Medium voltage products
DS1
Sezionatore transient-free a diodi
per banchi di condensatori
Power and productivity
for a better world
TM
Indice
4
1. Descrizione del prodotto
14
2. Requisiti di installazione
15
3. Caratteristiche generali
17
4.Service
18
5. Dimensioni d’ingombro
19
6. Schema elettrico circuitale
23
7. Dati tecnici
3
1. Descrizione del prodotto
Campi d’impiego
I banchi di condensatori in media tensione sono utili sia nelle
sottostazioni di distribuzione per fornire stabilità e affidabilità
di servizio, sia negli impianti industriali per fornire localmente
potenza reattiva ai carichi induttivi aumentando quindi il
fattore di potenza e quindi l’efficienza dell’impianto.
Tuttavia, la manovra di carichi capacitivi comporta alcune
difficoltà tecniche.
La maggior parte dei problemi riguarda le operazioni di
connessione alla rete, in cui pre-ignizione, elevate correnti di
inserzione e frequenze di inserzione riducono drasticamente
la vita dei condensatori, dell’elemento di manovra e di tutti
i dispositivi connessi. In aggiunta, transitori di tensione si
propagano su tutta la rete di distribuzione, disturbando la
stabilità e l’affidabilità della rete e degli impianti industriali.
Inoltre, il rischio di riaccensione – un rischio imprevedibile,
ma sempre presente – può portare a gravi danni e
malfunzionamenti generali del sistema.
In breve, la connessione e la disconnessione di batterie di
condensatori ha effetti negativi non solo sui condensatori
stessi, bensì anche sulle apparecchiature collegate e su tutta
la rete.
sovratensione a monte
Tensione di rete
sovratensione a valle
Tensione lato
condensatori
corrente di inserzione
Corrente
frequenza di inserzione
4
Il DS1 è il primo sezionatore di carico sincrono basato su
tecnologia a diodi ed isolato in aria secca specificamente
concepito e progettato per banchi di condensatori.
Il perfetto accoppiamento regolato dall’unità di controllo
elettronica tra i semiconduttori e il sincronismo con la
rete permette di incrementarne affidabilità, efficienza
e di allungare la vita dei componenti connessi grazie a
manovre senza alcun transitorio.
Vantaggi per la rete
– Maggiore stabilità grazie all’assenza di pre-ignizioni e
riaccensioni di manovra
– Maggiore affidabilità grazie alla diagnostica integrata
– Aumento della qualità della fornitura elettrica grazie
all’assenza di transitori
– Assoluta salvaguardia dei componenti del circuito
sensibili alle sovratensioni di manovra
Vantaggi della soluzione
– Sicurezza delle manovre grazie ad interblocchi
avanzati del DS1 integrabili col sistema
– Riduzione degli ingombri grazie alla compattezza del
DS1 e all’assenza di reattanze di inserzione
– Facilità di coordinamento grazie alle unità di controllo
integrate
– Lunga durata (50.000 operazioni esenti da
manutenzione)
– Riduzione delle perdite di potenza grazie
all’eliminazione dei reattori di inserzione
Il polo a diodi
Il DS1 è basato su un concetto di manovra completamente
innovativo che utilizza semiconduttori, ovvero diodi di
potenza, per energizzare e de-energizzare il banco di
condensatori senza provocare alcun transitorio di tensione e
corrente e senza nessuna possibilità fisica di pre-ignizione o
riaccensione.
Diversi diodi sono collegati in serie a bordo di un circuito
stampato e successivamente inseriti all’interno di un
contenitore, chiamato scatola diodi, isolato con resina.
La scatola diodi è poi alloggiata all’interno del polo in resina
epossidica. All’interno del polo viene inserito anche il contatto
principale, composto da una parte fissa e una mobile, ed il
meccanismo biella-manovella per movimentare il contatto
stesso.
Tutti i poli sono isolati in aria secca (aria privata di vapore
acqueo) rendendo il DS1 una soluzione a bassissimo impatto
ambientale, sia dal punto di vista applicativo che costruttivo.
Contatto principale fisso
Semiconduttori
Contatto mobile
Aria secca
5
1. Descrizione del prodotto
Chiusura senza eventi
Il DS1 è in grado di effettuare manovre di chiusura di banchi
di condensatori senza alcun transitorio di corrente, tensione,
frequenza e possibilità di pre-ignizione.
Condizione di sezionatore aperto, il
banco di condensatori è disconnesso
dalla rete.
6
Il contatto mobile connette il
semiconduttore, il quale energizza
naturalmente il banco di condensatori
allo zero di tensione.
Un quarto di ciclo dopo, il contatto
mobile chiude il sezionatore
permettendo la conduzione senza
dispersioni di potenza.
Apertura senza eventi
Il DS1 è in grado di effettuare manovre di apertura di banchi
di condensatori senza disturbare la rete e senza possibilità di
re-ignizione.
Condizione di sezionatore chiuso, il
banco di condensatori è connesso
alla rete.
Il contatto mobile connette il
semiconduttore, il quale permette
la conduzione della corrente.
Sia la manovra di apertura che di chiusura avvengono in
modo indipendente per i tre poli, in modo da garantire il
sincronismo con le tre fasi.
Mezzo ciclo dopo, il semiconduttore
blocca la corrente esattamente a
zero ed il contatto mobile lo disconnette,
de-energizzando i condensatori
Le manovre sono gestite dall’unità di controllo integrata la
quale riceve il segnale da un sensore di tensione.
