Il sezionatore sotto carico in vuoto per corrente alternata ad alta tensione per interni FZN21-40.5 e il gruppo combinato sezionatore-fusibili FZRN21-40.5D sono progettati per cabine prefabbricate da 35 kV in reti a 40,5 kV e 50 Hz; entrambe le unità possono essere utilizzate anche come apparecchiature di manovra autonome.
Il sezionatore sotto carico chiude e apre correnti di carico e di sovraccarico fino a 1250 A e non richiede manutenzione tra un intervento e l’altro; nel gruppo combinato, il fusibile in serie con percussore interrompe la corrente di cortocircuito fino a 20 kA.
Designazione del Modello
La designazione del gruppo combinato si legge FZRN21-40.5D/50-20, lettera per lettera:
- F: Sezionatore sotto carico
- Z: Vuoto
- R: Con fusibili
- N: Per interni
- 21: Numero di sequenza del progetto
- 40.5: Tensione nominale, kV
- D: Con sezionatore di terra
- 50: Corrente nominale, A
- 20: Corrente di interruzione in cortocircuito nominale, kA
Senza la R, la designazione FZN21-40.5 descrive il sezionatore sotto carico da solo, con corrente nominale di 1250 A, che gestisce i servizi di carico e sovraccarico e si affida alla protezione a monte per la corrente di guasto.
Costruzione e Funzionamento
I tre poli sono montati su un telaio comune in acciaio: il meccanismo di manovra a molle aziona la lama di sezionamento e la lama di terra tramite l’asta di trazione isolante, la camera di estinzione dell’arco in vuoto interrompe il circuito e il pannello di manovra anteriore mostra la posizione di ciascuno. La lama di sezionamento garantisce un gap di isolamento visibile e la lama di terra mette a terra il lato disalimentato prima della manutenzione.
La camera in vuoto conduce corrente solo nell’istante della chiusura e dell’apertura, il che consente di offrire il sezionatore come unità esente da manutenzione con una vita meccanica di 10.000 manovre.
Gestione e Manutenzione dei Fusibili
Il percussore del fusibile in serie agisce sul dispositivo di sgancio, in modo che un fusibile intervenuto venga segnalato sul sezionatore invece di essere lasciato alla sola protezione. Il vano fusibili è accessibile solo dopo che il circuito è stato sezionato e messo a terra, e il fusibile viene sostituito uno a uno con lo stesso tipo nominale.
Ciò che rimane da mantenere sono il meccanismo, gli interblocchi e l’isolamento, nonché la camera stessa una volta che l’usura dei contatti raggiunge il limite consentito di 3 mm; non è necessario alcun rabbocco di olio o gas.
Parametri tecnici
Condizioni di Servizio
- Temperatura ambiente: massima +40℃, minima -25℃
- Altitudine: non superiore a 1000 m
- Umidità relativa: media giornaliera non superiore al 95%, media mensile non superiore al 90%
- Intensità sismica: non superiore a 8 gradi
- Condizioni del sito: assenza di incendi, pericolo di esplosione, corrosione chimica o vibrazioni violente
- Grado di inquinamento: II
Parametri di Prestazione Elettrica
| N. | Voce | Unità | Gruppo combinato FZRN21-40.5D | Sezionatore sotto carico FZN21-40.5 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Tensione nominale | kV | 40.5 | |
| 2 | Frequenza nominale | Hz | 50 | |
| 3 | Corrente nominale di breve durata (4 s) | kA | 16 | |
| 4 | Corrente nominale | A | 50 | 1250 |
| 5 | Corrente di interruzione nominale di carico attivo | A | / | 1250 |
| 6 | Corrente di interruzione nominale ad anello chiuso | A | / | 1250 |
| 7 | Corrente nominale di cresta | kA | / | 40 |
| 8 | Corrente di interruzione in cortocircuito nominale | kA | 20 | / |
| 9 | Corrente di carica dei cavi nominale | A | / | 21 |
| 10 | Tensione di tenuta a frequenza industriale per 1 min (gap in vuoto, fase-fase e fase-terra / attraverso il gap di isolamento) | kV | 95/110 | |
| 11 | Tensione di tenuta a impulso di fulmine (gap in vuoto, fase-fase e fase-terra / attraverso il gap di isolamento) | kV | 185/215 | |
| 12 | Tensione di tenuta a frequenza industriale per 1 min dei circuiti di controllo e ausiliari | kV | 2 | |
| 13 | Vita meccanica | manovre | 10000 | |
