Schemi tipici di protezione per RMU: sezionatore-fusibile, interruttore automatico + relè e automazione della linea

Schemi tipici di protezione per RMU: sezionatore-fusibile, interruttore automatico + relè e automazione della linea

Le RMU sono spesso descritte come dispositivi «di commutazione», ma le scelte in materia di protezione determinano quanto efficacemente un’RMU limiti effettivamente i danni e ripristini il servizio in caso di guasti. Gli schemi di protezione RMU più diffusi rientrano in tre categorie: interruttore di carico + fusibile , interruttore automatico + relè , e progettazioni di derivatori pronte per l’automazione .

Questo articolo illustra il funzionamento di ciascuno schema, il contesto applicativo appropriato e gli elementi specificativi da definire prima dell’acquisto.

Schema 1: Interruttore di carico (LBS) + fusibile per derivatori di trasformatore

Si tratta di uno degli schemi per derivatori di trasformatore più diffusi nelle RMU per la distribuzione. I derivatori ad anello sono tipicamente realizzati con interruttori di carico, mentre il derivatore del trasformatore utilizza un interruttore fusibile.

Come garantisce la protezione: il fusibile interrompe i guasti da cortocircuito sul trasformatore o sul lato BT riflessi sul MT, mentre il sezionatore a carico (LBS) fornisce capacità di manovra e di sezionamento.

Applicazioni più adatte:

• Trasformatori di distribuzione standard con esigenze convenzionali di protezione.
• Siti che privilegiano la semplicità e una bassa complessità nel ciclo di vita.
• Reti in cui non è richiesta la coordinazione dei relè presso ogni chiosco.

Cosa specificare: tipo e valore nominale del fusibile, requisiti per il funzionamento dello scatto, indicazione dello stato e procedure sicure per la sostituzione.

Schema 2: Interruttore automatico a vuoto (VCB) + Relè di protezione

Gli RMU basati su interruttore automatico vengono utilizzati quando è richiesta la coordinazione della protezione, l’automazione o un servizio più gravoso. L’alimentatore con interruttore automatico impiega trasformatori di corrente (CT) e un relè per intervenire in caso di guasto.

Come garantisce la protezione: le funzioni del relè (sovracorrente, guasto a terra, direzionale ove necessario) comandano l’intervento rapido dell’interruttore automatico. I parametri di protezione possono essere regolati per ottenere coordinamento e selettività.

Applicazioni più adatte:

• Carichi critici o alimentatori industriali che richiedono selettività e controllo remoto.
• Reti con livelli di cortocircuito elevati, in cui non sono preferiti schemi con fusibili.
• Progetti con integrazione SCADA e requisiti di ripristino remoto.

Cosa specificare: Rapporti e classi dei trasformatori di corrente (CT), funzioni dei relè, tensione di comando/bobina di scatto ed esigenze di registrazione degli eventi.

Schema 3: RMU pronta per l’automazione (FPI + motorizzazione + I/O remoti)

L’automazione degli alimentatori non riguarda soltanto l’interruttore. Molte aziende elettriche impiegano RMU pronte per l’automazione con:

• Indicatori di transito guasto (FPI): per individuare rapidamente i guasti nelle reti in cavo.
• LBS motorizzata: commutazione remota per la sezionatura.
• I/O dell’unità terminale remota (RTU): stato, allarmi e controllo.

Come aiuta: riducendo il tempo necessario per individuare i guasti e consentendo il ripristino da remoto, in particolare nelle reti ad anello con più cabine.

Cosa specificare: aspettative relative all’interfaccia di comunicazione, strategia di alimentazione di controllo, elenco di ingressi/uscite (I/O) e requisiti di cybersecurity, se applicabili.

Considerazioni sulla protezione contro i guasti a terra

Il comportamento del guasto a terra dipende dal tipo di messa a terra del sistema (diretta, a resistenza o isolata). Lo schema di protezione deve essere coerente con il metodo di messa a terra della rete. Ad esempio:

• Nei sistemi con messa a terra diretta è possibile utilizzare soglie convenzionali di sovracorrente per la protezione contro i guasti a terra.
• Nei sistemi con messa a terra a resistenza potrebbero essere necessari aggiustamenti della sensibilità.
• Nei sistemi isolati o compensati è spesso richiesta una protezione direzionale contro i guasti a terra, nonché un’attenta coordinazione.

Includere il metodo di messa a terra nella richiesta di offerta (RFQ) per le unità di sezionamento (RMU); in sua assenza, le ipotesi sulla protezione risulteranno divergenti.

Checklist per l’acquisto della protezione delle RMU

• Schema unifilare: numero di anelli, tipo di alimentatore del trasformatore e qualsiasi ulteriore alimentatore.
• Dati della rete: livello di cortocircuito presso il chiosco, metodo di messa a terra e aspettative in termini di coordinamento.
• Ambito dell’automazione: solo manuale rispetto a motorizzato; solo locale rispetto a SCADA.
• Esigenze di misurazione: requisiti relativi ai trasformatori di corrente (TC) e di tensione (TT) per la misurazione, qualora sia necessaria la fatturazione o il monitoraggio.
• Requisiti di prova: Elementi da sottoporre a FAT (Factory Acceptance Test), prove funzionali per gli interblocchi e le I/O.

Collegamenti interni

Per le categorie di prodotti RMU e le discussioni sulla configurazione: Unità Principali Anello .

Per i dispositivi di protezione MV in generale e per gli apparecchi associati: Dispositivi di commutazione .

Conclusione

Non esiste un unico "migliore" schema di protezione per gli RMU. L'interruttore di carico (LBS) + fusibile è una soluzione semplice e collaudata per molti alimentatori di trasformatori. L'interruttore + relè consente la selettività e l'automazione. Gli RMU pronti per l'automazione riducono il tempo di interruzione migliorando l'individuazione dei guasti e il ripristino da remoto. La scelta va effettuata in base al livello di corrente di cortocircuito, al tipo di messa a terra, alla criticità dei carichi e al modello operativo della rete.

Suggerimenti immagini

• Immagine: https://www.enweielectric.com/products/rmu
• ALT: "Schemi di protezione RMU per alimentatori di trasformatori e alimentatori ad anello"
• Immagine: https://www.enweielectric.com/products/current-transformers
• ALT: "Trasformatori di corrente utilizzati per le misure dei relè di protezione RMU"