7
1. Descrizione del prodotto
Architettura di sistema
Il DS1 è nato dalla combinazione di elettronica di potenza e
meccanica ad alta precisione e rappresenta un concetto di
sezionatore completamente innovativo in grado di garantire
alla rete affidabilità, stabilità ed efficienza mai raggiunte finora.
5
7 non incluso
5
4
4
6
3
4
1
3
2
4
1
2
4
4
6
1. Unità di controllo
L’unità elettronica di controllo gestisce le manovre del
DS1 ed il loro sincronismo per ogni fase. Essa è integrata
nell’apparecchio e pre-calibrata in fabbrica.
È costituita da tre moduli, ognuno dei quali controlla il proprio
servomotore, creando così un sotto-sistema in grado di
effettuare manovre in modo indipendente.
Tutti e tre i sotto-sistema sono coordinati dal modulo che
controlla la prima fase, creando così un sistema in logica
“Master”-“Slave 1”-“Slave 2” (da sinistra in figura).
8
L’unità di controllo provvede anche ad effettuare controlli di
diagnostica sull’intero sezionatore, monitorando:
– Stato catena cinematica (periodico in condizione di chiuso)
– Precisione dell’ultima attuazione (post-attuazione)
– Stato dei servomotori (continuo)
– Segnale di sincronismo (continuo)
– Pressione dell’aria secca dei poli (continuo)
– Stato condensatore di manovra (periodico)
– Stato dell’unità di controllo (continuo)
Consultare la sessione “Diagnostica” per maggiori dettagli.
2. Unità di alimentazione
L’unità di alimentazione provvede ad alimentare le tre unità di
controllo e a caricare il condensatore di manovra.
3. Condensatore di manovra
Il condensatore di manovra provvede a fornire energia per
l’attuazione dei servomotori. Grazie a questo condensatore,
l’energia accumulata è sempre sufficiente a completare la
manovra comandata anche in caso di perdita di alimentazione
improvvisa durante la manovra.
Struttura
Il DS1 ha dimensioni di ingombro simili a quelle degli
interruttori ABB per interno con stesso passo polare.
Questo permette un’installazione semplice e rapida o
una sostituzione dell’apparecchio senza la necessità di
riprogettare i pannelli del quadro o le cassette che già
ospitano prodotti ABB.
4.Servomotori
L’attuazione dei contatti mobili del DS1 avviene in modo
indipendente per ogni fase attraverso servomotori senza
spazzole dotati di encoder ad alta risoluzione. La robustezza
di questa soluzione garantisce altissima precisione e controllo
di ogni manovra.
5.Pressostato
Il pressostato controlla la pressione dell’aria secca all’interno
dei poli con tre livelli di segnalazione:
– Pressione OK: la pressione è ad un livello adeguato per
effettuare manovre in sicurezza.
– Pressione Warning: la pressione è sufficiente per effettuare
manovre in sicurezza, ma è minore del valore attesto.
– Pressione Low: la pressione non è sufficiente per effettuare
manovre in sicurezza. L’unità di controllo inibisce qualsiasi
comando di apertura o chiusura.
Consultare la sessione “Diagnostica” per maggiori dettagli.
6.Morsettiera
La morsettiera permette di interfacciare il DS1 con il sistema
di rifasamento, in modo da poter coordinare il sezionatore con
apparecchiature di controllo tramite segnali di input, output ed
interblocchi.
Consultare la sezione “Interfaccia” per maggiori dettagli.
7. Sensore di tensione
L’unità di controllo del DS1 riceve il segnale della forma
d’onda da un solo sensore di tensione posto sulla prima fase
(R o A).
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1. Descrizione del prodotto
Applicazione
Grazie al suo design compatto, DS1 riduce lo spazio
necessario all’interno del pannello.
Inoltre, la sua capacità di effettuare operazioni senza transitori
permette di evitare componenti addizionali come reattanze di
inserzione.
Fusibili
DS1 è la soluzione perfetta per manovrare banchi di
condensatori singoli o in parallelo per compensazione della
potenza reattiva, stabilità della rete e correzione del fattore di
potenza, sia per utility che industrie.
Fusibili
Fusibili
Sezionatore comune
Sezionatore comune
Sezionatore comune
Reattanza
di inserzione
Reattanza
di inserzione
Reattanza
di inserzione
Sezionatore
Sezionatore di terra
Interruttore
Fusibili
Unità arrivo
Fusibili
Fusibili
Unità di potenza
Diagnostica
L’unità di controllo integrata nel DS1 provvede al
monitoraggio di tutto l’apparecchio, grazie a diverse funzioni
di diagnostica dell’intero sezionatore. In questo modo,
il DS1 è in grado di comunicare all’utente il suo stato,
così da prevenire operazioni fallimentari e pianificare una
manutenzione preventiva.
10
La comunicazione avviene attraverso output binari disponibili
in morsettiera.
I parametri monitorati dall’unità di controllo sono:
– Micro motion control (periodico in condizione di
chiuso)
L’unità di controllo comanda ai servomotori di effettuare
micromovimenti ogni 24 ore quando il sezionatore è in
condizione di chiuso per monitorare posizione, velocità
e coppia di attuazione. Questo controllo ha l’importante
compito di verificare lo stato della catena di attuazione
prima di comandare un’apertura, garantendo così altissima
affidabilità.
