Quadri esenti da SF₆: come gli interruttori automatici in aria pulita e in vuoto stanno dando forma alla distribuzione di media tensione
Quadri esenti da SF₆: come gli interruttori automatici in aria pulita e in vuoto stanno dando forma alla distribuzione di media tensione
L'industria dell'energia elettrica sta assistendo a cambiamenti rivoluzionari nello sviluppo di dispositivi di manovra a causa dei progressi tecnologici.
L'esafluoruro di zolfo (SF₆) è comune da decenni nelle apparecchiature elettriche grazie alle sue straordinarie qualità isolanti e di estinzione dell'arco, ma la controversia riguardante il suo eccessivo GWP ha portato alla necessità di cercare alternative. E sempre più spesso le normative e la sostenibilità delle apparecchiature diventano fonte di ispirazione per la loro progettazione.
Nel 2026 un innovativo quadro che funziona senza l'utilizzo del dispositivo SF₆ e che impiega la tecnica di interruzione del vuoto è diventato argomento di numerose discussioni nell'ambito dell'energia elettrica. CIGRE Paris Session 2026 ha lo scopo di presentare informazioni tecniche sull'applicazione dei dispositivi che utilizzano isolamenti alternativi e funzionano con l'uso di aria secca, nonché dispositivi di isolamento sotto vuoto dalla trasmissione di elettricità a media e alta tensione.
In termini di reti di distribuzione elettrica in media tensione, una delle tecnologie più avanzate risulta essere:
isolamento dell'aria secca + interruzione del vuototecnologia.
Motivi per lasciare SF₆ alle spalle
Grazie alle sue eccezionali proprietà dielettriche e di estinzione dell'arco, l'SF₆ viene utilizzato tradizionalmente nei quadri da molti anni.
Si noti che questo gas è caratterizzato da un potenziale di riscaldamento globale molto elevato, e quindi l’industria ha deciso di passare all’uso di altre tecnologie volte a eliminare gradualmente l’uso di SF₆ sia a livello di trasmissione che di distribuzione. Pertanto, l'industria sta lavorando sulla tecnologia di commutazione del vuoto e sull'uso di altri mezzi isolanti invece dell'SF₆.
Alcuni altri motivi che motivano la transizione sono i seguenti:
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Rispetto delle normative ambientali
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Diminuzione delle emissioni di gas serra
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Raggiungimento di obiettivi a lungo termine legati alla decarbonizzazione delle reti elettriche.
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La crescente domanda di apparecchiature elettriche sostenibili
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Sviluppo di tecnologie alternative di isolamento e interruzione
La transizione non significa che una tecnologia alternativa sostituirà l’SF₆ in ogni applicazione.
Livelli di tensione e applicazioni diversi possono invece richiedere approcci tecnici diversi.
Ad esempio, l’attuale sviluppo del settore comprende miscele di gas di origine naturale, alternative a base di fluoronitrile, aria tecnica e tecnologie di interruzione del vuoto.
Per la distribuzione di media tensione, l'isolamento con aria secca combinato con l'interruzione del vuoto è una direzione particolarmente importante.
Che cosa sono i quadri esenti da SF₆?
Il quadro senza SF₆ è il nome pensato per i quadri elettrici, dove l'esafluoruro di zolfo non è stato utilizzato come mezzo per isolare o interrompere.
Ma il termine senza SF₆ non si riferisce a una sola tecnologia.
È possibile applicare diversi metodi a seconda della classe di tensione e della configurazione dell'apparecchiatura.
Alcuni dei metodi sono i seguenti:
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Applicazione di aria secca o aria tecnica per l'isolamento
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Il metodo di interruzione nel vuoto
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L'uso di miscele con gas naturali
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L'uso di gas a base di composti fluorurati
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Altri mezzi di isolamento e di interruzione
È significativo per gli acquirenti.
Se si cerca un quadro di media tensione senza SF₆, non si può presumere che tutte le apparecchiature funzionino allo stesso modo.
La decisione deve essere presa in base alla tensione nominale, alla corrente nominale, al valore di interruzione della corrente di cortocircuito, alle condizioni di installazione, alla configurazione e ai requisiti.
Perché combinare l'aria pulita con l'interruzione del vuoto?
