Guasti e Misure di Intervento per Interruttori e Disconnettori in Uscita a 220 kV

1. Importanza del miglioramento della gestione dei guasti per i circuit breakers e i disconnettori in uscita da 220 kV

Le linee di trasmissione a 220 kV sono sistemi di trasmissione ad alta tensione altamente efficienti ed energie risparmiatori che beneficiano significativamente la vita quotidiana. Un guasto in un circuit breaker può compromettere gravemente la sicurezza e l'affidabilità dell'intera rete elettrica. Come componenti chiave dei sistemi di trasmissione ad alta tensione, i circuit breakers e i disconnettori svolgono ruoli essenziali nel controllo del flusso di energia e nella protezione contro i guasti, garantendo efficacemente la sicurezza sia del personale che del sistema elettrico.

Con l'aumento rapido dei carichi di trasmissione e la frequenza crescente dei guasti a cortocircuito, possono verificarsi incidenti di sicurezza elettrica, potenzialmente causando il funzionamento dei circuit breakers in condizioni di sovraccarico. Sebbene i circuit breakers siano progettati per interrompere automaticamente il circuito durante i guasti per proteggere le apparecchiature, la loro performance può essere influenzata da fattori come l'apparecchiatura stessa, i sistemi di controllo e influenze esterne non correlate all'apparecchiatura—portando a deviazioni operative. Pertanto, rafforzare la diagnosi e la gestione dei guasti per i circuit breakers e i disconnettori in uscita da 220 kV è di fondamentale importanza.

2. Manutenzione dei circuit breakers e dei disconnettori in uscita da 220 kV

2.1 Manutenzione delle linee

Durante le operazioni di manutenzione routine delle linee, il personale deve osservare attentamente qualsiasi fenomeno anomalo. Ad esempio, dopo aver aperto un circuit breaker, si dovrebbe notare se ci sono suoni di scarica insoliti. Qualsiasi anomalia deve essere immediatamente segnalata al dipartimento di sicurezza competente. Solo dopo aver superato l'ispezione e la verifica, si possono procedere con ulteriori operazioni.

Ogni linea di alimentazione e ramo di potenza tipicamente passa attraverso un circuit breaker e due set di disconnettori di barra prima di collegarsi a due barre separate. Questa configurazione aumenta significativamente l'affidabilità e la flessibilità dell'operazione della barra e offre i seguenti vantaggi:

• Ogni barra può essere mantenuta alternativamente senza interrompere l'approvvigionamento di energia normale.

• La manutenzione di un disconnettore sul lato di una barra influenza solo quel circuito specifico.

• In caso di guasto sulla barra in funzione, il carico può essere trasferito alla barra alternativa per assicurare la fornitura continua di energia.

2.2 Controlli anti-maloperazione per i circuit breakers e i disconnettori

Durante l'installazione, i circuit breakers e i disconnettori sono suscettibili a varie influenze esterne. Un'operazione impropria può causare cortocircuiti indesiderati tra i disconnettori, gli interruttori di terra e i circuit breakers, portando a malfunzionamenti nei dispositivi di interblocco elettro o elettromagnetici.

Per minimizzare tali rischi, il personale di manutenzione deve attenersi rigorosamente alle procedure standardizzate di installazione. In caso di maloperazione, le posizioni del circuit breaker e del disconnettore devono essere immediatamente verificate. Solo dopo aver confermato l'allineamento corretto, si può continuare con il lavoro successivo.

Inoltre, per prevenire la commutazione sotto carico dei disconnettori durante la manutenzione, il circuito di controllo del disconnettore deve essere interbloccato con il relativo circuit breaker. In caso di malfunzionamento dell'interblocco, o se il disconnettore o l'interruttore di terra malfunziona, il personale deve ispezionare le posizioni del circuit breaker e del disconnettore secondo i protocolli di interblocco. Il blocco può essere rilasciato solo dopo aver confermato che tutto è correttamente posizionato.

2.3 Riparazioni dei contatti surriscaldati

Se viene rilevato un surriscaldamento ai contatti del disconnettore, devono essere intraprese azioni correttive dopo aver de-energizzato l'apparecchiatura. L'indirizzo del surriscaldamento sul lato della barra del disconnettore richiede solitamente un'interruzione della barra, che spesso è difficile da programmare. Pertanto, sono essenziali ispezioni preventive e regolari del disconnettore sul lato della barra.

Quando si effettua la manutenzione dei disconnettori sul lato della linea, i tecnici dovrebbero prestare attenzione ai seguenti punti chiave:

• Ispezionare i connettori terminali sul lato operativo del disconnettore. Assicurarsi che utilizzino morsetti saldati con lega di ferro, dadi forggiati di alta qualità e hardware di fissaggio sicuro. Le superfici di contatto devono essere pulite dai contaminanti e rivestite uniformemente con un grasso conduttivo appropriato.

• Esaminare la striscia di rame rotante alla base del disconnettore. Verificare la presenza di allentamenti o usura eccessiva della striscia di rame all'interno dell'alloggiamento del meccanismo operativo. Sostituire qualsiasi striscia di rame danneggiata e riassicurarla per garantire una connessione elettrica affidabile.