– Full motion control (post-attuazione)
Durante ogni operazione di apertura e chiusura l’unità
di controllo monitora posizione, velocità e coppia dei
servomotori, in modo da comunicare all’utente l’esito della
manovra appena effettuata.
– Stato dei servomotori (continuo)
Lo stato del cablaggio e degli avvolgimenti dei servomotori
è costantemente monitorato dall’unità di controllo in modo
da garantire che gli elementi primari di manovra siano in
buono stato.
– Segnale di sincronismo (continuo)
La bontà del segnale di sincronismo è costantemente
monitorata in termini di presenza di tensione primaria,
frequenza e distorsione armonica. L’unità di controllo
regola automaticamente l’attuazione in base alla variazione
di questi ultimi due parametri (entro un certa soglia,
consultare Capitolo 2. “Requisiti di installazione”) in modo
da garantirne sempre un elevato livello di sincronismo.
– Pressione aria secca (continuo)
Grazie al pressostato integrato, l’unità di controllo può
riconoscere tre livelli di pressione di aria secca all’interno
dei poli (OK, Warning, Low) in modo da garantire
l’isolamento dielettrico durante una manovra o in
condizione di aperto.
– Condensatore di manovra (periodico)
La tensione del condensatore di manovra è controllata
periodicamente in modo da garantire che l’energia per
una completa attuazione sia sempre disponibile prima che
venga comandata.
– Stato dell’unità di controllo (continuo)
L’unità di controllo processa costantemente
un’autodiagnostica in termini di temperatura dell’unità e di
tensione e correnti circolanti in essa, in modo da garantirne
sempre il corretto funzionamento.
Per maggiori dettagli su come interpretare e gestire gli
output per operazioni di diagnostica, consultare il Manuale di
Installazione e Manutenzione del DS1.
Alimentazione
L’unità di alimentazione necessita di una costante fonte di
energia secondo le caratteristiche riportate in tabella:
Alimentazione unità di controllo
Tensione nominale (Vsupply)
110 - 220 V DC
Potenza di mantenimento
< 100 W
Potenza di picco per carica condensatore
< 200 W
Tempo carica completa condensatore
10 s
Tempo esecuzione diagnostica completa all’accensione 1 min
Input
Sono disponibili tre input in logica binaria:
– Open (comando): comando di apertura quando il DS1 è in
stato di chiuso.
– Close (comando): comando di chiusura quando il DS1 è in
stato di aperto.
– Interlock: interblocco di manovra.
Questo input permette di integrare il DS1 con la logica
di controllo di qualsiasi sistema, in modo da impedire la
manovra del sezionatore aprendo l’anello di input, quando
la logica di sistema lo richiede.
L’anello dell’interblocco di manovra viene automaticamente
aperto dal cablaggio interno nel caso in cui la pressione
all’interno dei poli scenda al livello “Low”.
Si consiglia di coordinare in logica cablata la gerarchia di
interblocchi del sistema con questo input in modo da aprirne
l’anello quando la manovra del DS1 deve essere evitata.
In particolare, dato che il DS1 non può effettuare manovre
su corto circuito, i seguenti interblocchi sono consigliati:
– interblocco con l’interruttore di protezione a monte.
In questo modo si evita che il DS1 manovri quando
l’interruttore a monte sta manovrando.
– interblocco col sezionatore di terra a valle.
In questo modo si evita che il DS1 manovri quando il
sezionatore di terra a valle è in posizione di chiuso.
Le caratteristiche elettriche dei contatti per gli input sono
riportati in tabella:
Input binari
Aperto
(comando)
Tensione nominale
Chiusura
(comando)
Interlock
110 - 220 V DC
Interfaccia
Tensione di attivazione
80 V DC
Potenza input per attivazione
<7W
<7W
–
–
L’unità di controllo e di alimentazione del DS1 si interfaccia
col sistema esterno in modo semplice tramite contatti in
morsettiera per fornire alimentazione ed input e output binari.
Tempo di mantenimento per
attivazione
20 ms
20 ms
–
Corrente nominale
–
–
< 0,05 A
Tipo di contatto
–
–
Alimentato da
+Vsupply
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1. Descrizione del prodotto
Output
Sono disponibili otto output in logica binaria.
Output di stato
– Open (stato): quando attivo, il DS1 è in condizione di
aperto.
– Close (stato): quando attivo, il DS1 è in condizione di
chiuso.
Le caratteristiche tecniche degli output di stato sono riportate
in tabella:
Output di autodiagnostica dell’unità di controllo
– Watchdog: quando lampeggia, il sistema di controllo del
DS1 è attivo.
Le caratteristiche tecniche dell’output di autodiagnostica
dell’unità di controllo sono riportate in tabella:
Output di autodiagnostica unità di
controllo
Watchdog
Tensione nominale
250 V AC / DC
Corrente nominale
Output di stato
Open (stato)
Tensione nominale
Close (stato)
< 100 mA
Tipo di contatto
Stato solido
250 V AC / DC
Corrente nominale a 250 V
16 A AC / 0.3 A DC
Tipo di contatto
Contatto pulito
Output di diagnostica del sezionatore
– Ready: quando attivo, il DS1 è pronto per effettuare una
manovra di chiusura o di apertura.
