Qual è la differenza tra un recloser e un interruttore a palo?

Molte persone mi hanno chiesto: "Qual è la differenza tra un recloser e un interruttore a monte sul palo?" È difficile spiegarlo in una frase, quindi ho scritto questo articolo per chiarire. In effetti, i reclosers e gli interruttori a monte sul palo servono a scopi molto simili - vengono entrambi utilizzati per il controllo, la protezione e il monitoraggio delle linee di distribuzione aeree esterne. Tuttavia, ci sono differenze significative nei dettagli. Esaminiamoli uno per uno.

1. Mercati diversi
Questa potrebbe essere la distinzione più grande. I reclosers sono ampiamente utilizzati su linee aeree al di fuori della Cina, mentre la Cina ha adottato un modello basato su interruttori a monte sul palo abbinati a Unità Terminali di Linea (FTUs). Questo approccio separa artificialmente le attrezzature primarie e secondarie, portando solo recentemente a sforzi verso l'integrazione profonda dei sistemi primari e secondari. Al contrario, la pratica internazionale ha sempre presentato un design profondamente integrato primario-secondario fin dall'inizio.

La Cina ha emesso una norma nazionale per i reclosers - GB 25285-2010 - basata sull'IEC 62271-111:2005. Non fare riferimento a questa norma, poiché l'edizione 2005 dell'IEC 62271-111 è stata quasi completamente riscritta; farvi affidamento può portare fuori strada.

Storicamente, l'industria elettrica cinese si è concentrata sull'importazione di tecnologie piuttosto che sull'innovazione originale. Successivamente, le strategie di standardizzazione da parte di State Grid e China Southern Power Grid hanno portato a prodotti altamente omogenei tra i produttori, con una bassa capacità di innovazione e ruoli di gestione del prodotto largamente simbolici.

A livello internazionale, i principali marchi si distinguono chiaramente - ognuno offre design, funzionalità e proposte di valore uniche. Da questa prospettiva, il settore degli apparecchi di distribuzione cinesi ha ancora un lungo cammino da percorrere prima di liberarsi da una mentalità "da copia" e raggiungere una vera e propria innovazione indipendente.

2. Composizione del prodotto
I reclosers includono intrinsecamente un controller - senza di esso, semplicemente non possono funzionare. In contrasto, gli interruttori a monte sul palo tipicamente utilizzano meccanismi a molla e possono operare con solo un meccanismo manuale più una bobina di trip overcurrent. Fondamentalmente, un recloser è un dispositivo profondamente integrato primario-secondario, mentre un interruttore e un FTU sono trattati come due prodotti separati.

Questa distinzione ha causato confusione persistente in Cina. Anche oggi, la maggior parte delle aziende (e ingegneri) non riconosce che un recloser, per natura, è un sistema strettamente integrato - sia organizzativamente che tecnicamente - e non hanno riorganizzato di conseguenza i loro team.

3. Sensori di tensione
Gli interruttori a monte sul palo iniziali generalmente non includevano sensori di tensione, mentre i reclosers erano solitamente dotati di sei sensori di tensione. Con la recente spinta all'integrazione profonda primario-secondario in Cina, questo divario si è largamente chiuso.

4. Norme
I reclosers conformi alla IEC 62271-111 (equivalente a ANSI/IEEE C37.60), mentre gli interruttori seguono la IEC 62271-100. Queste diverse norme portano a differenze significative nelle specifiche del prodotto e nei test di tipo.

Crucialmente, durante i test di tipo, il tripping a cortocircuito di un recloser è completamente controllato dal suo controller integrato, non da segnali esterni provenienti dalla sottostazione. In altre parole, secondo la norma, un interruttore non è un dispositivo di autodifesa - richiede un comando di trip esterno - mentre un recloser è intrinsecamente di autodifesa.

5. Meccanismo di funzionamento
I reclosers utilizzano tipicamente meccanismi a magnete permanente, mentre gli interruttori a monte sul palo usano solitamente meccanismi a molla.
Anche quando si confronta un recloser con un interruttore a monte sul palo a magnete permanente abbinato a un FTU, rimangono differenze chiave.

6. Sequenza e logica di ricommutazione
I reclosers supportano sequenze di ricommutazione veloci e configurabili - ad esempio: O–0.5s–CO–2s–CO–2s–CO (tre aperture, quattro operazioni). In contrasto, gli interruttori a monte sul palo tipici cinesi supportano solo sequenze più lente come O–0.3s–CO–180s–CO.

La differenza funzionale centrale risiede nel software del controller. Anche se entrambi sono dispositivi di protezione, il software nei reclosers internazionali e nei FTU domestici si è notevolmente divergito nel tempo.

La logica di ricommutazione nei reclosers globali è il risultato di decenni di R&D da parte dei produttori internazionali. Per soddisfare le diverse esigenze dei clienti, questa logica è aperta e completamente configurabile. Ad esempio, ogni "O" (apertura) può essere assegnata a più funzioni di protezione:

• Prima O: 50-1 (sovracorrente istantanea, 600A) + 51-1 (sovracorrente temporizzata, 200A, curva inversa)

• Seconda O: …

In contrasto, la logica di ricommutazione e le impostazioni di protezione nei FTU in Cina sono rigidamente personalizzate per le esigenze di State Grid o Southern Grid. La logica è essenzialmente una scatola nera - i parametri sono hard-coded, e qualsiasi modifica richiede cambiamenti nel firmware sottostante. Questa architettura software obsoleta rimane comune nell'industria domestica.

7. Funzioni di protezione
Un confronto dettagliato non è fattibile qui, ma le filosofie di protezione differiscono notevolmente a causa della struttura della rete e delle abitudini operative.

Ad esempio, la protezione contro sovracorrente a tempo inverso è ampiamente utilizzata a livello internazionale - con centinaia di curve disponibili (compresi i Kyle curves e opzioni definite dall'utente) - non solo le quattro curve standard IEC. La Cina raramente utilizza queste.

I recloser internazionali di solito offrono due a quattro istanze di ogni funzione di protezione (ad esempio, 50-1, 50-2, 50-3, 50-4) per consentire una configurazione flessibile su più tentativi di ricomposizione. Analogamente, la protezione Sensitive Earth Fault (SEF), comune all'estero, è raramente utilizzata in Cina.

8. Protocolli di comunicazione
DNP3.0 è estremamente popolare all'estero ma virtualmente non utilizzato in Cina. Inoltre, DNP3.0 nelle applicazioni internazionali richiede elenchi di punti configurabili dall'utente, il che significa che i recloser devono supportare completamente la mappatura dei dati personalizzati, un requisito di sviluppo impegnativo.

Infine, ecco un'immagine condivisa con me da Victor, un pioniere nella comunità delle esportazioni di attrezzature elettriche cinesi. Mostra numerose marche globali di recloser, ma non ne mostra nessuna cinese.

Tuttavia, sono fermamente convinto che entro i prossimi 20 anni, una marca cinese si eleverà a leader globale riconosciuto nei recloser. E quella società non sarà solo eccellente nell'hardware degli apparati di commutazione, ma avrà forti capacità in controllo intelligente, software e integrazione digitale.