{"id":12367,"date":"2024-04-29T09:30:54","date_gmt":"2024-04-29T07:30:54","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.wika.com\/it\/?p=12367"},"modified":"2025-12-22T10:41:06","modified_gmt":"2025-12-22T09:41:06","slug":"monitoraggio-sf6-nei-quadri-elettrici-isolati-con-gas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.wika.com\/it\/knowhow\/monitoraggio-sf6-nei-quadri-elettrici-isolati-con-gas\/","title":{"rendered":"L&#8217;importanza del monitoraggio del gas SF\u2086 e dei gas alternativi nei quadri elettrici isolati con gas"},"content":{"rendered":"<p><strong>I gas isolanti &#8211; non solo SF<sub>6<\/sub> puro ma anche miscele di SF<sub>6<\/sub>, N2, g3 e altri &#8211; proteggono i quadri elettrici dai guasti. WIKA \u00e8 leader nelle soluzioni di telerilevamento che aiutano le aziende di trasmissione e distribuzione di energia a monitorare la qualit\u00e0 e la quantit\u00e0 di questi gas.<\/strong><\/p>\n<p>I quadri elettrici a media e alta tensione possono essere isolati con diversi mezzi: olio, aria secca e altri gas come l&#8217;esafluoruro di zolfo (SF<sub>6<\/sub>) e nuove miscele. L&#8217;isolante tradizionale e pi\u00f9 efficace \u00e8 l&#8217;SF<sub>6<\/sub>, ma il suo utilizzo comporta diversi rischi, soprattutto perch\u00e9 questo composto fluorurato sintetico ha un potenziale di riscaldamento globale (GWP, Global wariming potential) di circa 24.000, il pi\u00f9 alto tra i gas conosciuti. (A titolo di riferimento, l&#8217;anidride carbonica ha un GWP di 1).<\/p>\n<p>Le aziende di <a href=\"https:\/\/www.wika.com\/it-it\/trasmissione_e_distribuzione_di_energia_sf6.WIKA\" rel=\"external\" target=\"_blank\">trasmissione e distribuzione dell&#8217;energia<\/a> (PT&amp;D) che utilizzano l&#8217;SF<sub>6<\/sub> devono monitorare la densit\u00e0 per individuare le perdite e analizzare periodicamente il gas per rilevare la presenza di contaminanti. Tuttavia, anche se molte aziende si affidano ancora a questo gas per isolare i quadri elettrici, si rendono conto del suo ruolo nel cambiamento climatico e stanno studiando alternative all&#8217;SF<sub>6<\/sub>.<\/p>\n<h2>I motivi dei guasti nei quadri isolati in gas<\/h2>\n<p>La maggior parte delle centrali elettriche e delle sottostazioni utilizza aria o un gas per isolare i propri quadri elettrici. Sebbene l&#8217;aria sia abbondante, non tossica e con un GWP pari a 0, non \u00e8 altrettanto efficace nell&#8217;estinguere gli archi elettrici. Di conseguenza, gli scomparti dei quadri isolati in aria (AIS) devono essere circa tre volte pi\u00f9 grandi di quelli dei quadri isolati in gas (GIS).<\/p>\n<p>Sia gli AIS che i GIS sono soggetti a problemi che ne riducono l&#8217;efficacia e portano a guasti del quadro.<\/p>\n<p>Isolamento dell&#8217;aria:<\/p>\n<ul>\n<li>Sporco e polvere<\/li>\n<li>Resistenza di contatto<\/li>\n<li>Sovraccarico<\/li>\n<\/ul>\n<p>Isolamento dal gas:<\/p>\n<ul>\n<li>Perdite di gas<\/li>\n<li>Umidit\u00e0, una potente impurit\u00e0 per i quadri isolati con SF6<\/li>\n<li>Prodotti di decomposizione, molti dei quali sono tossici e corrodono il GIS.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Il monitoraggio delle condizioni dell&#8217;isolatore \u00e8 un passo fondamentale per prevenire situazioni potenzialmente pericolose. Gli operatori AIS devono monitorare lo stato di scarica parziale dell&#8217;aria, la temperatura e l&#8217;umidit\u00e0. Per il GIS, \u00e8 importante monitorare la pressione, la temperatura, la densit\u00e0 e l&#8217;umidit\u00e0 del gas.<\/p>\n<p>I quadri elettrici hanno una durata tipica di 20-50 anni e i guasti legati al gas aumentano notevolmente dopo 15-25 anni dall&#8217;installazione. Pertanto, il monitoraggio \u00e8 particolarmente importante nella seconda met\u00e0 del ciclo di vita dell&#8217;apparecchiatura.<\/p>\n<h2>Manutenzione reattiva e proattiva dei quadri isolati con gas<\/h2>\n<p>Esistono due approcci per monitorare le condizioni dei GIS.<\/p>\n<p><strong>Approccio reattivo<\/strong><\/p>\n\n      <div class=\"wp-caption alignright\" style=\"max-width:453px;\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/blog.wika.com\/it\/files\/2024\/04\/fig.-1_reactive-vs-proactive-838x471.png\" \/><p class=\"wp-caption-text\">Manutenzione reattiva e proattiva del GIS (fare clic per ingrandire)<\/p><\/div>\n    \n<p>In questo approccio, uno strumento meccanico, come un contatto di commutazione, fa scattare un allarme quando la densit\u00e0 del gas scende a un certo livello. In altre situazioni, i tecnici leggono manualmente il rilevatore di densit\u00e0 del gas secondo un programma prestabilito. I tecnici adottano quindi le azioni correttive necessarie, come ad esempio:<\/p>\n<ul>\n<li>Mettere fuori uso l&#8217;apparecchiatura per pulire e\/o sostituire il gas con un manipolatore di gas.