Come un fornitore cinese di apparecchiature di commutazione isolate in aria naturale e sigillate a pressione atmosferica ridefinisce la distribuzione di media tensione ecologica.

Il settore degli interruttori di distribuzione sta attraversando un vero e proprio momento di resa dei conti ambientale. Gli enti regolatori in Europa e non solo stanno inasprendo le restrizioni sui gas fluorurati e il mercato ha risposto con una serie di alternative cosiddette "verdi", dalle miscele di gas sintetici ai sistemi ad aria secca pressurizzata. Tuttavia, non tutte le tecnologie ecocompatibili hanno le stesse implicazioni operative e le differenze sono di fondamentale importanza nel ciclo di vita di un dispositivo, che va dai 20 ai 30 anni. In qualità di fornitore cinese specializzato di interruttori isolati in aria naturale a pressione atmosferica , HM POWER (Guangdong) Co., Ltd. ha sviluppato la piattaforma ASNA basandosi su un approccio fondamentalmente diverso, che si discosta da tutte le altre alternative attualmente disponibili a livello di principio fisico di base.

Che cosa significa realmente "apparecchiature elettriche ecocompatibili" e perché le differenze tra le tecnologie sono importanti?

Quando gli ingegneri valutano le apparecchiature di commutazione per una nuova rete di distribuzione o per la sostituzione di un ciclo, il termine "ecocompatibile" viene ora applicato a una vasta gamma di prodotti. L'SF6 è in fase di eliminazione graduale ai sensi del Regolamento F-Gas (UE) 2024/573. Al suo posto, il mercato offre diverse soluzioni alternative: miscele di gas sintetici come il g³ (una miscela a base di fluoronitrile), aria pulita o aria secca trattata ad alta pressione, sistemi di isolamento a base di CO₂ e progetti a vuoto puro.

Ciò che accomuna tutte queste alternative, con una sola eccezione, è l'abbandono dell'aria naturale come mezzo isolante e la dipendenza da una pressione superiore a quella atmosferica o da una composizione di gas artificiale. Un sistema a gas g³ sostituisce un composto fluorurato appositamente progettato con un altro, mantenendo la necessità di un monitoraggio della pressione in ambiente sigillato e di una gestione specializzata. I sistemi ad aria compressa secca eliminano i gas fluorurati, ma operano comunque a pressioni significativamente superiori a quella atmosferica, il che significa che la tenuta del gas, la misurazione del decadimento della pressione e il rifornimento periodico del gas rimangono aspetti operativi fondamentali. I sistemi ad aria pulita che trattano e comprimono l'aria ambiente richiedono comunque la stessa infrastruttura per l'integrità della pressione dell'SF6: il gas è cambiato, ma la gestione è rimasta invariata.

Gli apparecchi di commutazione ASNA non seguono nessuna di queste strade. Utilizzano l'aria naturale non modificata, ovvero l'atmosfera ambiente, come mezzo di isolamento primario e operano a pressione atmosferica. Questo singolo principio elimina un'intera categoria di obblighi operativi.

La principale differenza tecnica: aria naturale a pressione atmosferica rispetto ad alternative trattate o pressurizzate.

La dicitura "sigillato a pressione atmosferica" ​​nel nome di ASNA ha un preciso significato ingegneristico. L'armadio sigillato mantiene una pressione uguale all'interno e all'esterno in ogni momento. Non si tratta di una semplice variazione di progettazione, bensì di una soluzione strutturalmente innovativa rispetto a tutte le alternative pressurizzate attualmente presenti sul mercato.

Nei sistemi pressurizzati, l'integrità della pressione rappresenta una preoccupazione operativa costante. Una perdita lenta non è solo un problema di consumo di gas, ma un evento di progressivo degrado dell'isolamento. Per questo motivo, i sistemi pressurizzati richiedono un monitoraggio continuo o periodico della pressione, soglie di perdita definite e procedure di emergenza per gli eventi di depressurizzazione. Ciascuno di questi requisiti si traduce in apparecchiature di monitoraggio installate, interventi di assistenza sul campo, programmi di calibrazione e costi di mantenimento del personale qualificato per la gestione del gas.

ASNA non contiene alcun fluido pressurizzato da monitorare. L'armadio è sigillato contro l'ingresso di polvere, particelle solide, nebbia salina e umidità, raggiungendo una protezione IP65 per il serbatoio completamente sigillato, ma la pressione interna non supera mai quella ambientale. Non c'è pressione da perdere, nessun sensore di pressione da calibrare e nessuna soglia di decadimento da gestire. Il risultato è una soluzione di quadro elettrico che è esente da manutenzione per l'intero ciclo di vita nel senso più letterale del termine: non manutenzione ridotta, ma manutenzione esente per quanto riguarda il mezzo isolante stesso.

Perché la scelta del materiale isolante ha conseguenze sul rischio di perdite e sulla sicurezza

Il problema delle perdite negli interruttori pressurizzati non è solo una questione di conformità, ma ha implicazioni dirette sull'affidabilità della rete e sulla sicurezza sul campo. Nei sistemi a SF6, una perdita significativa può causare la perdita di integrità dell'isolamento e richiedere l'interruzione o la disattivazione dell'alimentazione in caso di emergenza. Nelle alternative ai gas sintetici, è necessario considerare anche il profilo ambientale e di sicurezza del gas fuoriuscito. Persino i sistemi ad aria compressa pulita richiedono procedure per la gestione di eventi di rilascio di pressione incontrollati.

