Negli impianti elettrici ad alta e media tensione la sicurezza non si ottiene solo attraverso dispositivi di isolamento e protezione. Gran parte della sicurezza elettrica dipende dal coordinamento meccanico tra i diversi componenti, impedendo agli operatori di effettuare azioni di commutazione errate.
ILDispositivo di interblocco del meccanismo operativo dell'interruttore di terraè uno di questi importanti componenti di sicurezza. È progettato per controllare la sequenza operativa tra l'interruttore di messa a terra e altre apparecchiature di commutazione, aiutando a prevenire operazioni pericolose come la chiusura di un interruttore di messa a terra mentre il circuito è ancora sotto tensione.
Sebbene questo dispositivo sia solitamente nascosto all'interno del quadro, svolge un ruolo fondamentale nel garantire un funzionamento affidabile e proteggere sia le apparecchiature che il personale.
A Dispositivo di interblocco del meccanismo operativo dell'interruttore di terraè un meccanismo di sicurezza meccanico o elettromeccanico installato nei quadri elettrici per coordinare il funzionamento di:
Interruttori di messa a terra
Interruttori automatici
Interruttori di carico
Interruttori di disconnessione
Ante dell'armadio e pannelli di accesso
Il suo scopo principale è garantire che le operazioni di commutazione seguano una sequenza di sicurezza predefinita.
Per esempio:
L'interruttore di messa a terra deve essere chiuso solo dopo aver scollegato il circuito principale.
La porta dell'armadio deve rimanere chiusa quando può essere presente tensione pericolosa.
L'interruttore non deve essere chiuso quando l'interruttore di terra è in una posizione non sicura.
Creando restrizioni fisiche tra i meccanismi operativi, il dispositivo di interblocco riduce la possibilità di errori operativi umani.
Le apparecchiature elettriche possono rimanere pericolose anche dopo aver spento l'alimentazione. La tensione residua, le sequenze di commutazione errate o l'energizzazione inaspettata possono creare gravi pericoli.
Un sistema di interblocco affidabile aiuta a risolvere diversi problemi comuni.
1. Previene operazioni di commutazione errate
Nei sistemi elettrici complessi, gli operatori potrebbero dover eseguire più passaggi di commutazione.
Senza la protezione con interblocco, le azioni errate potrebbero includere:
Chiusura dell'interruttore di messa a terra su un circuito sotto tensione
Utilizzo di un martello in condizioni non sicure
Apertura delle porte di accesso prima del completamento della messa a terra
Il dispositivo di interblocco agisce come un "custode delle regole" meccanico, consentendo solo sequenze operative sicure.
2. Protegge le apparecchiature elettriche
Una commutazione errata non è solo pericolosa per le persone ma può anche danneggiare le apparecchiature.
Le possibili conseguenze includono:
Cortocircuiti
Guasti d'arco
Danni da contatto
Guasto all'isolamento
Un meccanismo di interblocco adeguatamente progettato aiuta a prolungare la durata di servizio dell'apparecchiatura riducendo le operazioni anomale.
Il principio di funzionamento dipende dal design del quadro, ma la maggior parte dei sistemi utilizza una combinazione di posizionamento meccanico e strutture di bloccaggio.
Interblocco meccanico
L'interblocco meccanico è ampiamente utilizzato per la sua affidabilità.
I componenti tipici includono:
Piastre di bloccaggio
Alberi
Leve
Meccanismi a camme
Indicatori di posizione
Limitare i blocchi
Quando un componente si sposta in una determinata posizione, il funzionamento di un altro componente viene fisicamente limitato.
Per esempio:
L'interruttore si apre.
Il sezionatore raggiunge la posizione di isolamento.
Diventa disponibile il funzionamento dell'interruttore di messa a terra.
L'interruttore di messa a terra si chiude.
L'accesso per la manutenzione è consentito.
Interblocco elettrico
Alcuni sistemi utilizzano anche segnali e sensori elettrici.
I componenti possono includere:
Contatti ausiliari
Interruttori di posizione
Relè di controllo
Moduli di monitoraggio
Il sistema di controllo verifica lo stato dell'apparecchiatura prima di consentirne il funzionamento.
Con la moderna tecnologia di automazione, molte persone ritengono che i sistemi di controllo elettronici possano sostituire completamente la protezione meccanica.
L’interblocco meccanico resta comunque importante perché non dipende da:
Logica del software
Reti di comunicazione
Controllare la disponibilità di energia
Anche durante le interruzioni di corrente, una struttura di bloccaggio meccanico può continuare a fornire protezione fisica.
In molte applicazioni elettriche critiche per la sicurezza, la combinazione di interblocchi meccanici ed elettrici fornisce una protezione aggiuntiva.
Quadri di media tensione
Comunemente utilizzato in:
Reti di distribuzione
Sistemi energetici industriali
Sottostazioni
Locali elettrici di fabbrica
Unità principali dell'anello (RMU)
Nelle apparecchiature di distribuzione compatte, i dispositivi di interblocco aiutano a coordinare:
Funzionamento dell'interruttore del carico
Funzionamento dell'interruttore di messa a terra
Accesso al vano cavi
Quadri con custodia metallica
Per i sistemi rivestiti e chiusi in metallo, l'interblocco garantisce un funzionamento sicuro tra i diversi compartimenti.
Un dispositivo di interblocco affidabile del meccanismo operativo dell'interruttore di terra deve considerare diversi fattori.
Resistenza meccanica
Il meccanismo deve resistere a operazioni ripetute senza deformazioni o guasti.
I fattori importanti includono:
Selezione dei materiali
Forza dell'albero
Precisione della chiusura
Resistenza all'usura
Precisione operativa
Il dispositivo deve rilevare correttamente le posizioni degli interruttori.
Una scarsa precisione di posizionamento può causare:
Chiusura incompleta
Falsa autorizzazione operativa
Interferenza meccanica
Durata di servizio
I quadri possono funzionare per molti anni, quindi i componenti di interblocco necessitano di una buona durata.
Le considerazioni sulla progettazione includono:
Resistenza alla corrosione
Requisiti di lubrificazione
Frequenza operativa
Condizioni ambientali
Componenti diversi possono utilizzare materiali diversi a seconda della loro funzione.
|
Componente |
Materiali comuni |
|
Piastre di bloccaggio |
Acciaio inossidabile, acciaio zincato |
|
Alberi |
Acciaio temprato |
|
Sorgenti |
Acciaio per molle |
|
Parti dell'alloggiamento |
Leghe di acciaio o tecnopolimeri |
La selezione del materiale influisce:
Resistenza meccanica
Resistenza alla corrosione
Affidabilità a lungo termine
Sebbene i sistemi di interblocco siano progettati per una lunga durata, è comunque necessaria un'ispezione regolare.
I controlli consigliati includono:
Controlla il movimento meccanico
Assicurati che:
Gli alberi si muovono agevolmente
I blocchi si innestano correttamente
Nessuna parte è bloccata
Ispezionare le parti soggette ad usura
Presta attenzione a:
Sorgenti
Perni
Giunti mobili
Mantieni i componenti puliti
Polvere e contaminazione possono influenzare il movimento meccanico, soprattutto in ambienti esterni o industriali.
Il dispositivo di interblocco del meccanismo di manovra dell'interruttore di terra potrebbe non essere una parte visibile delle apparecchiature elettriche, ma è un componente di sicurezza essenziale all'interno dei moderni sistemi di comando.
Controllando la relazione tra interruttori di messa a terra, interruttori automatici e meccanismi di accesso, aiuta a prevenire operazioni pericolose, proteggere le risorse elettriche e migliorare la sicurezza della manutenzione.
-
