCIRCUITO CORRENTE DI TRASFERIMENTO NOMINALE

26 Informazioni aggiuntive: La corrente di trasferimento è quella dove i fusibili e l'interruttore di manovra si scambiano le funzioni di interruzione : le correnti inferiori sono interrotte dall'interruttore di manovra le correnti superiori sono interrotte dai fusibili. Il combinato ha caratteristiche superiori di corto circuito rispetto all interruttore di manovra, ma la sua corrente nominale diventa quella dei fusibili.

27 INTERRUTTORE Apparecchio capace di stabilire,portare ed interrompere le correnti in condizioni normali del circuito,ed inoltre di stabilire, portare ed interrompere correnti in condizioni anormali del circuito, come quelle di corto circuito. Disposizioni di legge: DPR 547 art:285 (protezione contro i sovraccarichi) Norme CEI impianti : CEI 11-1 art: (correnti di cortocircuito) NORMA DI PRODOTTO : CEI 17-1 HD 348 S6 IEC 6056

28 CARATTERISTICHE NOMINALI: TENSIONE NOMINALE Ur kv LIVELLO DI ISOLAMENTO NOMINALE Uw kv FREQUENZA NOMINALE f Hz CORRENTE TERMICA NOMINALE Ir A CORRENTE DI BREVE DURATA NOMINALE IK ka CORRENTE DI CRESTA NOMINALE AMMISSIBILE Ip kap DURATA NOMINALE DI CORTOCIRCUITO CORRENTE DI INTERRUZIONE NOMINALE DI CORTOCIRCUITO Isc ka CORRENTE DI STABILIMENTO NOMINALE DI CORTOCIRCUITO TENSIONE TRANSITORIA DI RITORNO PER GUASTO AI MORSETTI SEQUENZA DI MANOVRA NOMINALE

29 Processo di interruzione in corrente alternata Corrente nominale A inizio del corto circuito Durata del corto circuito Corrente di guasto ka Operazione di Interruzione corretta Separazione contatti annullamento della corrente Tensione nominale T.R.V Tensione nominale

30 Informazioni aggiuntive: Corrente termica nominale: A Corrente di interruzione: Valore massimo della corrente di cortocircuito che l'interruttore DEVE essere in grado di interrompere, che è caratterizzata da due valori: Componente alternata, denominata CORRENTE NOMINALE DI CORTOCIRCUITO 6, , , kA Componente unidirezionale, misurata ad un intervallo di tempo T ( tempo di apertura più un semiperiodo ) Percentuale della componente UNIDIREZIONALE ( La componente unidirezionale si trascura se non supera il 20% della componente alternata ) Nelle immediate vicinanze di un generatore però la componente unidirezionale può essere elevata, in tale caso deve essere valutata e se necessario vanno eseguite delle prove di verifica

31 Informazioni aggiuntive: Corrente di breve durata: UGUALE alla corrente di interruzione Corrente di cresta : equivalente a picco e stabilimento Corrente di interruzione su corto circuito: per tensioni INFERIORI è pari alla nominale, se SUPERIORI si eseguono prove Corrente di interruzione condensatori : per batteria singola e multipla Correnti di interruzione di cavi a vuoto Correnti di interruzione di linee a vuoto Correnti di interruzione con circuito di prova non ancora normalizzato: Piccole correnti induttive Reattori in parallelo Motori di alta tensione Durata meccanica Durata elettrica

32 INTERRUTTORE IN SF6 TIPO LF FINO A 17,5 KV DEL TIPO AD AUTOESPANSIONE ED ARCO ROTANTE Interruttore in esecuzione fissa Interruttore in esecuzione estraibile FISSO STRUTTURA DI SOSTEGNO ESTRAIBILE

33 sistema di autoespansione più arco rotante DT I DP espansione comando di potenza ridotta + Arco rotante = ridotta erosione dei contatti autoespansione

34 Sequenza di apertura dell interruttore Contatti principali e contatti d arco chiusi Separazione dei contatti principali Separazione dei contatti d arco Contatti aperti

35 INTERRUTTORI IN SF6 CARATTERISTICHE ELETTRICHE GAMMA INTERRUTTORI TIPO LF e SF in SF6: < = 17 kv >17 kv < =24 kv LF1 - LF2 - LF3 SF1-SF2