Uno degli approcci più pratici per i quadri di media tensione è quello di separare due funzioni:
Isolamento → Aria secca
Arcointerruzione →Vuoto
Un'ampolla in vuoto fornisce la funzione di commutazione ed estinzione dell'arco, mentre l'aria secca viene utilizzata come mezzo isolante.
La combinazione suggerita consente ai produttori di apparecchiature di rimuovere SF₆ dall'isolamento primario e dal meccanismo di interruzione senza sacrificare la funzionalità dei dispositivi di distribuzione di media tensione.
Questo design può essere particolarmente interessante per scopi di distribuzione grazie al suo mix unico di:
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Essere liberi da SF₆
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Utilizzando la tecnologia di commutazione del vuoto
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Caratterizzato da una costruzione completamente isolata
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Far sigillare l'attrezzatura
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Essendo compatto per dispositivi di media tensione
Lo sviluppo di questa tecnologia non riguarda un solo produttore.
Molti studi riguardanti quadri senza SF₆, interruttori automatici in vuoto e isolamento in aria secca fanno già parte del programma tecnico CIGRE per il 2026, riflettendo che i metodi alternativi per i sistemi di commutazione e isolamento svolgono un ruolo importante nello sviluppo delle apparecchiature di rete internazionali.
Dove vengono applicati i quadri senza SF₆?
La tecnologia senza SF₆ si sta sviluppando su diversi livelli di tensione.
A livello di alta tensione e trasmissione, gli sviluppi del settore per il 2026 includono interruttori automatici senza SF₆ e GIS a livelli di tensione come 170 kV, 245 kV, 420 kV e oltre. I materiali CIGRE 2026 discutono anche di interruttori automatici in vuoto e di tecnologie alternative del gas per applicazioni ad alta tensione.
Ad esempio, GE Vernova ha annunciato un GIS senza SF₆ da 170 kV al CIGRE di Parigi 2026, mentre i materiali tecnici CIGRE discutono gli interruttori automatici in vuoto da 245 kV e 420 kV senza emissioni che utilizzano isolamento in aria pulita.
Questi sviluppi dimostrano che l’industria sta lavorando per estendere le tecnologie prive di SF₆ a classi di tensione più elevate.
Tuttavia, la distribuzione di media tensione è un mercato diverso.
Per utilities, impianti industriali, impianti di energia rinnovabile e reti di distribuzione, apparecchiature nel10kV/12kV e 35kV/40,5kVclassirappresenta un importante ambito di applicazione pratica.
È qui che le RMU a secco e gli interruttori automatici in vuoto possono fornire un percorso diretto a livello di apparecchiatura verso una distribuzione priva di SF₆.
Distribuzione di media tensione senza SF₆: l'approccio energetico dell'EUE
Il portafoglio di prodotti di EUE Power includeUnità principale ad anello isolato in gas ecologico CKAS-12 (RMU).
Il CKAS-12 utilizzaaria secca come mezzo isolante e un'ampolla sotto vuoto perarcoestinzione.
Il sezionatore e l'ampolla in vuoto sono completamente racchiusi all'interno di un serbatoio in acciaio inossidabile riempito con aria secca. L'apparecchiatura utilizza un design completamente isolato e completamente sigillato, con un grado di protezione IP67 per ambienti esterni esigenti.
I parametri chiave includono:
Ciò rende il CKAS-12 particolarmente rilevante per i clienti che cercanoSan FranciscoTecnologia RMU senza ₆ per sistemi di distribuzione di media tensione di classe 10kV.
Interruttori automatici in vuoto: da 12kV a 40,5kV
Gli interruttori automatici in vuoto rappresentano un'altra parte importante della transizione verso tecnologie di commutazione di media tensione più pulite.
La gamma di interruttori automatici in vuoto ad alta tensione di EUE Power copre12kV e 40,5kV, corrispondente ai sistemi di alimentazione da 10 kV e 35 kV.
La gamma di prodotti comprende correnti nominali daDa 630 A a 4.000 Ae opzioni di corrente di interruzione di cortocircuito da20kAa 50kA, a seconda della configurazione.
Queste classificazioni rendono i prodotti applicabili a una gamma di ambienti di distribuzione a media tensione, tra cui:
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Sottostazioni
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Impianti industriali e minerari
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Reti di distribuzione urbana
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Reti di distribuzione rurale
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Sistemi di distribuzione automatizzata
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Applicazioni che richiedono operazioni di commutazione frequenti
Per i clienti che valutano gli interruttori automatici di media tensione, il punto importante è che la transizione verso la commutazione in vuoto non è limitata a una specifica configurazione dell'apparecchiatura.
