Un cabina elettrica è un dispositivo elettrico o un gruppo di apparecchiature che fa parte di un sistema elettrico. La sua funzione principale è la generazione, conversione, regolazione e distribuzione di energia elettrica. Le cabine devono modificare e stabilire i livelli di tensione dell'infrastruttura elettrica affinché l'energia elettrica possa essere trasmessa e distribuita.
In questo articolo ti diremo tutto quello che c'è da sapere sulle cabine elettriche, le loro caratteristiche e importanza.
Tipi di cabine elettriche
Una sottostazione elettrica è un impianto incaricato di trasformare la tensione, la frequenza, il numero di fasi o le connessioni di due o più circuiti. Si trovano in prossimità di centrali elettriche, alla periferia delle aree di consumo o all'interno e all'esterno degli edifici. Le sottostazioni nelle città si trovano spesso all'interno degli edifici per risparmiare spazio e ridurre l'inquinamento. Al contrario, le strutture esterne si trovano alla periferia dei centri urbani. Esistono diversi tipi di cabine elettriche:
- Sottostazioni di trasformazione. Convertono la tensione di energia elettrica attraverso uno o più trasformatori. Possono essere step-up o step-down.
- Cambio sottostazione. Collegano due o più circuiti e funzionano. In questo tipo di cabina la tensione non viene convertita.
- Trasformatori step-up: Questo tipo di sottostazione aumenta la tensione generata a un livello superiore per convertirla.
- Trasformatori step-down: Infine, a differenza delle sottostazioni step-up, i trasformatori step-down riducono le alte tensioni a livelli moderati per la distribuzione.
Cabine elettriche step-up e step-down
Gli ascensori aumentano la tensione generata da media ad alta o molto alta per trasmetterla. Sono all'aperto, vicino alla centrale elettrica. La tensione primaria del trasformatore è generalmente compresa tra 3 e 36 kV. La tensione secondaria del trasformatore è determinata dalla tensione della linea di trasmissione o della linea di interconnessione (66, 110, 220 o 380 kV).
I riduttori, invece, sono cabine che hanno la funzione di ridurre l'alta o altissima tensione a media tensione per la successiva distribuzione. La tensione primaria del trasformatore dipende dalla tensione della linea di trasmissione (66, 110, 220 o 380 kV). La tensione secondaria del trasformatore dipende dalla tensione della linea di distribuzione (tra 6 e 30 kV).
Tipi di difetti
I guasti più comuni nei circuiti sono:
Corto circuito: È una connessione volontaria o accidentale in cui esiste una differenza di potenziale tra due punti in un circuito. Questi errori devono essere eliminati entro 5 secondi.
I sistemi di protezione utilizzati sono:
- Interruttore di isolamento.
- Interruttore a solenoide.
Sovracorrente: È una forza maggiore del nominale, che può produrre sovraccarico o cortocircuito nel tempo. Per sovraccarico si intende un aumento della corrente al di sopra della corrente nominale.
I sistemi di protezione utilizzati sono:
- fusibile
- Interruttori elettromagnetici e magnetocalorici.
Contatto diretto: è il contatto tra la persona e le parti mobili del dispositivo. I sistemi di protezione utilizzati sono:
- Isolare le parti attive dell'impianto.
- Garantire una distanza di sicurezza attraverso gli ostacoli.
contatto indiretto: contatto umano con una massa inaspettatamente carica, come spesso accade con gli involucri dei motori. La protezione dei contatti indiretti più utilizzata è quella che combina un interruttore differenziale con un corpo di messa a terra.
Interferenza:
- sovratensione: Tensione superiore al valore massimo che può esistere tra due punti di un impianto elettrico. Per prevenire le sovratensioni, vengono utilizzati relè di protezione contro le sovratensioni.
- sottotensione: La tensione è inferiore alla tensione di esercizio nominale del circuito. Per prevenire le sottotensioni, è installato un relè di protezione contro le sottotensioni.
Sistemi di protezione
È necessario dotare i diversi impianti elettrici di sistemi di protezione quali:
fusibili
Sono dispositivi utilizzati per interrompere automaticamente i circuiti quando la corrente che li attraversa è molto elevata. Un fusibile è una parte di un circuito che si scioglierà se supera la sua resistenza fabbricata. Un fusibile è solo un foglio o un filo conduttivo utilizzato per fondere e quindi interrompere un circuito, mentre un fusibile include anche un involucro, materiale di supporto, ecc.
Relè termico
Un dispositivo di protezione con la capacità di rilevare un flusso di corrente inammissibile. Di per sé, non puoi rimuovere la colpa, hai bisogno di un altro elemento per scollegare il lavandino. Le luci di segnalazione vengono generalmente utilizzate quando si chiude il circuito per indicare che il relè termico è scattato a causa di una sovracorrente non consentita.
Commutazione automatica
Apparecchiature elettromeccaniche in grado di tagliare da sole le sovracorrenti non ammesse ed eventuali cortocircuiti.
- cortocircuito aperto: Funziona secondo il principio del funzionamento magnetico. La bobina magnetica genera una forza attraverso il sistema di leve preposte all'apertura dei contatti mobili (ingresso di corrente). Se la corrente attraverso l'interruttore supera più volte la resistenza nominale, l'interruttore si aprirà in meno di 5 millisecondi.
- Viaggio di sovraccarico: In questo caso, funziona secondo il principio del funzionamento termico. Il bimetallo si flette quando attraversa una sovracorrente inammissibile e crea una forza trasmessa attraverso la leva e rompe il contatto mobile. Il tempo di azione è determinato dall'intensità che attraversa: maggiore è l'intensità, minore è la durata dell'azione.
Interruttore differenziale
Dispositivi di protezione per rilevare ed eliminare i difetti di isolamento. Questo dispositivo è molto importante negli impianti elettrici, È necessario evitare sovracorrenti e cortocircuiti., posizionare davanti un interruttore magnetotermico.
Durante il normale funzionamento di questa apparecchiatura, la corrente che entra nel ricevitore ha lo stesso valore della corrente che esce dal ricevitore. Tuttavia, in caso di guasto dell'isolamento, si verificherà uno squilibrio tra le correnti di ingresso e di uscita; la modifica corrente non sarà zero. Quando l'interruttore differenziale rileva che questa variazione di corrente non è zero, agisce aprendo il circuito.
interruttore di isolamento
Dispositivo meccanico di connessione e disconnessione che permette di modificare le connessioni di un circuito elettrico per isolare un elemento o parte di una rete elettrica dal resto della rete. Prima di utilizzare il sezionatore, la corrente nel circuito deve essere interrotta.
Spero che con queste informazioni possiate saperne di più sulle cabine elettriche e le loro caratteristiche.