36 INTERRUTTORE DI TIPO AD AUTOCOMPRESSIONE

37 Polo di un interruttore ad autocompressione polo chiuso principali aperti arco aperti aperto

38 TRAFORMATORE DI TENSIONE PER INSERZIONE FASE TERRA

39 TRASFORMATORE DI TENSIONE PER INSERZIONE TRA LE FASI

40 TRASFORMATORE DI CORRENTE PER MISURA E PROTEZIONE

41 TRASFORMATORI DI MISURA IN AT

42 SCHEMA UNIFILARE DI UN IMPIANTO

43 QUADRO ELETTRICO NORMA DI PRODOTTO 17-6: 1-Generalità 2-Condizioni di servizio 3-Definizioni 4-Caratteristiche nominali 5-Progetto e costruzione 6-Prove di tipo 7-Prove di accettazione 8-Informazioni generali Appendici Allegati

44 Quadro isolato in aria di tipo PROTETTO- Unità tipica

45 Quadro di tipo protetto a tenuta contro arco interno

46 SAAQUADRI INSTALLATI ALL INTERNO DI UNA SALA QUADRI

47 QUADRI IN SALA QUADRI

48 CABINA PREFABBRICATA APERTA

49 CABINA PREFABBRICATA CHIUSA

50 Quadro blindato isolato in aria ( metalclad) Caratteristiche principali Quadro di tipo Metalclad a unità funzionali Quattro taglie di quadro in funzione delle varie caratteristiche elettriche: MCset1-2-3 <=17kV MCset 4 >17kV <=24 kv Quadro addossabile a parete Tutte le manovre effettuate dal fronte del quadro Interruttore a cassetto, con movimentazione a porta chiusa Sezionatore di terra con potere di chiusura

51 Quadro di tipo monopiano inserito in sala quadri

52 Quadro di tipo multipiano in allestimento per le prove

53 Quadro blindato (metalclad) ISOLATO IN SF6 Unità tipica Interruttore ad auto compressione

54 Dimensioni del quadro blindato ( tipo MC set) MC set 1 MC set 2 MC set 3 MC set 4

55 Celle tipiche del quadro blindato 1 Cella cavi 2 Cella interruttore 3 Cella sbarre 4 Cella strumenti

56 Sezione tipica quadro blindato MCset Vn<=17.5kV Legenda Compartimentazioni : 1 Canalina cavi BT 2 Cella strumenti ausiliari 3 Cella Sbarre Omnibus 4 Cella Interruttore estraibile 5 Cella linea 7 Cella TV asportabile Principali componenti : K. Interruttore estraibile M. Connessioni cavi N. Sezionatore di terra Q. Comando del sezionatore di terra S. Trasformatori di tensione U. Trasformatori di corrente

57 Sezione tipica quadro blindato Mc set 4 Vn=24 kv Legenda Compartimentazioni : 1 Canalina cavi BT 2 Cella strumenti ausiliari 3 Cella Sbarre Omnibus 4 Cella Interruttore estraibile 5 Cella linea 7 Cella TV asportabile Principali componenti : K. Interruttore estraibile M. Connessioni cavi N. Sezionatore di terra Q. Comando del sezionatore di terra S. Trasformatori di tensione U. Trasformatori di corrente

58 Protezione contro arco interno su tre lati Quadro addossato a parete

59 Protezione contro arco interno sui 4 lati Quadro con retro accessibile

60 Soluzione con condotto di uscita gas

61 Allestimento per la prova di tenuta contro arco interno

62 L ARCO DEVE ESSERE INNESCATO IN : cella sbarre cella interruttore cella cavi

63 Canalizzazioni realizzate per il convogliamento dei gas che si manifestano durante l arco interno e relative ventole di sfogo verso l esterno

64 MC set: Tenuta all arco interno Quadro a tenuta d arco interno in accordo con la normativa IEC AA 25 ka 1 sec. Criteri di valutazione delle prove: 1-le porte e i pannelli chiusi non si sono aperti 2-nessuna proiezione di parti o pezzi pericolosi 3-nessuna perforazione dell involucro esterno 4-gli indicatori verticali non hanno preso fuoco 5-gli indicatori orizzontali non hanno preso fuoco 6-le connessione di terra restano efficaci

65 Prova di tenuta contro arco interno

66 TRASFORMATORI IN OLIO

67 TRASFORMATORI IN OLIO

68 TRASFORMATORI IN OLIO

69 TRASFORMATORE IN RESINA

70 IMPIANTO MT/BT PER INTERNO

71 IMPIANTO PER ESTERNO

72 IMPIANTO PER ESTERNO