La tecnologia del vuoto può essere integrata in diversi tipi di quadri e apparecchiature di distribuzione a seconda dei requisiti del sistema.
Cosa dovrebbero considerare gli acquirenti quando scelgono un quadro senza SF₆?
La scelta di un quadro senza SF₆ non dovrebbe basarsi solo sul fatto che l'apparecchiatura sia etichettata come "verde" o "eco-compatibile".
Per un acquirente tecnico, diversi parametri sono più importanti.
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Tensione nominale
Per prima cosa verificare la tensione effettiva del sistema.
Per esempio:
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I sistemi da 10 kV utilizzano comunemente apparecchiature di classe 12 kV
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I sistemi da 35 kV utilizzano comunemente apparecchiature di classe 40,5 kV
La tensione nominale e il livello di isolamento dell'apparecchiatura devono corrispondere ai requisiti dell'impianto elettrico.
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Corrente nominale
La corrente nominale deve essere selezionata in base al carico e alla configurazione della rete.
Per le RMU e gli interruttori automatici, i clienti devono considerare sia la normale corrente operativa che la crescita futura prevista del carico.
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Potere di interruzione in cortocircuito
Questo è uno dei parametri tecnici più importanti nella scelta di un interruttore automatico.
Il potere di interruzione richiesto dipende dalla corrente di cortocircuito presunta della rete elettrica.
La gamma di interruttori automatici in vuoto di EUE comprende opzioni di corrente di interruzione da 20 kA a 50 kA a seconda della configurazione.
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Mezzo di isolamento
Gli acquirenti dovrebbero confermare cosa sostituisce SF₆.
"SF₆-free" può riferirsi a diverse architetture tecniche.
Per le applicazioni a media tensione, l'aria secca combinata con l'interruzione del vuoto è un approccio disponibile.
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Condizioni ambientali
L'attrezzatura esterna può essere esposta a:
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Piovere
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Polvere
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Alta umidità
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Variazioni di temperatura
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Ambienti costieri
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Inquinamento industriale
Per questo motivo, oltre alle specifiche elettriche, è necessario considerare la protezione dell'involucro, la sigillatura e la progettazione dell'isolamento.
L'EUE CKAS-12, ad esempio, utilizza una struttura completamente isolata e completamente sigillata con un grado di protezione IP67.
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Applicazione e configurazione
Lo stesso livello di tensione non significa necessariamente la stessa configurazione del quadro.
I clienti devono definire se l'apparecchiatura verrà utilizzata per:
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Distribuzione della rete ad anelli
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Protezione dell'alimentatore
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Applicazioni per sottostazioni
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Distribuzione dell'energia industriale
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Sistemi di raccolta dell'energia rinnovabile
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Modernizzazione della rete urbana o rurale
Un produttore qualificato dovrebbe quindi selezionare la configurazione di prodotto appropriata.
I quadri senza SF₆ sono il futuro della distribuzione di media tensione?
La risposta è sempre più chiara:San FranciscoLe tecnologie prive di ₆ stanno diventando una direzione importante per lo sviluppo di apparecchiature di distribuzione dell'energia.
Ma la transizione non avverrà attraverso una tecnologia universale.
Livelli di tensione e applicazioni diversi richiederanno approcci ingegneristici diversi.
A livello di trasmissione, l’industria sta sviluppando tecnologie alternative del gas e del vuoto per tensioni sempre più elevate. CIGRE 2026 fornisce una chiara prova di questa direzione, con lavori tecnici riguardanti GIS senza SF₆, interruttori automatici in vuoto, isolamento con aria secca e miscele di gas alternative.
A livello di media tensione, l'isolamento con aria secca combinato con l'interruzione del vuoto è già un'architettura pratica delle apparecchiature.
Per i servizi di pubblica utilità, gli utenti industriali, gli impianti di energia rinnovabile e gli acquirenti di apparecchiature di distribuzione, la domanda chiave quindi non è semplicemente:
"PotereSan Francisco₆ essere sostituito?"
Una domanda più utile è:
"QualeSan FranciscoLa tecnologia senza ₆ fornisce le prestazioni elettriche, le caratteristiche ambientali e la configurazione corrette per questa applicazione?"