– Alarm: quando attivo, il DS1 presenta un’anomalia a
seguito di un’operazione effettuata.
Il DS1 non può operare.
Le caratteristiche tecniche degli output di diagnostica del
sezionatore sono riportate in tabella:
Output di diagnostica sezionatore
Ready
Tensione nominale
Alarm
240 V AC / DC
Massima corrente nominale a 30 V
6A
Tipo di contatto
Contatto pulito
Le caratteristiche tecniche in corrente continua degli output di
diagnostica del sezionatore sono riportate nel grafico:
Output di diagnostica della pressione
– Pressure OK: quando attivo, la pressione di aria secca nei
poli è al di sopra della soglia di normale funzionamento.
Da 4.7 bar (valore nominale) a 4.0 bar assoluti.
– Pressure Warning: quando attivo, la pressione di
aria secca nei poli è al di sotto della soglia di normale
funzionamento, ma sufficiente per operare. Da 4.0 bar a
3.7 bar assoluti.
– Pressure Low: quando attivo, la pressione di aria secca
nei poli non è sufficiente per operare. Minore di 3.7 bar
assoluti. Il DS1 non può operare.
Le caratteristiche tecniche degli output di diagnostica della
pressione sono riportate in tabella:
Output di diagnostica
pressione
Tensione nominale (Vsupply*)
Corrente nominale
Tipo di contatto
Pressure
OK
Warning
Low
110 - 220 V DC
0,05 A
Alimentato da +Vsupply*
* Vsupply è la tensione a cui viene alimentata l’unità di controllo
Massima capacità interruttiva di carico in corrente continua
300
Tensione Continua (VDC)
200
100
carico resistivo
50
40
30
20
10
0.1
0.2
0.5
1
2
Corrente Continua (A)
12
5
10
Gli output possono essere gestiti a piacimento attraverso
logica cablata. Per maggiori dettagli su come interpretare
e gestire gli output, consultare il Manuale di Installazione e
Manutenzione del DS1.
Input per manutenzione ed inizializzazione
Questi input devono essere utilizzati solo ed esclusivamente da personale autorizzato per operazioni di
manutenzione ed inizializzazione in condizioni di completo isolamento e assenza di tensione primaria.
Consultare il manuale di installazione e manutenzione prima di utilizzarli.
ABB declina ogni responsabilità in caso di uso improprio dei seguenti input.
– Upstream CB interlock: interblocco interruttore a monte.
Permette al DS1 di operare senza sincronismo in modo
da effettuare sequenze di apertura e chiusura in assenza
di tensione primaria alla sbarra. In questa condizione, il
ritardo di 5 minuti tra un’apertura e la successiva chiusura
è eliminato.
Anche l’implementazione di questo interblocco è
consigliato, in modo da coordinare l’attivazione di questo
input con lo stato di aperto e isolato dell’interruttore di
protezione a monte.
L’attivazione di questo input in condizioni di tensione
primaria alla sbarra presente è assolutamente vietata.
– Homing: inizializzazione.
Permette al DS1 di portarsi in condizione di aperto per
inizializzare la sua posizione.
Questo comando fa parte delle procedure di installazione
e manutenzione e può essere processato dal DS1 solo
quando l’input di Upstream CB Interlock è attivo e la
tensione primaria di sbarra è assente.
L’attivazione di questo input in condizioni di tensione
primaria alla sbarra presente è assolutamente vietata.
– Reset
Permette di resettare la condizione di allarme del DS1.
L’attivazione di questo input in condizioni di tensione
primaria alla sbarra presente è assolutamente vietata.
La rimessa in servizio del DS1 dopo un’operazione di
reset è assolutamente vietata.
Il DS1 è equipaggiato con una memoria interna che tiene
traccia di ogni evento e operazione richiesta al sezionatore.
I tecnici ABB hanno pieno accesso a questa memoria. ABB
declina ogni responsabilità e garanzia nel caso in cui venga
identificato un uso improprio degli input sopra descritti.
Input per manutenzione ed
inizializzazione
Upstream
CB
Interlock
Tensione nominale
Reset
Homing
110 - 220 V DC
Tensione di attivazione
80 V DC
Potenza input per attivazione
<2W
<7W
<7W
Tempo di mantenimento per
attivazione
1000 ms
20 ms
20 ms
13
2. Requisiti di installazione
Indoor
Il design del DS1 rende il sezionatore sincrono adatto ad
applicazioni per interni.
Distorsione armonica in tensione
Il DS1 è in grado di effettuare manovre sincrone anche con
elevati valori di totale distorsione armonica sulla tensione
(THDV).
Questo valore non deve però essere tale da causare
attraversamenti multipli dello zero della forma d’onda della
tensione.
Frequenza nominale
Il DS1 è in grado di effettuare operazioni sincrone anche
quando la frequenza di rete subisce variazioni rispetto al
valore nominale, aggiustando automaticamente il suo tempo
di attuazione.
Tali variazioni non devono però eccedere ± 1.4 Hz.
Condensatori con centro stella isolato
da terra
La logica di acquisizione del segnale di sincronismo del DS1
è adatta ad operare solamente su banchi di condensatori. Tali
condensatori devono avere centro stella isolato da terra.
In caso di retrofit su un condensatore già esistente e con
reattanze di inserzione, tali reattanze devono essere eliminate
oppure il DS1 deve essere posizionato a valle delle stesse.