| 14 | Usura consentita dei contatti della camera in vuoto | mm | 3 | |
| 15 | Coppia di manovra manuale | N·m | Non superiore a 250 | |
Parametri di Prestazione Meccanica
| N. | Voce | Unità | Valore |
|---|---|---|---|
| 1 | Distanza tra i contatti | mm | 17±1 |
| 2 | Extra-corsa dei contatti | mm | 5±1 |
| 3 | Velocità media di chiusura | m/s | 0.6±0.2 |
| 4 | Velocità media di apertura | m/s | 1.5±0.2 |
| 5 | Asincronismo di apertura e chiusura dei tre poli | ms | ≤2 |
| 6 | Tempo di rimbalzo dei contatti in chiusura | ms | ≤3 |
| 7 | Distanza in aria tra le parti in tensione e verso terra | mm | ≥300 |
| 8 | Resistenza del circuito principale (escluso il fusibile) | μΩ | Non superiore a 150 |
Installazione e cablaggio
Installazione e Messa in Servizio
L’unità è imbullonata al telaio della cella attraverso le sei asole da 17 x 22 mm, le posizioni di chiuso, aperto e terra e gli interblocchi vengono controllati su tutti e tre i poli, il fusibile con percussore specificato viene installato con il percussore che ingaggia il dispositivo di sgancio, e la resistenza del circuito principale e le distanze in aria vengono misurate prima della messa in tensione.
Dimensioni di Ingombro
- Vista frontale: larghezza totale 1060 mm con 1015 mm tra i telai esterni, interasse dei poli 410 ± 2 mm indicato due volte, e gradini verticali di 99 mm, 285 mm, 400 mm e 450 mm.
- Asole di montaggio: sei asole da 17 x 22 mm sul telaio.
- Vista laterale: 1065 mm nella parte superiore, con gradini di 22 mm e 173 mm, dimensioni verticali di 255 mm, 450 mm e 1050 mm, un’altezza totale di 1610 mm e 680 mm alla base.
- Morsettiera: la connessione inferiore è forata con 4 fori da 12,5 mm e la connessione superiore con 2 fori da 12,5 mm; la quota indicata (15) si applica solo dove è montato il sezionatore di terra.
- Dettagli del pannello: il disegno di ingombro riporta il set completo di quote; richiedere il disegno per le sagomature del pannello e le forature delle sbarre.
Riferimento Componenti
I numeri di voce seguenti seguono il disegno di ingombro e di installazione della serie:
- Telaio
- Meccanismo di manovra a molle
- Polo di interruzione
- Lama di sezionamento
- Asta di trazione isolante
- Pannello di manovra
- Camera di estinzione dell’arco in vuoto
- Isolatore di supporto
- Lama di terra
Applicazioni
- Cabine prefabbricate per interni da 35 kV e stazioni di distribuzione a pacchetto
- Reti di distribuzione a 40,5 kV e 50 Hz per il controllo del carico e la protezione dai cortocircuiti
- Partenze trasformatore protette dal gruppo combinato sezionatore-fusibili
- Installazioni esenti da olio che non vengono aperte per revisione tra un intervento e l’altro e che manovrano frequentemente
Selezione e domande frequenti
Guida alla Selezione
- Scegliere il sezionatore o il gruppo combinato. Il modello FZN21-40.5 sopporta 1250 A di corrente di carico e si affida alla protezione a monte per i guasti; le partenze trasformatore in una cabina prefabbricata da 35 kV normalmente adottano l’unità FZRN21-40.5D, dove il fusibile con percussore interrompe la corrente di cortocircuito a 20 kA e la perdita di una fase viene segnalata sul sezionatore.
- Verificare prima il servizio di breve durata. 16 kA per 4 s con una corrente di cresta nominale di 40 kA definiscono le sbarre collettrici, il dimensionamento dei cavi e il coordinamento della protezione a monte; verificare entrambi rispetto alla rete prima di ordinare.
- Confermare il livello di isolamento per la rete a 40,5 kV. L’unità ha una tensione di tenuta di 95/110 kV a frequenza industriale per 1 min e 185/215 kV a impulso di fulmine, con 2 kV sui circuiti di controllo e ausiliari e una distanza in aria non inferiore a 300 mm tra le parti in tensione e verso terra.
- Calcolare i servizi di cavo e trasformatore. Il sezionatore interrompe 21 A di corrente di carica dei cavi e 1250 A di carico attivo e corrente ad anello chiuso, quindi lo stesso telaio copre sia gli anelli di rete in cavo che le partenze dirette per trasformatore.