• Ispezionare le superfici di contatto statiche e dinamiche per assicurarsi che siano pulite e lisce. Sostituire prontamente le dita di contatto consumate o le superfici di contatto degradate per prevenire scariche parziali o flashover. Inoltre, verificare che l'insieme molle di serraggio fornisca una pressione sufficiente; sostituire o stringere qualsiasi componente corrosi o allentati.

2.4 Manutenzione per danni agli isolatori e flashover

Se si osservano crepe negli isolatori o scariche di flashover su un disconnettore, si devono intraprendere le seguenti azioni:
Prima, utilizzare uno strumento di controllo non distruttivo (NDT) ultrasonico per ispezionare la colonna in porcellana e confermare che non ci siano danni interni al conduttore portante. Solo dopo aver superato questa ispezione, l'unità può rimanere in servizio.

Secondo, mantieni correttamente i disconnettori isolanti. Se l'NDT non rileva difetti, applica un rivestimento protettivo non isolante all'area pressata della colonna in porcellana.
Terzo, per migliorare la resistenza al guasto da inquinamento, dà priorità all'uso di isolatori anti-inquinamento e aumenta sia l'altezza che la distanza di strisciamento delle colonne in porcellana.

3. Applicazione della comunicazione wireless GPRS nei sistemi elettromeccanici autostradali

Affrontare efficacemente le sfide sopra menzionate non richiede la posa di cavi di comunicazione dedicati. Invece, può essere configurato un indirizzo IP di rete mobile per stabilire una connettività diretta con i dispositivi sul campo. Inoltre, la tecnologia GPRS non è limitata dalla distanza e può trasmettere dati complessi in modo economico ed efficiente.

Il sistema di monitoraggio centrale costituisce il cuore dell'architettura di sorveglianza complessiva. Riceve e elabora i dati raccolti dai dispositivi sul campo, consentendo strategie di controllo ottimizzate e la gestione remota dei dispositivi sul campo. Questo sistema tipicamente integra telecamere, unità di videosorveglianza, computer e hardware correlati.

3.2 Vantaggi tecnici del GPRS nei sistemi di riscossione pedaggi

Prima dell'adozione del GPRS, le piazzole di pedaggio e i centri di controllo sulle autostrade si affidavano a sistemi di comunicazione cablata per la trasmissione dei dati. Questi sistemi si sono dimostrati inefficienti, richiedevano un notevole investimento iniziale e comportavano costi di manutenzione elevati.

Con il GPRS, non sono necessari condotti o cavi fisici—la comunicazione è possibile ovunque all'interno della copertura della rete mobile. I sistemi GPRS dimostrano alta stabilità nell'operazione, integrano più protocolli di comunicazione e offrono un'efficienza significativamente migliorata rispetto alle soluzioni cablate tradizionali. Inoltre, il GPRS supporta diversi tipi di servizio ed è particolarmente adatto per l'accesso wireless broadband punto-punto in aree con alte esigenze di banda o località remote. La sua dipendenza dall'infrastruttura mobile esistente elimina la necessità di scavi o installazioni di condotti, offrendo sostanziali vantaggi tecnici ed economici.

3.3 Vantaggi tecnici del GPRS nei sistemi di comunicazione

Nei sistemi di comunicazione autostradale, il GPRS offre numerosi benefici. Le autorità autostradali impiegano regolarmente veicoli di pattuglia per ispezioni di routine e risposta a incidenti. Poiché le località degli incidenti sono imprevedibili, la segnalazione in tempo reale delle condizioni stradali al centro di monitoraggio richiede una comunicazione wireless affidabile. Per applicazioni con esigenze moderate di velocità di dati, il GPRS fornisce una soluzione ideale per la trasmissione dei dati.

Il sistema di invio dei veicoli di pattuglia consiste di attrezzature a bordo e una piattaforma di monitoraggio centrale. Utilizzando il GPRS, l'unità a bordo acquisisce i dati di posizione del veicolo in tempo reale e li trasmette al centro di monitoraggio, consentendo il tracciamento centralizzato di tutti i veicoli di pattuglia. Ciò assicura una risposta rapida alle emergenze. Dopo aver ricevuto gli aggiornamenti sullo stato del veicolo, il centro di monitoraggio può inviare istruzioni di comando tramite una piattaforma GIS all'unità a bordo, facilitando la coordinazione efficiente e le operazioni sul sito.

4. Conclusione

I continui progressi nella scienza e nella tecnologia hanno portato a significativi miglioramenti nelle comunicazioni, nell'internet e nelle tecnologie dell'informazione. L'integrazione della comunicazione wireless GPRS nei sistemi elettromeccanici autostradali ha notevolmente migliorato le capacità di gestione delle autostrade. Il GPRS dimostra vantaggi tecnici convincenti nei sottosistemi di monitoraggio, riscossione pedaggi e comunicazione. Pertanto, una maggiore adozione della tecnologia GPRS nell'infrastruttura elettromeccanica autostradale sosterrà efficacemente lo sviluppo sostenibile e l'operazione intelligente delle reti autostradali moderne.