Scarica dei condensatori
Quando un banco di condensatori viene scollegato dalla
rete, le unità capacitive rimangono cariche alla tensione a
cui vengono disconnesse. Esse richiedono quindi di essere
scaricate fino ad un valore di tensione minore o uguale a 50 V
entro 5 minuti, prima di essere connesse nuovamente, in
accordo alla norma IEEE C37.99.
14
Per evitare la richiusura prima della scarica dei condensatori,
una volta effettuata la manovra di apertura, il comando di
chiusura del DS1 è inibito per 5 minuti dall’unità di controllo,
garantendo così l’impossibilità di effettuare manovre di
chiusura sui banchi di condensatori carichi.
Il DS1 è in grado di effettuare la seguente sequenza
operativa:
C – 300 ms – O – 5 min – C
Contattare ABB nel caso in cui ci fosse necessità di
modificare il tempo di inibizione.
In ogni caso, la chiusura su un banco non scaricato non deve
mai essere effettuata col DS1.
Sensore di tensione
Il DS1 necessita della misura di tensione di sbarra sulla
fase R (A), tramite un sensore di tensione. Un solo sensore
è necessario, essendo il carico simmetrico (centro stella
flottante) e puramente capacitivo.
Il DS1 è stato testato e certificato col sensore ABB KEVA
24 A3. ABB consiglia l’utilizzo del sensore KEVA 24 A3 o
equivalente.
Terna diretta
La logica sulla quale le operazioni di apertura e chiusura
sono basate richiede che la sequenza della rete trifase di
alimentazione primaria segua la terna diretta R, S, T (A, B, C).
Chiusura su corto circuito
Il DS1 non è in grado di effettuare una chiusura su corto
circuito. Per questo motivo, il DS1 deve essere propriamente
integrato nel sistema in modo da minimizzare le probabilità e
gli impatti di questo evento.
In caso di necessità, contattare ABB per ricevere un supporto
tecnico nella valutazione di tali requisiti.
3. Caratteristiche generali
Norme
Resistenza alle vibrazioni
I sezionatori sincroni DS1 rispondono alle specifiche delle
seguenti norme:
– IEC 62271-1
High-voltage switchgear and controlgear – Part 1:
Common specifications
– IEC 62271-103
High-voltage switchgear and controlgear – Part 103:
Switches for rated voltages above 1 kV up to and including
52 kV): special purpose switch for switching capacitor
banks
– IEC 62271-100
High-voltage switchgear and controlgear – Part 100:
Alternating-current circuit-breakers:
6.111.9.1.4 - Three-phase capacitor bank (single or backto-back) current switching tests
– IEC 61000-4-2, /-3, /-4, /-5, /-6, -/8, -/9, /-12, /-16, -/17,
/-18, /-29
Electromagnetic compatibility (EMC)
– IEEE C37.90-1/-2/-3
IEEE Standard for Relays and Relay Systems Associated
with Electric Power Apparatus
I sezionatori sincroni DS1 sono insensibili alle vibrazioni
generate meccanicamente o per effetto elettromagnetico.
Tropicalizzazione
I sezionatori DS1 sono costruiti secondo le più severe
prescrizioni riguardanti l’impiego in clima caldo-umido-salino.
Tutte le parti metalliche più importanti sono trattate contro
fattori corrosivi corrispondenti alla classe C secondo le Norme
UNI EN 12500.
La zincatura viene eseguita conformemente alla Norma UNI
ISO 2081, codice di classificazione Fe/Zn 12, con spessore
pari a 12x10-6 m, protetta da uno strato di conversione
costituito in prevalenza da cromati secondo la Norma UNI
ISO 4520.
Tali caratteristiche costruttive rendono tutti i DS1 rispondenti
alle Norme IEC 60068-2-30 (Test Db: Damp Heat, cyclic) e
IEC 60068-2-78 (Test Cab: Damp heat, steady state).
Altitudine
Compatibilità elettromagnetica
Il sezionatore DS1 garantisce il funzionamento anche
in presenza di disturbi provocati da apparecchiature
elettroniche, da perturbazioni atmosferiche o scariche di
natura elettrica.
È inoltre esente dall’apportare disturbi ad eventuali
apparecchiature elettroniche esistenti in prossimità
dell’installazione.
Quanto sopra in accordo alle Norme IEC–TS 61000-6-5,
IEC 61000-4 e IEEE C37.90.
La proprietà isolante dell’aria diminuisce con l’aumentare
dell’altitudine, pertanto occorre tenerne conto per
l’isolamento esterno delle apparecchiature. Il fenomeno deve
essere sempre considerato in fase di progettazione degli
elementi isolanti delle apparecchiature che devono essere
installate al di sopra dei 1000 m sul livello del mare.
In questo caso si deve considerare un coefficiente correttivo,
ricavabile dal grafico a pagina seguente costruito in base alle
indicazioni delle Norme IEC 62271-1.
L’esempio seguente dà una chiara interpretazione delle
indicazioni sopra esposte.
15
3. Caratteristiche generali
Grafico per la determinazione del fattore di correzione Ka in funzione dell’altitudine
H = altitudine in metri;
m = valore riferito a frequenza industriale e alle tensioni di tenuta ad impulso
atmosferico e tra fase e fase.
