Struttura interna degli armadi di distribuzione dell'energia: componenti, tecnologie e soluzioni intelligenti

1. Contenitore (proteczione e progettazione EMC)

• Materiale: acciaio laminato a freddo o acciaio galvanizzato (per la resistenza alla corrosione); gli involucri in acciaio inossidabile sono utilizzati in ambienti difficili e di fascia alta (ad esempio, impianti chimici, ambienti marini).
• Caratteristiche chiave:
  • Le classi di protezione IP (ad esempio IP54) garantiscono l'affidabilità contro polvere e umidità.
  • Lo schermo EMC riduce al minimo le interferenze da parte dei VFD e dei servo drive, in conformità con le norme IEC 61439.
• Studio di caso: gli armadi delle centrali fotovoltaiche sono sottoposti a test di salino per resistere alla corrosione esterna.

2. Busbar (trasmissione di potenza efficiente)

• Materiale: barre di rame (conduttività > 98%) o barre di alluminio (leggere, convenienti), spesso placcate di stagno o argento per resistere all'ossidazione.
• Innovazioni:
  • I sistemi di busbar modulari consentono l'installazione senza strumenti (ad esempio, nella distribuzione di data center).
  • I sensori di temperatura wireless abilitati all'IoT impediscono il surriscaldamento tramite monitoraggio in tempo reale.

3. Interruttori di circuito (protezione intelligente)

• Tipologie:
  • MCB (Miniature Circuit Breaker): Protegge i circuiti di rami da sovraccarichi.
  • ACB (Air Circuit Breaker): protegge la potenza principale in entrata, con rilasci intelligenti che consentono la tripping remota.
• Tendenze del settore: il coordinamento selettivo combinato con il rilevamento di guasti di arco (AFCI) evita lo spegnimento totale del sistema durante i guasti (critico per le fabbriche di semiconduttori).

4. Contattori (controllo motore)

• FunzioneModelli ad alta efficienza energetica (ad esempio, contattori a magneti permanenti) riducono il consumo di energia della bobina.
• Applicazione: i sistemi di smistamento a trasportatore accoppiano i VFD con gruppi di contattori per il controllo del motore a più velocità.

5Relai di sovraccarico termico (protezione del motore)

• Aggiornamento: Le tradizionali strisce bimetaliche vengono sostituite da relè elettronici di sovraccarico (ad esempio Schneider TeSys), che offrono impostazioni di corrente precise e registrazione dei guasti.

6. Fusibili (protezione da cortocircuito)

• Selezione:
  • Tipo gG/gL (uso generale) contro tipo aR (azione rapida per semiconduttori).
  • I fusibili a corrente continua ad alta tensione sono fondamentali per le stazioni di ricarica dei veicoli elettrici e i sistemi di stoccaggio dell'energia.

7. Trasformatori strumentali (monitoraggio e misurazione)

• Caratteristiche intelligenti:
  • Le bobine Rogowski consentono la misurazione ad ampia frequenza (ideale per i circuiti VFD).
  • Le unità di fusione (MU) supportano l'integrazione della rete digitale tramite il protocollo IEC 61850.

8Dispositivi di misurazione (monitoraggio digitale)

• Tendenze:
  • I contatori multifunzione con connettività RS485/MODBUS si integrano con i sistemi di gestione dell'energia (EMS).
  • L'analisi armonica (conforme alla norma IEEE 519) protegge le apparecchiature di precisione negli ospedali.

9. Buttoni di controllo e indicatori (HMI)

• Progettazione:
  • Buttoni a prova di esplosione (Ex d) per l'industria petrolifera e del gas.
  • Gli HMI touchscreen sostituiscono i tradizionali pulsanti, consentendo la visualizzazione del sistema in tempo reale.

10. blocchi terminali (cavi efficienti)

• Innovazioni:
  • I terminali a gabbia a molla consentono l'installazione senza attrezzi.
  • I terminali a doppio strato risparmiano spazio (ad esempio, negli armadi di trasporto ferroviario).

11. Circuiti secondari (Smart Core)

• Integrazione:
  • I PLC abbinati a piattaforme cloud consentono la manutenzione remota tramite analisi predittiva.
  • La comunicazione in fibra ottica sostituisce il cablaggio di rame per l'immunità EMI (ad esempio, nei controlli delle acciaierie).

Tendenze future: distribuzione di energia intelligente e verde

• Diagnostica basata sull'IA: L'edge computing combinato con i sensori prevede guasti (ad esempio, surriscaldamento della barra di comando, durata del interruttore).
• Efficienza energetica: la compensazione reattiva basata su SVG riduce le perdite, sostenendo gli obiettivi di neutralità del carbonio.
• Modularità: i progetti scalabili facilitano un rapido ampliamento della capacità (vitale per gli impianti di energia rinnovabile).