- Confrontare con il resto della gamma. Per applicazioni esterne a 40,5 kV su palo o in cabina, scegliere il modello FZW-40.5; se la rete è a 12 kV, il modello FZN21A-12D appartiene alla stessa famiglia ma per tensioni inferiori, mentre il modello FZN25-12DG copre correnti da 630 a 1250 A a 12 kV.
Domande Frequenti (FAQ)
D1: A cosa serve il modello FZN21-40.5?
È un sezionatore sotto carico in vuoto trifase per interni per reti a 40,5 kV e 50 Hz, progettato per il lato a 35 kV delle cabine prefabbricate. Chiude e apre correnti di carico e di sovraccarico, isola il circuito tramite un gap visibile sulla lama di sezionamento e mette a terra il lato disalimentato con la lama di terra. Il gruppo combinato FZRN21-40.5D aggiunge un fusibile con percussore, così che lo stesso telaio interrompa anche la corrente di cortocircuito a 20 kA.
D2: Perché la pagina indica contemporaneamente 40,5 kV e 35 kV?
Entrambi i valori sono corretti e descrivono aspetti diversi. 40,5 kV è la tensione nominale dell’apparecchiatura, ovvero la tensione massima che l’apparecchiatura è progettata a sopportare, mentre 35 kV indica il sistema per cui è costruita, vale a dire il lato a 35 kV di una cabina prefabbricata. Le apparecchiature con tensione nominale di 40,5 kV sono la scelta standard per una rete a 35 kV poiché lasciano un margine per la tensione di esercizio di tale rete.
D3: Come si legge la sigla FZRN21-40.5D/50-20?
F indica il sezionatore sotto carico, Z il mezzo di estinzione in vuoto, R indica che i fusibili sono combinati, N che l’unità è per uso interno, 21 il numero di sequenza del progetto, 40,5 la tensione nominale in kV, D che è montato un sezionatore di terra con potere di chiusura, 50 la corrente nominale del gruppo combinato in A e 20 la corrente di interruzione in cortocircuito nominale in kA. Senza la R, FZN21-40.5 è il sezionatore da solo a 1250 A.
D4: Qual è la differenza tra questa unità per interni a 40,5 kV e il modello FZW-40.5?
Entrambi funzionano a 40,5 kV e interrompono in una camera in vuoto, ma servono installazioni diverse. Il modello FZW-40.5 è un sezionatore sotto carico in vuoto di sezionamento per esterni, progettato per essere installato su palo o in una cabina esterna con isolamento a prova di intemperie. Questo FZN21-40.5 è un’unità per interni destinata al comparto apparecchiature di una cabina prefabbricata da 35 kV, con telaio da 1250 A, 16 kA per 4 s e fusibile per il gruppo combinato. Scegliere il tipo per esterni dove il sezionatore è esposto alle intemperie e questo modello dove è installato all’interno di un quadro.
D5: Come si confronta con i modelli a 12 kV della stessa famiglia?
Il design e il mezzo di interruzione sono gli stessi, la classe di tensione no. Il modello FZN21A-12D è la versione a 12 kV di questa serie con telaio da 630 A, e il modello FZN25-12DG è un’altra unità in vuoto per interni a 12 kV. Questo FZN21-40.5 porta la tensione nominale a 40,5 kV, i livelli di isolamento a 95/110 kV a frequenza industriale e 185/215 kV a impulso di fulmine, e la corrente del telaio a 1250 A, quindi non può essere sostituito con un’unità a 12 kV o viceversa.
D6: Il sezionatore sotto carico è davvero esente da manutenzione e come viene sostituito il fusibile?
Il sezionatore sotto carico è progettato per non richiedere manutenzione tra un intervento e l’altro: i contatti lavorano all’interno di una camera in vuoto sigillata, quindi non sono necessari rabbocchi di olio, gas o contatti, e la vita meccanica è di 10.000 manovre. Ciò che rimane è il controllo periodico del meccanismo, degli interblocchi e della resistenza del circuito principale, e la sostituzione della camera quando l’usura dei contatti raggiunge il limite consentito di 3 mm. Sul gruppo combinato, il fusibile con percussore è raggiungibile solo dopo che il circuito è stato sezionato e messo a terra, e viene sostituito uno a uno con lo stesso tipo nominale affinché il percussore continui ad azionare il dispositivo di sgancio.