Ka 1,50
Ka = e m (H – 1000)/8150
(IEC 60071-2)
1,40
Esempio
•
•
•
•
•
M=1
Altitudine di installazione 2000 m
Impiego alla tensione nominale di 12 kV
Tensione di tenuta a frequenza industriale 28 kV rms
Tensione di tenuta ad impulso 75 kVp
Fattore ka ricavabile dal grafico = 1,13.
1,30
Considerando i suddetti parametri l’apparecchiatura dovrà sopportare (in prova ad
altitudine zero cioè al livello del mare):
– tensione di tenuta a frequenza industriale pari a: 28 x 1,13 = 31,6 kVrms
– tensione di tenuta ad impulso pari a: 75 x 1,13 = 84,7 kVp.
Da quanto sopra si deduce che per installazioni ad un’altitudine di 2000 m sul livello
del mare, con tensione di impiego di 12 kV, è necessario prevedere un’apparecchiatura
avente tensione nominale di 17,5 kV e caratterizzata da livelli di isolamento a frequenza
industriale di 38 kVrms con 95 kVp di tensione di tenuta ad impulso.
1,20
1,10
1,00
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
H
Programma per la tutela dell’ambiente
Sistema gestione ambientale
I sezionatori sincroni DS1 sono realizzati nel rispetto delle
Norme ISO 14000 (Linee guida per la gestione ambientale).
I processi produttivi sono attuati nel rispetto delle Norme per
la tutela dell’ambiente in termini di riduzione sia dei consumi
energetici e di materie prime che di produzione degli scarti.
Tutto ciò grazie al sistema di gestione ambientale dello stabilimento di produzione delle apparecchiature di media tensione.
La valutazione dell’impatto ambientale nel ciclo di vita del
prodotto, ottenuta minimizzando il consumo di energia e di
materie prime complessive del prodotto, si è concretizzata
nella fase di progettazione mediante la scelta mirata dei
materiali, dei processi e degli imballi.
Ciò al fine di consentire la massima riciclabilità alla fine del
ciclo di vita utile dell’apparecchio.
Conforme alle Norme ISO 14001, certificato da ente terzo
indipendente.
Sistema qualità
Conforme alle Norme ISO 9001, certificato da ente terzo
indipendente.
Laboratorio prove
Conforme alle Norme UNI CEI EN ISO/IEC 17025, accreditato
da ente terzo indipendente.
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Sistema gestione salute e sicurezza
Conforme alle Norme OHSAS 18001, certificato da ente terzo
indipendente.
Documentazione tecnica
Per approfondire aspetti tecnici e applicativi dei sezionatori
sincroni DS1 richiedeteci le seguenti pubblicazioni:
Technical Application Papers No. 8
Power factor correction and harmonic
filtering in electrical plants
cod. 1SDC007107G0202
ABBACUS Metal enclosed capacitor bank
cod. DPD 2572 ABB
EMPAC Metal enclosed capacitor bank
cod. 2GPC400100A002
KEVA 24 A Indoor voltage sensor
cod. 1VLC000583
DS1 Installation and Maintenance Manual
cod. 2RDA026079
Service PowerCare
cod. 1VCP000486-1410
4.Service
Parti di ricambio
ABB Power Care
–
–
–
–
–
–
–
–
ABB Power Care permette di gestire in modo ottimale il
sistema di elettrificazione, assicurando continuità di esercizio
e ottimizzando le risorse economiche disponibili. In funzione
del profilo di ciascuna società, ABB è in grado di proporre
un’ampia gamma di servizi di assistenza, permettendo
al cliente di scegliere quelli più consoni alle esigenze di
impianto. La piattaforma ABB Power Care è basata su una
matrice di servizi che il cliente seleziona, in funzione delle
proprie necessità, al momento dell’attivazione del contratto
di assistenza. I servizi proposti spaziano dalla possibilità di
avere un accesso dedicato, a una gamma completa di servizi
di supporto per ciascuna tipologia di apparecchiature. Tutti i
servizi sono forniti da personale qualificato e certificato ABB.
Polo completo (*)
Unità di controllo e alimentazione (*)
Ripartitore gas e pressostato (*)
Servomotore ed encoder esterno (*)
Condensatore di attuazione
Cablaggio di potenza servomotore
Cablaggio encoder servomotore
Cablaggio encoder esterno servomotore
Per la disponibilità e l’ordinazione delle parti di ricambio
contattare il nostro Service specificando il numero di matricola
del DS1.
(*)
Sostituzione possibile solo da parte di personale addestrato e/o nelle nostre officine.
La matrice dei pacchetti ABB Power Care è costituita da cinque
aree e quattro livelli di servizio, in cui ogni area è orientata a
diverse esigenze dei clienti e il grado di supporto ABB offerto
aumenta di pari passo con i livelli.
Comprende servizi di formazione e aggiornamento del
personale. Lo scopo dei corsi su prodotti e applicativi è fornire
a tutti i partecipanti le necessarie conoscenze e competenze
riguardo alle apparecchiature ABB, mentre i servizi di
formazione continua aiutano i responsabili di manutenzione
a elaborare una strategia per la formazione costante del
personale in funzione delle mansioni svolte.
