Quali sono i ruoli dei reclosers nelle linee di trasmissione aeree?

1. Introduzione alle linee aeree e ai recloser in Vietnam

Il paesaggio della distribuzione elettrica in Vietnam è dominato dalle linee aeree, specialmente al livello di tensione di 20kV, che servono sia i centri urbani che le zone rurali. Al 2024, circa il 65% della rete di distribuzione a 20kV in Vietnam si basa su infrastrutture aeree, rendendola suscettibile a fattori ambientali come fulmini, tifoni e interferenze da vegetazione. In questo contesto, i recloser sono emersi come componenti critici per mantenere la stabilità della rete. Conformi agli standard come l'IEC 62271-111, questi dispositivi sono specificamente progettati per affrontare le sfide uniche delle reti aeree del Vietnam, garantendo tempi di inattività minimi e una gestione efficiente dei guasti.

2. Funzioni fondamentali dei recloser nelle linee aeree
2.1 Gestione dei guasti transitori

Le linee aeree in Vietnam affrontano frequenti guasti transitori, come quelli causati dai colpi di fulmine (che rappresentano circa il 30% di tutti i guasti nelle aree costiere) o contatti temporanei dei conduttori con gli alberi. I recloser installati sulle linee aeree a 20kV rilevano questi guasti e interrompono la corrente entro millisecondi. Ad esempio, un recloser nella rete aerea a 20kV di Nha Trang può eliminare un guasto causato da un fulmine attivando un trip e poi ricomponendo dopo un ritardo di 1 secondo. Se il guasto è transitorio, l'energia viene ripristinata immediatamente; se permanente, il recloser procede con la sua sequenza di ricomposizione predefinita.

2.2 Isolamento dei guasti permanenti

In caso di guasti permanenti, come danni ai conduttori causati da detriti di tifoni o collisioni con veicoli, i recloser effettuano più tentativi di ricomposizione (tipicamente 3-4 volte) prima di bloccarsi. Questo meccanismo impedisce l'approvvigionamento continuo di energia alle sezioni difettose, consentendo alle sezioni non difettose di rimanere alimentate. Nelle linee aeree urbane di Hanoi, un recloser configurato per 3 ricomposizioni può isolare un guasto permanente su un alimentatore, assicurando che solo la sottosezione interessata venga de-energizzata piuttosto che l'intera linea.

2.3 Coordinamento con l'attrezzatura di distribuzione

I recloser nei sistemi aerei a 20kV in Vietnam coordinano con sezionalizzatori e fusibili per ottenere protezione selettiva. Ad esempio, un recloser installato a monte dei sezionalizzatori su una linea aerea a Da Nang tripperà per primo durante un guasto, consentendo ai sezionalizzatori a valle di registrare le correnti di guasto. Se il tentativo di ricomposizione del recloser fallisce, il sezionalizzatore più vicino al guasto lo isolerà, minimizzando l'area dell'interruzione.

3. Caratteristiche tecniche dei recloser per linee aeree
3.1 Progettazione elettrica per reti aeree a 20kV

• Valori di tensione e corrente: i recloser nelle linee aeree a 20kV in Vietnam hanno tipicamente una tensione nominale di 24kV e una corrente continua nominale di 600-1200A, adatte alla crescita del carico sia in aree urbane che rurali.

• Coefficiente di potenza sincrona (Psyn): progettati per mantenere la stabilità del sistema, questi recloser assicurano valori di Psyn che evitano la perdita di sincronismo durante la ripresa dal guasto, anche in linee aeree lunghe (ad esempio, alimentatori rurali di 50 km nella provincia di Nghe An).

3.2 Adattabilità ambientale con classe di protezione IP67

Il clima tropicale del Vietnam, caratterizzato da alta umidità (80-95% tutto l'anno), forti precipitazioni (fino a 3.000 mm/anno nelle regioni meridionali) e tifoni, richiede una robusta protezione. I recloser con classe di protezione IP67:

• Resistono all'ingresso di polvere, essenziale per le linee aeree rurali che passano attraverso aree agricole.

• Resistono all'immersione in 1 metro d'acqua per 30 minuti, fondamentale per l'attrezzatura delle linee aeree in zone soggette a inondazioni come il Delta del Mekong.

• Presentano involucri resistenti alla corrosione (ad esempio, acciaio inox o alluminio verniciato a polvere) per combattere la nebbia salina nelle province costiere come Quang Ninh.

3.3 Conformità con l'IEC 62271-111

La rete nazionale del Vietnam richiede la conformità con l'IEC 62271-111 per i recloser nelle linee aeree a 20kV, garantendo:

• Test uniformi per resistenza dielettrica, capacità di spegnimento a cortocircuito e durata meccanica.

• Interoperabilità tra recloser di diversi produttori, cruciale per i progetti di espansione della rete a HCMC e Hanoi.

• Capacità standardizzate di registrazione dei guasti, permettendo agli operatori della rete di analizzare i modelli di guasto (ad esempio, colpi di fulmine stagionali nel Vietnam centrale).

