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Reti complesse

La selettività applicata alle reti ad anello e magliate

e classiche reti a distribuzione radiale presentano un grosso inconveniente: il percorso dell’energia è lineare dalla fonte al carico. Ciò significa che, in caso di guasto dell’apparecchiatura lungo il percorso, il resto della linea, a parti-re dal punto del guasto, rimane senza tensione (v. Fig. 1).

Per ovviare a questo problema, è necessario predisporre più punti di alimentazione per il carico. 
Tra le soluzioni tecniche si annoverano le reti ad anello e le reti magliate. In queste reti, utilizzate spesso per impianti navali e smart grid in bassa tensione, i carichi critici ricevono comunque tensione anche in seguito ad un guasto alla sbarra elettrica. Il principale punto debole di questa soluzione è la sua complessità che rende difficile trovare rapi-damente ed escludere in modo sicuro la zona del guasto. Rispetto alle reti radiali, infatti, l’elettricità può fluire da diverse direzioni per alimentare il guasto, coinvolgendo inoltre molti più dispositivi (v. Fig. 2).

In una situazione così complessa, la selettività può essere garantita solo tramite tecniche speciali, come ad esempio la selettività di zona direzionale (nel prosieguo “SdZ D”).

Implementare la funzione di SdZ D è semplice e non servono particolari dispositivi esterni: infatti, è disponibile sugli sganciatori Ekip Hi-Touch ed Ekip G Hi-Touch e può essere impostata su “ON” solo quando la selettività di zona delle protezioni S e G è disattivata ed è disponibile un’alimentazione ausiliaria.

Come funziona?

Per impostare la zona e il flusso di alimentazione, ogni relè ha due contatti d’ingresso (DFin e DBin, ovvero “Direc-tional Forward in” e “Directional Backward in”) e due di uscita (DFout e DBout, ovvero “Directional Forward out” e “Directional Backward out”), che vanno collegati correttamente ad altri relè. Ogni uscita può inviare un segnale di “blocco”. L’interruttore che riceve il segnale si apre secondo tempi prestabiliti; l’interruttore che non riceve un segna-le di blocco, si apre entro un tempo definito “t7s”. Di conseguenza, i relè si comportano in due modi diversi, a se-conda della direzione del flusso di alimentazione che li attraversa e dalla ricezione o meno di un segnale di blocco.

Con riferimento all’immagine sulla destra (Fig. 3):
se viene rilevato un guasto in una sezione del sistema (Carico A), gli interruttori finali della sezione interessata (relè 1 e relè 2) comunicano la presenza del guasto agli altri interruttori connessi (relè 3 e relè 4), inviando i segnali di uscita DFout o DBout, a seconda della direzione della potenza rispetto ad una direzione prestabilita (nel nostro caso, sono attivi il segnale DFout del relè 1ed il segnale DBout del relè 2).
Nel determinare la sezione interessata dal guasto, i relè 1 e 2 dell’interruttore scattano una volta decorso il tempo di selettività t7s, mentre gli interruttori più distanti dal guasto si aprono con un ritardo pre-impostato (rispettivamente t7FW per il relè 4 e t7BW per il relè 3). In questo modo, il sistema viene isolato nell’arco di tempo t7s, escludendo solo la parte colpita dal guasto.

Per informazioni dettagliate, si rimanda al Quaderno di Applicazione Tecnica n. 1 (La selettività in bassa ten-sione con interruttori ABB) e al White Paper n. 2 (Directional protection and directional zone selectivity). En-trambi i documenti sono disponibili nella pagina dedicata alla Documentazione tecnica della sezione “Tools & Support” (Utensili & Supporto tecnico).

 

Per saperne di più