ABB Power Care
Livello base
Livello 1
Livello 2
Servizi per lo
sviluppo delle
competenze
Elenco dei
Corsi di
Corsi di
corsi di
formazione sui formazione
formazione sui prodotti
applicativi
prodotti
Livello 3
Formazione
continua
Servizi di
Offre un’assistenza rapida in situazioni di emergenza. Un
manutenzione in
accesso dedicato garantisce una linea diretta in caso di
richiesta di assistenza “a chiamata” mentre il supporto tecnico emergenza
e il pronto intervento assicurano di ricevere l’adeguato supporto
in tempi definitivi. Il contratto può includere anche la gestione
delle parti di ricambio strategiche presenti in impianto.
Accesso
dedicato
Assistenza
tecnica in
tempi definiti
Servizi di diagnosi
Consente di conoscere le condizioni delle apparecchiature
e valutazione delle
e monitorare gli aspetti di sicurezza, nonché di definire gli
interventi necessari per contenere eventuali rischi. Il pacchetto condizioni
ABB, in tale area, include ispezioni periodiche o l’installazione
di un sistema di monitoraggio per la valutazione delle condizioni
delle apparecchiature stesse.
Valutazione
iniziale e documentazione
relativa alla
base installata
Valutazione
Monitoraggio
delle condizioni delle apparece probabilità
chiature
di rischio delle
apparecchiature (°)
Monitoraggio
da remoto
delle apparecchiature
Include servizi di assistenza al personale di impianto in modo
da renderli in grado di eseguire senza problemi le operazioni
straordinarie grazie alla possibilità di consultare online la
documentazione dei prodotti, alla chat con gli esperti ABB o
all’accesso on-line dedicato alla piattaforma ABB, dove sono
custoditi i file/documenti delle apparecchiature dell’impianto.
Resoconto
sullo stato del
ciclo di vita
della base
installata
Manuali e
Supporto
istruzioni online online per il
personale di
impianto
File storage
Misura delle
scariche
parziali con
periodicità
annuale
Manutenzione
delle unità di
protezione e
controllo
Manutenzione
degli
interruttori
Manutenzione
dei quadri
Valutazione
tecnica
periodica
Servizi per
prodotti
Servizi avanzati Servizi avanzati
per prodotti
per quadri (**)
Assistenza al
personale di
impianto
Servizi di
MT
ABB offre consulenze di carattere tecnico e interventi di
manutenzione preventivi volti a mantenere le apparecchiature in manutenzione
buone condizioni, riducendo al minimo il rischio di fuori servizio in impianto
e di guasti rilevanti alle apparecchiature elettriche.
BT
(**)
Pronto
Valutazione
intervento
e gestione
in tempi definiti delle parti di
ricambio
Questi servizi sono disponibili per il sistema impianto/quadro
17
5. Dimensioni d’ingombro
DS1
Le versioni DS1 50 e DS1 60 differiscono solo per la
configurazione dell’unità di controllo. Le caratteristiche
dimensionali sono identiche.
2x
18
612
210
15,5
32
310
8
210
Vista da A
80
600
21,5
266,5
A
43
306,5
618,5
655
310
A
473
10,5
13
602
322
618
385
561
18
115
13,6
35
6. Schema elettrico circuitale
Schema delle applicazioni
1VCD400238
Segni grafici per schemi elettrici
Effetto termico
Terminale o morsetto
Raddrizzatore a due
semionde
Bobina di comando
(segno generale)
Effetto elettromagnetico
Presa e spina
(femmina e maschio)
Contatto di chiusura
Relè di massima corrente
con caratteristica di
ritardo a tempo lungo
regolabile
Comando a pulsante
Ingresso binario
digitale isolato
Contatto di apertura
Relè di massima corrente
con caratteristica di
ritardo a tempo lungo
inverso
Terra
(segno generale)
Condensatore
(segno generale)
Contatto di chiusura a
posizione mantenuta e
ripristino con azionatore
manuale
Relè di massima corrente
con caratteristica di
ritardo a tempo breve
regolabile
Massa, telaio
Motore
(segno generale)
Contatto di posizione di
chiusura (fine corsa)
Relè di massima corrente
istantaneo
Conduttore in cavo
schermato
(es. due conduttori)
Sensore di corrente
Contatto di posizione di
apertura (fine corsa)
Relè di massima corrente
per guasto a terra con
caratteristica di ritardo a
tempo lungo regolabile
Connessioni di conduttori
Sensore di corrente con
secondario avvolto e con
primario costituito da tre
conduttori passanti
Interruttore di potenza
ad apertura automatica
Lampada (segno generale)
19
6. Schema elettrico circuitale
Schema 1VCD400238
20
Schema 1VCD400238
-XDB
Terminal
board
inside
the
DS1
21
6. Schema elettrico circuitale
Schema 1VCD400238
Stato di funzionamento rappresentato
Lo schema è rappresentato nelle seguenti condizioni:
– sezionatore DS1 aperto
– circuiti in assenza di tensione
– pressione del gas aria secca al valore nominale di servizio
(0,47 MPa assoluti).
Connettori per il modulo “Slave 1” dell’unità di controllo -AA
-XK8 = Connettore Ingressi/uscite digitali
-XK9 = Connettore per linea 350V DC
-XK10 = Connettore trifase per motore -MAD1
-XK11 = Connettore per l’encoder assoluto del motore -MAD2
-XK12 = Connettore per l’encoder relativo del motore -MAD2
-XK13 = Connettore USB per trasferimento dati
Legenda
•
-BAS
-RF -AA -BPS
-BGB11
-BGB12
-BGB21
-BGB22
-BGB31
-BGB32
-MAD1
-MAD2
-MAD3
-CA
-QBS
-XDB
= Numero di figura dello schema
= Sensore di tensione sulla fase L1
= Filtro sull’alimentazione in ingresso
= Unità elettrica di controllo e attuazione
= Pressostato con due soglie di intervento:
–Intervento per pressione gas bassa (-BPS1).