4. Tipi di recloser e loro applicazioni nelle linee aeree in Vietnam
4.1 Recloser a vuoto: la scelta principale

• Vantaggi: lunga durata di servizio (20-30 anni), manutenzione minima e alta efficienza di estinzione dell'arco, rendendoli ideali per le linee aeree rurali remote in province come Kon Tum.

• Studio di caso: nella provincia di Phu Yen, i recloser a vuoto sulle linee aeree a 20kV hanno ridotto le visite di manutenzione annuali del 70% rispetto ai tradizionali disgiuntori, abbassando i costi operativi per EVN (Vietnam Electricity).

4.2 Recloser a SF6: applicazioni urbane specializzate

• Casi d'uso: il design compatto si adatta alle linee aeree urbane con spazio limitato (ad esempio, il Vecchio Quartiere di Hanoi). I recloser a SF6 possono essere installati su pali stretti senza compromettere le prestazioni.

• Considerazioni ambientali: sebbene il SF6 abbia un alto potenziale di riscaldamento globale, le aree urbane del Vietnam priorizzano l'efficienza dello spazio, con regolamenti rigorosi per i recloser per minimizzare le emissioni durante la manutenzione.

5. Impatto sulla affidabilità e modernizzazione della rete
5.1 Miglioramento degli indici SAIDI e SAIFI

L'incorporazione dei recloser nelle linee aeree a 20kV ha migliorato significativamente la affidabilità del sistema in Vietnam:

• SAIDI (Indice Medio della Durata delle Interruzioni del Sistema): ridotto da 18 ore/anno nel 2015 a 8,5 ore/anno nel 2024 per le aree alimentate da linee aeree, grazie ai recloser che eliminano i guasti transitori senza intervento manuale.

• SAIFI (Indice Medio della Frequenza delle Interruzioni del Sistema): diminuito da 12 interruzioni/anno a 5,2 interruzioni/anno in regioni come Thanh Hoa, dove i recloser con classe di protezione IP67 sulle linee aeree mitigano i guasti legati al meteo.

5.2 Abilitazione delle iniziative smart grid

I recloser moderni nelle reti aeree del Vietnam sono dotati di:

• Capacità di comunicazione remota: RS485 o modem LTE per l'integrazione SCADA, consentendo il monitoraggio in tempo reale delle linee aeree a 20kV nei progetti pilota di smart grid a HCMC.

• Registrazione dei dati: magnitudine, durata e tempi di ricomposizione della corrente di guasto, che aiutano EVN a ottimizzare le impostazioni di protezione per le linee aeree in diverse zone climatiche.

6. Sfide e tendenze future
6.1 Conflitti nella gestione della vegetazione

Le linee aeree in Vietnam spesso passano attraverso aree forestate, dove la crescita degli alberi può causare guasti ripetuti. I recloser da soli non possono risolvere le cause radicate, richiedendo una gestione coordinata della vegetazione. Nel 2023, EVN ha avviato un pilota di "monitoraggio recloser-vegetazione intelligente" nella provincia di Lam Dong, combinando i dati dei guasti dei recloser con programmi di potatura degli alberi basati su droni.

6.2 Adattamento ai cambiamenti climatici

Con l'aumento dell'intensità dei tifoni, i recloser nelle linee aeree costiere necessitano di una maggiore resistenza. Il Vietnam sta esplorando recloser con maggiore resistenza all'impatto (ad esempio, involucri IK10-rated) e forniture di energia ridondanti (alimentazione solare di backup) per le linee aeree in regioni soggette a tempeste come Quang Binh.

6.3 Standardizzazione e produzione locale

Per ridurre la dipendenza dagli import, il Ministero dell'Industria e del Commercio del Vietnam promuove la produzione locale di recloser conformi all'IEC 62271-111. Un joint venture del 2024 tra EVN e un produttore coreano mira a produrre 10.000 unità/anno di recloser a 20kV per linee aeree, con un obiettivo di riduzione del 60% dei costi rispetto ai modelli importati.

7. Conclusione

Nelle reti aeree a 20kV in Vietnam, i recloser costituiscono il pilastro della distribuzione elettrica affidabile, bilanciando l'efficienza tecnica con la resilienza ambientale. Dai dispositivi con classe di protezione IP67 che resistono alle tempeste tropicali ai modelli conformi all'IEC 62271-111 che abilitano l'interoperabilità della rete, questi dispositivi hanno trasformato la gestione dei guasti nelle reti aeree. Mentre il Vietnam progredisce verso una rete intelligente, i recloser continueranno a evolversi, integrando sensori avanzati, previsione dei guasti basata sull'IA e compatibilità con l'energia rinnovabile, per soddisfare le esigenze di un'economia in crescita e di una popolazione rapidamente urbanizzata. Il loro ruolo nelle linee aeree rimane indispensabile per assicurare che l'elettricità raggiunga ogni angolo del Vietnam, dalle città affollate ai villaggi più remoti.