ASNA elimina il rischio di perdite a livello strutturale. Poiché il mezzo isolante è aria normale a pressione ambiente, una rottura nell'integrità del cabinet non compromette l'isolamento nello stesso modo in cui lo farebbe una fuoriuscita di gas pressurizzato. Le funzioni di filtrazione e bilanciamento della pressione del cabinet sigillato impediscono l'ingresso di contaminanti, garantendo al contempo che l'ambiente interno rimanga stabile. Un cabinet che mantiene l'equilibrio di pressione con l'ambiente circostante non può perdere gas isolante, perché non c'è gas isolante pressurizzato che possa fuoriuscire.

Inoltre, la struttura di isolamento monofase progettata da ASNA elimina il rischio di archi elettrici interni tra le fasi, una modalità di guasto che può verificarsi negli involucri a mezzo condiviso dove il degrado dell'isolamento in una fase può creare un percorso di scarica verso un'altra. Tale architettura interna, combinata con una distribuzione ottimizzata del campo elettrico per ridurre la concentrazione di carica, contribuisce direttamente al livello di sicurezza operativa della piattaforma.

Cosa significa la progettazione in base alla pressione atmosferica per i tempi di consegna e il costo totale

Oltre ai vantaggi operativi e ambientali, l'approccio di isolamento ASNA ha implicazioni pratiche per la catena di approvvigionamento che raramente vengono discusse nella documentazione di prodotto. I sistemi che si basano su gas sintetici specializzati dipendono da catene di approvvigionamento controllate per tali gas, catene che possono introdurre tempi di consegna, limitazioni di disponibilità a livello regionale e volatilità dei prezzi. I sistemi pressurizzati richiedono inoltre procedure di riempimento del gas prima della consegna e normative di trasporto per le apparecchiature pressurizzate.

ASNA non richiede nulla di tutto ciò. Poiché il mezzo isolante è aria naturale, non è necessario procurarsi gas, né programmare processi di pre-riempimento, né gestire classificazioni per il trasporto in pressione. Questo semplifica sufficientemente il processo di produzione e spedizione da ridurre i tempi di consegna rispetto alle alternative pressurizzate: un vantaggio significativo per le tempistiche di progetto in cui la consegna delle apparecchiature di commutazione è un elemento critico.

Per quanto riguarda il costo del ciclo di vita, il calcolo è semplice. Un impianto di rete con una durata di 20 anni, che non richiede hardware per il monitoraggio della pressione del gas, controlli periodici della densità del gas, personale di movimentazione certificato, interventi di rifornimento del gas e recupero del gas a fine vita specializzato, comporta un costo totale di proprietà strutturalmente inferiore rispetto a qualsiasi alternativa pressurizzata, indipendentemente dal fatto che tale alternativa utilizzi SF6, gas ionizzato, aria pulita o CO₂. I risparmi sulla manutenzione si moltiplicano in base al numero di unità installate e agli anni di vita utile.

Prestazioni tecniche comprovate in tutta la gamma di prodotti ASNA da 12 kV e 24 kV.

La piattaforma ASNA di HM POWER è disponibile nelle varianti da 12 kV e 24 kV, con correnti nominali di 630 A e 1250 A, coprendo l'intera gamma di applicazioni di distribuzione secondaria, dalle reti di cavi urbane alle reti ad anello industriali. Tutte le configurazioni condividono le stesse caratteristiche tecniche fondamentali: corrente di tenuta di breve durata nominale di 20 kA, capacità di messa a terra di grado E2 sul sezionatore a tre posizioni lato linea, tecnologia di estinzione dell'arco a vuoto per le operazioni di commutazione e protezione IP65 per il serbatoio completamente sigillato.

La modularità della piattaforma, che supporta unità di interruttori automatici in configurazioni singola (B), doppia (BB) e tripla (BBB), insieme a unità di misurazione, trasformatori di tensione per sbarre collettrici e unità di sezione sbarre, consente di configurarla per un'ampia gamma di topologie di rete senza discostarsi dall'architettura di isolamento ASNA di base. Ogni configurazione mantiene tutti i vantaggi del funzionamento a pressione atmosferica: nessun monitoraggio del gas, nessun rischio di perdite, nessun obbligo di manutenzione specialistica e piena conformità al Regolamento F-Gas (UE) 2024/573 senza l'onere gestionale che altre tecnologie alternative al gas comportano ancora.

Mentre gli operatori della distribuzione valutano la propria strategia di investimento a lungo termine nella rete, la scelta della tecnologia di isolamento per i quadri elettrici diventa sempre più una decisione legata al ciclo di vita piuttosto che una specifica di acquisto. L'utilizzo da parte di ASNA di aria naturale a pressione atmosferica – non aria trattata, non gas sintetico, né alcun tipo di fluido compresso – rappresenta una risposta davvero diversa al problema dei quadri elettrici ecocompatibili: una soluzione che elimina, anziché sostituire, l'onere operativo della gestione dell'isolamento pressurizzato.

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