Il contatto 11-12-14 commuta, rispetto alla posizione indicata nello schema, quando la pressione
del gas da 0,47 MPa assoluti raggiunge un valore
inferiore a 0,40 MPa assoluti. In caso di ripristino
della pressione nominale lo stesso contatto commuta nuovamente quando, partendo da un valore
inferiore a 0,40 MPa assoluti, si raggiunge il valore
di circa 0,42-0,43 MPa assoluti
– Intervento per pressione gas insufficiente (-BPS2).
Il contatto 21-22 commuta quando la pressione del
gas da 0,40 MPA assoluti raggiunge un valore inferiore a 0,37 MPa assoluti. In caso di ripristino della
pressione nominale, lo stesso contatto commuta
nuovamente quando la pressione passa da 0,37
MPa assoluti a circa 0,40 MPa assoluti
= Micro di posizione fase L1 stato CHIUSO
= Micro di posizione fase L1 stato APERTO
= Micro di posizione fase L2 stato CHIUSO
= Micro di posizione fase L2 stato APERTO
= Micro di posizione fase L3 stato CHIUSO
= Micro di posizione fase L3 stato APERTO
= Motore azionamento polo fase L1
= Motore azionamento polo fase L2
= Motore azionamento polo fase L3
= Condensatore di manovra 350V
= Sezionatore DS1
= Morsettiera di consegna dei circuiti dell’interruttore
Connettori per il modulo “Master” dell’unità di controllo -AA
-XK1 = Connettore Ingressi/uscite digitale
-XK2 = Connettore ingresso analogico
-XK3
= Connettore per linea 350V DC
-XK4
= Connettore trifase per motore -MAD1
-XK5
= Connettore per l’encoder assoluto del motore -MAD1
-XK6
= Connettore per l’encoder relativo del motore -MAD1
-XK7
= Connettore USB per trasferimento dati
22
Connettori per il modulo “Slave 2” dell’unità di controllo -AA
-XK14 = Connettore Ingressi/uscite digitali
-XK15 = Connettore per linea 350V DC
-XK16 = Connettore trifase per motore -MAD1
-XK17 = Connettore per l’encoder assoluto del motore -MAD3
-XK18 = Connettore per l’encoder relativo del motore -MAD3
-XK19 = Connettore USB per trasferimento dati
Connettori per il modulo di alimentazione dell’unità di controllo -AA
-XK20 = Connettore di alimentazione
Descrizione figure
Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 = Collegamento del sensore di tensione.
= Collegamento dell’unità di alimentazione.
= Circuito di controllo della pressione del gas. Esso
comprende i contatti per la segnalazione a distanza
di pressione gas normale, bassa e insufficiente.
Per i valori d’intervento del pressostato -BPS vedere
in legenda.
Fig. 4 = Contatti di posizione dello stato aperto/chiuso delle
singole fasi.
Fig. 5 = Circuito di controllo dei motori di azionamento delle
singole fasi.
Fig. 6 = Lista dei segnali sulla morsettiera di collegamento.
Incompatibilità
Nessuna incompatibilità.
Note
A) B) L’interruttore viene corredato delle sole applicazioni
specificate nella conferma d’ordine. Per la stesura
dell’ordine consultare il catalogo dell’apparecchio.
Attenzione!
Prima di operare sui circuiti ausiliari, togliere la tensione
di alimentazione e attendere almeno 5 minuti perche il
condensatore -CA si scarichi completamente.
7. Dati tecnici
Caratteristiche elettriche
DS1 50
DS1 60
Frequenza nominale
Hz
50
60
Tensione nominale
kV
17.5
15
Corrente nominale
A
630
600
– Fase-Fase e Fase-terra
kV
38 (1)
36 (1)
– Tra i contatti aperti
kV
45
45
– Fase-Fase e Fase-terra
kV
95
95
– Tra i contatti aperti
Tensione di tenuta a frequenza industriale
Tensione di tenuta ad impulso atmosferico (BIL)
kV
110
110
Corrente nominale ammissibile di breve durata
kA (s)
20 (0.5)
20 (0.5)
Corrente di picco ammissibile di breve durata
kAp
52
52
CO
50.000
H [mm]
655
W [mm]
618
D [mm]
575
Altre caratteristiche
Operazioni meccaniche
Dimensioni massime d’ingombro
P P
P [mm]
210
Peso
kg
130
Temperatura di funzionamento
°C
-15 … +55
Massima altitudine di installazione
mslm
4.000
Pressione assoluta nominale di aria secca
MPa
0,470
(1)
Contattare ABB per versione a 42 kV
23
ABB S.p.A.
Electrification Products Division
Medium Voltage Products
Via Friuli, 4
I-24044 Dalmine
Tel: +39 035 6952 111
Fax: +39 035 6952 874
E-mail: [email protected]
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1VCP000580 – Rev.-, it – DS1 Technical Catalogue – 2016.05 (mt)
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