NORMATIVA DEL SETTORE ELETTRICO
APPARECCHIATURA DI MEDIA TENSIONE
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 provaEnti 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
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
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
PRINCIPALI NORME IMPIANTISTICHE
CEI 11-1 Impianti elettrici con tensione superiore a 1 kV in corrente alternata CENELEC HD 637 S1 IEC 61936
CEI 11-4 Esecuzione delle linee elettriche aeree esterne
CEI 11-17 Linee in cavo
CEI 11-20 Impianti di produzione di energia elettrica collegati a reti di I e II categoria
CEI 11-32 Sistemi di conversione allacciati alla rete pubblica di III categoria
CEI 11-48 Esercizio degli impianti elettrici IEC CEI EN 50110
CEI 11-25 Calcolo delle correnti di cortocircuito nelle reti trifasi a corrente alternata IEC 60909-0 CEI EN 60909-0
CEI 11-26 Correnti di cortocircuito-Calcolo degli effetti. Definizioni e metodi dicalcolo IEC 865-1 CEI EN 60865-1
CEI 64/8 Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in c.a. e a 1500 V in cc IEC 364.. CENELECNorme generali di prodotto
CEI 17-21 Prescrizioni comuni per l'apparecchiatura di manovra e di comando ad alta tensione. IEC 60694- CEI EN 60694
IEC 62271-1-
CEI 16-3 Codifica dei dispositivi indicatori e degli attuatori con colori e con mezzi supplementari.
IEC 73 - CEI EN 60073
CEI 16-5 Interfaccia uomo-macchina Principi di manovra
IEC 447 -CEI EN 60447
Norme specifiche di prodotto
CEI 17-6 Apparecchiatura prefabbricata con involucro metallico per tensioni
da 1 a 52 kV IEC 60298 IEC 62271-200
CEI 17-15 Apparecchiatura di manovra con involucro metallico con isolamento in gas per tensioni >= 72,5 kV IEC 60517 CEI EN 60517
IEC 62271-203-
CEI 17-1 Interruttori a corrente alternata a tensione superiore a 1000 V IEC 56- CENELEC HD 348 S6
IEC 62271-100 -
CEI 17-4 Sezionatori e sezionatori di terra a corrente alternata e a tensione superiore a 1000 V IEC 129 -CEI EN 60129
IEC 62271-102 -
CEI 17-9/1 Interruttori di manovra per alta tensione
IEC 60265-1 - CEI EN 60265-1 IEC 62271-103 -
CEI 17-46 Interruttori di manovra combinati con fusibili ad alta tensione per corrente alternata IEC 60420 - CEI EN60420
IEC 62271-105 - ………...
CEI 32-3 Fusibili a tensione superiore a 1000 V Parte 1: Fusibili limitatori di corrente (IEC 282-1 - CENELEC HD 492.1 S2)
CEI 38-1 Trasformatori di corrente IEC 60044-1 - CEI EN 60044-1
CEI 38-2 Trasformatori di tensione IEC 60044-2 - CEI EN 60044-2
APPARECCHIATURE DI MEDIA TENSIONE
SEZIONATORE
SEZIONATORE DI TERRA
INTERRUTTORE DI MANOVRA
CONTATTORE
FUSIBILE
INTERRUTTORE DI MANOVRA COMBINATO CON FUSIBILI
INTERRUTTOREAPPARECCHIATURE DI MEDIA TENSIONE
TRASFORMATORORI DI TENSIONE
TRASFORMATORI DI CORRENTE
QUADRO PROTETTO
QUADRO BLINDATO
PROTEZIONE CONTRO ARCO INTERNO
TRASFORMATORI DI POTENZA
IMPIANTO ELETTRICOSEZIONATORE
“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. 7.3.1
NORMA DI PRODOTTO: CEI 17-4 CEI EN 60129 IEC 60129
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
Informazioni aggiuntive:
Corrente trascurabile:
z Una corrente pari a 0,5 A è considerata corrente trascurabile.
Distanza di sezionamento dei sezionatori:
z Nessuna corrente pericolosa di fuga deve passare dai morsetti di un lato a uno qualunque dei morsetti dell'altro lato del sezionatore.
Informazioni aggiuntive
: Durata meccanica :
z devono essere eseguiti 1000 cicli di manovra senza tensione né corrente nel circuito principale.
Indicazione della posizione :
z la distanza di sezionamento o la distanza fra i contatti aperti deve essere visibile
z la posizione dei contatti aperti deve essere individuata da un dispositivo indicatore sicuro.
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: 7.3.4 ( dispositivi per la messa a terra e in cortocircuito)
NORMA DI PRODOTTO: CEI 17-4 CEI EN 60129 IEC 60129
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
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 60265-1 IEC 60265-1
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
INTERRUTTORI DI MANOVRA
DURATA MECCANICA :
z devono essere eseguiti 1000 cicli di manovra
senza tensione né corrente nel circuito principale.
