In qualità di fornitore di quadri CA a bassa tensione, spesso incontro richieste da parte di clienti in aree ad alta quota riguardo all'idoneità dei nostri prodotti. Gli ambienti ad alta quota presentano sfide uniche che possono avere un impatto significativo sulle prestazioni e sulla sicurezza delle apparecchiature elettriche. In questo blog esplorerò se i quadri AC a bassa tensione possono essere utilizzati in aree ad alta quota, approfondendo aspetti e considerazioni tecniche.
Comprendere le condizioni di alta quota
Le aree ad alta quota sono caratterizzate da una pressione atmosferica inferiore, una densità dell'aria inferiore e un contenuto di ossigeno ridotto rispetto alle regioni a livello del mare. Questi fattori ambientali hanno un'influenza diretta sulle prestazioni elettriche dei quadri.
La minore densità dell'aria ad alta quota influisce sulla rigidità dielettrica dell'aria. La rigidità dielettrica è il campo elettrico massimo che un materiale dielettrico (in questo caso l'aria) può sopportare senza rompersi e senza consentire il flusso di corrente. Poiché la densità dell’aria diminuisce con l’aumentare dell’altitudine, diminuisce anche la rigidità dielettrica dell’aria. Ciò significa che ad alta quota le apparecchiature elettriche sono più soggette a guasti elettrici, come ad esempio la formazione di archi tra i conduttori.
Un altro aspetto importante è l’effetto rinfrescante. Nei quadri, il calore viene generato durante il normale funzionamento a causa del flusso di corrente attraverso conduttori e componenti elettrici. Al livello del mare, l'aria fornisce un mezzo efficace per la dissipazione del calore. Tuttavia, ad altitudini elevate, la minore densità dell’aria riduce il coefficiente di scambio termico convettivo. Ciò implica che il quadro potrebbe non essere in grado di dissipare il calore in modo efficiente come al livello del mare, con conseguenti temperature di esercizio più elevate.
Impatto sui quadri CA a bassa tensione
Prestazioni dielettriche
I quadri CA a bassa tensione sono progettati per funzionare entro specifici limiti di rigidità dielettrica. Nelle zone ad alta quota la ridotta rigidità dielettrica dell'aria può causare problemi quali scariche parziali e scariche parziali. Le scariche parziali sono scariche elettriche localizzate che si verificano all'interno dell'isolamento del quadro. Con il passare del tempo, queste scariche parziali possono degradare il materiale isolante, provocando guasti all'isolamento. Le scariche elettriche, invece, sono più severe e comportano la completa rottura dell'isolamento in aria tra i conduttori, che può causare cortocircuiti e danni al quadro.
Prestazioni termiche
Come accennato in precedenza, la ridotta densità dell'aria in alta quota influisce sulla dissipazione del calore del quadro. Temperature operative più elevate possono accelerare l'invecchiamento dei componenti elettrici, come interruttori automatici, contattori e fusibili. Ad esempio, i contatti di un interruttore automatico potrebbero subire una maggiore usura a causa delle temperature più elevate, con conseguente riduzione dell'affidabilità dei contatti e potenziali malfunzionamenti.
Adattamenti per l'uso in alta quota
Per garantire il funzionamento affidabile dei quadri CA a bassa tensione in aree ad alta quota, è possibile apportare numerosi adattamenti.
Progettazione dell'isolamento
Un approccio consiste nel migliorare l'isolamento del quadro. Ciò può essere ottenuto aumentando la distanza superficiale e la distanza tra i conduttori. La distanza superficiale è la distanza più breve lungo la superficie dell'isolamento tra due parti conduttive, mentre la distanza libera è la distanza più breve attraverso l'aria tra due parti conduttive. Aumentando queste distanze si riduce il rischio di guasti elettrici.
Sistemi di raffreddamento
Per risolvere i problemi termici, è possibile incorporare sistemi di raffreddamento migliorati nella progettazione del quadro. Ad esempio, è possibile utilizzare sistemi di raffreddamento ad aria forzata per migliorare la dissipazione del calore. Questi sistemi utilizzano ventilatori per aumentare il flusso d'aria attorno ai componenti elettrici, riducendo così la temperatura di esercizio.
Declassamento
Il declassamento è un'altra pratica comune. Ciò comporta la riduzione della corrente e della tensione nominale del quadro per compensare la ridotta rigidità dielettrica e prestazione termica in alta quota. Utilizzando il quadro a una capacità inferiore, il rischio di guasti elettrici e surriscaldamento è ridotto al minimo.
I nostri prodotti e l'idoneità all'alta quota
La nostra azienda offre una gamma di prodotti di quadri CA a bassa tensione, tra cuiQuadri di bassa tensione MNS,Quadri a bassa tensione, EPannello di rifasamento. Questi prodotti sono progettati pensando all'uso ad alta quota.
I nostri quadri di bassa tensione MNS sono dotati di materiali isolanti avanzati e di un design modulare che consente una facile personalizzazione. L'isolamento è progettato per resistere alla ridotta rigidità dielettrica delle alte quote e la struttura modulare consente l'aggiunta di moduli di raffreddamento, se necessario.
Il quadro di bassa tensione è costruito con un involucro robusto che fornisce protezione contro i fattori ambientali. Dispone inoltre di un meccanismo di declassamento che può essere regolato in base all'altitudine del luogo di installazione.
Il Pannello di Rifasamento è dotato di efficienti condensatori e sistemi di controllo. Questi componenti sono progettati per funzionare in modo affidabile ad altitudini elevate, con adeguate misure di isolamento e raffreddamento.
Casi di studio
In diversi progetti ad alta quota, i nostri quadri CA a bassa tensione sono stati installati e utilizzati con successo. Ad esempio, in una regione montuosa con un'altitudine di oltre 3000 metri, il nostro quadro di bassa tensione MNS è stato installato in un piccolo impianto industriale. Nonostante le difficili condizioni ambientali, il quadro funziona regolarmente da diversi anni, senza problemi significativi legati a guasti elettrici o surriscaldamento.
In un altro caso, i nostri quadri a bassa tensione sono stati utilizzati in un complesso residenziale ad alta quota. Il meccanismo di declassamento è stato regolato in base all'altitudine e il quadro ha fornito una distribuzione affidabile dell'energia ai residenti.
Conclusione
In conclusione, i quadri CA a bassa tensione possono essere utilizzati in aree ad alta quota, ma richiedono una progettazione e un adattamento adeguati. Affrontando le sfide legate alle prestazioni dielettriche e alla gestione termica, i nostri prodotti di commutazione possono funzionare in modo affidabile in ambienti ad alta quota.
Se ti trovi in una zona ad alta quota e hai bisogno di quadri CA a bassa tensione, siamo qui per aiutarti. Il nostro team di esperti è in grado di fornirvi consulenza tecnica dettagliata e soluzioni personalizzate per soddisfare le vostre esigenze specifiche. Contattaci per avviare una discussione sull'approvvigionamento e trovare il miglior quadro per il tuo progetto.
Riferimenti
- IEEE Std 693 - 2018, Pratica raccomandata dall'IEEE per la progettazione sismica delle sottostazioni
- IEC 60298 - 2016, quadri e apparecchiature di controllo in ca con custodia metallica per tensioni nominali superiori a 1 kV e fino a 52 kV inclusi
- Brochure tecnica CIGRE 680, Impatto dell'alta quota sulle prestazioni delle apparecchiature elettriche