È qui che l'ingegneria a livello di prodotto e l'esperienza del produttore diventano importanti.
EUE Power: produttore di quadri di media tensione e partner OEM/ODM
EUE Power fornisce apparecchiature di distribuzione dell'energia per clienti internazionali, con un portafoglio di prodotti che comprende quadri, unità principali ad anello, interruttori automatici in vuoto, trasformatori, trasformatori di strumenti e apparecchiature di misurazione.
Per le applicazioni di distribuzione a media tensione, il nostro portafoglio di prodotti rilevante comprende:
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RMU senza SF₆ da 12 kV
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Interruttori automatici in vuoto 12kV
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Interruttori automatici in vuoto da 40,5 kV
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Quadri di media tensione
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Apparecchiature intelligenti per la commutazione del vuoto all'aperto
Il CKAS-12 fornisce un approccio basato su aria secca e vuoto per applicazioni RMU di classe 12 kV, mentre il portafoglio di interruttori automatici in vuoto di EUE si estende ai sistemi di media tensione di classe 40,5 kV. Supporta anche EUE PowerOEM/Requisiti ODM, consentendo ai clienti qualificati di discutere le specifiche del prodotto, le configurazioni e i requisiti specifici del mercato direttamente con il produttore.
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Domande frequenti
A cosa si riferisce il termine quadro senza SF₆?
La risposta a questa domanda è semplice. I quadri esenti da SF₆ non utilizzano esafluoruro di zolfo come mezzo isolante o interruttivo. La particolare tecnologia utilizzata, tuttavia, dipende dall'applicazione e dal livello di tensione in questione. Possono essere impiegate la tecnologia dell'aria secca, la tecnologia dell'interruzione del vuoto o miscele alternative di gas.
Qual è la differenza tra quadri senza SF₆ e quadri in vuoto?
Entrambi i termini sono correlati tra loro in quanto entrambi hanno a che fare con i quadri di potenza. La differenza sta nel fatto che il termine “senza SF₆” significa che non è coinvolto SF₆, mentre il termine “quadro sotto vuoto” si riferisce solo all'uso della tecnologia di interruzione del vuoto. Pertanto è possibile avere un progetto che utilizzi entrambe le tecnologie, come una RMU isolata in aria secca che utilizza ampolle in vuoto.
Quali livelli di tensione supportano le RMU senza SF₆ di EUE Power?
L'RMU senza SF₆ di EUE Power è l'RMU ecologica CKAS-12, un prodotto da 12 kV realizzato utilizzando la tecnologia di isolamento dell'aria secca e la tecnologia di interruzione del vuoto che funziona con una corrente nominale di 1.250 A.
EUE Power fornisce interruttori in vuoto da 40,5 kV?
Sì, lo fa. Il portafoglio di EUE Power negli interruttori automatici in vuoto ad alta tensione comprende anche interruttori automatici classificati a 12 kV e 40,5 kV.
I quadri senza SF₆ sono adatti per progetti di energia rinnovabile?
Le apparecchiature di media tensione prive di SF₆ possono essere prese in considerazione per applicazioni quali reti di distribuzione e impianti di energia rinnovabile, subordinatamente alle specifiche elettriche del progetto, ai requisiti di protezione, alle condizioni ambientali e agli standard applicabili.
Conclusione
L'abbandono dell'SF₆ sta diventando uno sviluppo importante nel settore globale dei quadri.
Il passaggio dall'utilizzo del gas SF₆ è diventato un momento cruciale nel settore dei quadri elettrici a livello mondiale.
Produttori e fornitori di servizi utilizzano tecnologie più sofisticate che non utilizzano il gas SF₆ a livello di alta tensione.
Allo stesso tempo, l'isolamento con aria secca e l'interruzione del vuoto consentono di realizzare strutture più pulite di quadri a livello di media tensione.
Per gli acquirenti di apparecchiature, la priorità non dovrebbe essere semplicemente la scelta della tecnologia più recente.
Dovrebbe selezionare il filegiusta classe di tensione, corrente nominale, potere di interruzione, tecnologia di isolamento e configurazione perpotere effettivodomanda di distribuzione.
EUE Power ha lanciato il suo interruttore automatico in vuoto e aria secca da 12 kV RMU e in vuoto da 12 kV/40,5 kV che soddisferanno la domanda di apparecchiature di prossima generazione nel campo della distribuzione di media tensione.
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