DURATA ELETTRICA :
z 20 manovre di ch. ap. alla In con carico attivo
z (100 manovre per apparecchi a frequenza elevata di operazioni)
z 20 manovre di ch. ap. al 5% della In con carico attivo
z 20 manovre di ch. ap. alla Ic nominale del cavo a vuoto
z 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
Interruttore di manovra-sezionatore
Isolamento in aria Isolamento in SF6
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
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
z stesse prove degli interruttori
interruzione delle correnti in caso di guasto a terra su reti a neutro isolato
z 10 aperture corrente di terra a valle
z 10 aperture corrente di terra a monte
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 60470
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
Contattore in SF6
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
z 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
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. 285-295(protezione contro i sovraccarichi e valvole fusibili) Norme CEI impianti :CEI 11-1 art.2.3.01-3.9.01-3.9.02
(protezione contro le sovracorrenti e fusibili)
Norma di prodotto : CEI 32-3 HD 492.1 IEC 60282.1
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
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)
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 17-46 CEI EN 60420 IEC 60420
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
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.
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: 3.1.4 (correnti di cortocircuito)
NORMA DI PRODOTTO : CEI 17-1 HD 348 S6 IEC 6056
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
Processo di interruzione in corrente alternata
Corrente nominale A
Durata del corto circuito Operazione di Interruzione corretta
Separazione contatti
annullamento della corrente Corrente di
guasto kA
T.R.V T.R.V inizio del
inizio del corto circuito corto circuito
Tensione nominale Tensione
nominale
Informazioni aggiuntive:
Corrente termica nominale
: 400 -630-800-1250-1600-2000-2500-3150-4000-5000-6300A
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
6,3-8-10-12,5-16- 20- 25-31,5-40-50-63-80-100kA
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
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
INTERRUTTORE IN SF6 TIPO LF FINO A 17,5 KV
DEL TIPO AD AUTOESPANSIONE ED ARCO ROTANTE
FISSO STRUTTURA DI SOSTEGNO ESTRAIBILE
Interruttore in esecuzione fissa Interruttore in esecuzione estraibile
sistema di autoespansione più arco rotante
I DT
DP
+ =
espansione comando di potenza ridotta
Arco rotante ridotta
erosione dei contatti
autoespansione
Sequenza di apertura dell dell ’ ’ interruttore interruttore
11 22 33 44
Contatti principali e contatti
d’arco chiusi
Separazione dei contatti principali
Separazione dei
contatti d’arco Contatti aperti
INTERRUTTORI IN SF6 CARATTERISTICHE ELETTRICHE GAMMA INTERRUTTORI TIPO LF e SF in SF6:
< = 17 kV >17 kV < =24 kV
LF1 - LF2 - LF3 SF1-SF2
INTERRUTTORE DI TIPO AD AUTOCOMPRESSIONE
Polo di un interruttore ad autocompressione
chiuso principali aperti
arco
aperti aperto
polo
TRAFORMATORE DI TENSIONE PER INSERZIONE
FASE TERRA
TRASFORMATORE DI TENSIONE PER
INSERZIONE TRA LE FASI
TRASFORMATORE DI CORRENTE PER
MISURA E PROTEZIONE
TRASFORMATORI DI MISURA IN AT
SCHEMA UNIFILARE DI UN IMPIANTO
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
Quadro isolato in aria di tipo PROTETTO- Unità
tipica
Quadro di tipo protetto a tenuta contro arco interno
SAAQUADRI INSTALLATI ALL’INTERNO DI UNA SALA QUADRI
QUADRI IN SALA QUADRI
CABINA PREFABBRICATA APERTA
CABINA PREFABBRICATA CHIUSA
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:
MCset 1 - 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
Quadro di tipo monopiano inserito in sala quadri
Quadro di tipo multipiano in allestimento per le prove
Quadro blindato (metalclad) ISOLATO IN SF6
Unità tipica Interruttore ad auto compressione
Dimensioni del quadro blindato ( tipo MC set)
MC set 1 MC set 2 MC set 3 MC set 4
Cella sbarre 3
Cella strumenti 4
Cella cavi 1
Cella interruttore 2
Celle tipiche del quadro blindato
Sezione tipica quadro blindato MCset 1-2-3 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
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
Protezione contro arco interno su tre lati
Quadro addossato a parete
Protezione contro arco interno sui 4 lati
Quadro con retro accessibile
Soluzione con condotto di uscita gas
Allestimento per la prova di tenuta contro
arco interno
L’ARCO DEVE ESSERE INNESCATO IN :
cella sbarre
cella interruttore
cella cavi
Canalizzazioni realizzate
per il convogliamento dei
gas che si manifestano
durante l’arco interno e
relative ventole di sfogo
verso l’esterno
MC set: Tenuta “all’arco interno”
MC set: Tenuta “all’arco interno”
Quadro a tenuta d’arco interno in accordo con laQuadro a tenuta d’arco interno in accordo con la normativa IEC 60298 - AA
normativa IEC 60298 - AA
25 kA 125 kA 1 sec sec..
Criteri di valutazione delle prove:Criteri di valutazione delle prove:
1-le porte e i pannelli chiusi non si sono aperti 1-le porte e i pannelli chiusi non si sono aperti 2-nessuna proiezione di parti o pezzi pericolosi 2-nessuna proiezione di parti o pezzi pericolosi 3-nessuna perforazione dell’involucro esterno 3-nessuna perforazione dell’involucro esterno 4-gli indicatori verticali non hanno preso fuoco 4-gli indicatori verticali non hanno preso fuoco 5-gli indicatori orizzontali non hanno preso fuoco 5-gli indicatori orizzontali non hanno preso fuoco 6-le connessione di terra restano efficaci
6-le connessione di terra restano efficaci