<\/li>\n<li>Disidratare il gas mentre il commutatore \u00e8 in funzione<\/li>\n<li>Riparare una perdita e riempire nuovamente il vano del gas.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Gli strumenti meccanici hanno un&#8217;accuratezza dell&#8217;1-2,5% dell&#8217;intervallo.<\/p>\n<p>Per l&#8217;umidit\u00e0, i tecnici possono analizzare manualmente il gas periodicamente (ogni 1-6 anni) con uno strumento di prova portatile.<\/p>\n<p><strong>Approccio proattivo<\/strong><\/p>\n<p>Sia gli strumenti analogici (4&#8230;20 mA) che quelli digitali offrono un sistema di allarme tempestivo con funzionalit\u00e0 remote.<\/p>\n<ul>\n<li>Gli strumenti analogici monitorano continuamente la densit\u00e0 del gas nel GIS e trasmettono i dati a una sala di controllo o a un&#8217;altra postazione centrale. Gli strumenti analogici hanno un&#8217;accuratezza dell&#8217;1,5-2,3% dell&#8217;intervallo per la pressione compensata.\n<\/li>\n<li>Gli strumenti digitali monitorano continuamente non solo la densit\u00e0 del gas, ma anche i parametri di pressione, temperatura, livello di umidit\u00e0, ecc. In questo modo si ottiene un quadro pi\u00f9 completo delle condizioni del gas isolante. Gli strumenti digitali hanno un&#8217;accuratezza dello 0,6-0,8% dell&#8217;intervallo.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Maggiore \u00e8 il numero di parametri che un sensore \u00e8 in grado di rilevare e trasmettere in tempo reale, migliore sar\u00e0 la capacit\u00e0 degli operatori di reagire ai cambiamenti delle condizioni del gas isolante e di prendere provvedimenti per evitare problemi di sicurezza. Oltre alle capacit\u00e0 di monitoraggio remoto, i sensori analogici e digitali consentono anche la previsione delle condizioni del gas e la manutenzione predittiva.<\/p>\n<h2>Previsione delle condizioni del gas: un modo migliore per proteggere le risorse<\/h2>\n<p>Le misurazioni grezze della densit\u00e0 del gas possono fornire un&#8217;immagine falsa o fuorviante delle prestazioni di un asset, portando a valutazioni errate come una manutenzione non necessaria o insufficiente. Anche le variazioni della temperatura e dell&#8217;umidit\u00e0 ambientale, che variano costantemente, sono difficili da rilevare quando le misurazioni vengono effettuate sporadicamente o periodicamente.<\/p>\n<p>Con il monitoraggio continuo, gli operatori ottengono non solo un quadro pi\u00f9 fedele delle condizioni attuali del gas, ma anche della sua evoluzione. Possono utilizzare i dati per ottenere una comprensione pi\u00f9 approfondita sulla base dei dati storici, per poi utilizzare queste conoscenze per la manutenzione predittiva e altre azioni successive. Inoltre, se si utilizzano sensori intelligenti, lo strumento compensa automaticamente le condizioni ambientali per ottenere una densit\u00e0 del gas accurata.<\/p>\n<p><strong>Qualit\u00e0 dei dati nella previsione delle condizioni del gas<img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/blog.wika.com\/it\/files\/2024\/04\/screenshot-2024-01-15-at-11.36.59-1-838x471.jpg\" \/><\/p>\n<p><\/strong>Le condizioni ambientali (temperatura e umidit\u00e0) e le anomalie degli eventi hanno un impatto notevole sulla precisione delle previsioni. In questa figura, vediamo che un forte impatto ambientale, combinato con un&#8217;anomalia all&#8217;inizio della raccolta dei dati, rende la previsione molto incerta e imprecisa. La stessa condizione ambientale, ma senza l&#8217;anomalia, produce risultati pi\u00f9 precisi. Un piccolo impatto ambientale produce la previsione pi\u00f9 precisa.<\/p>\n<p>Ad aumentare la complessit\u00e0, l&#8217;umidit\u00e0 ha una complicata correlazione con la temperatura. La condizione di umidit\u00e0 di un asset pu\u00f2 essere valutata in modo errato se si prendono in considerazione solo le misure grezze. Inoltre, ogni comparto ha una propria correlazione unica tra umidit\u00e0 e temperatura. Questa correlazione pu\u00f2 essere estratta dai dati storici e compensata. In questo modo, \u00e8 possibile prevedere con precisione una densit\u00e0 di gas compensata in base alla temperatura.<\/p>\n<p>Poich\u00e9 la qualit\u00e0 dei dati e la compensazione della temperatura hanno un impatto significativo sulla precisione di una previsione, \u00e8 necessario utilizzare sensori intelligenti con un&#8217;elevata accuratezza e coerenza e lavorare con un fornitore che sappia come preelaborare, gestire e interpretare i dati.<\/p>\n<h2>Sensori intelligenti per il monitoraggio a distanza dei gas isolanti<\/h2>\n\n      <div class=\"wp-caption alignright\" style=\"max-width:408px;\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/blog.wika.com\/it\/files\/2024\/04\/fig.-3_densities-of-different-insulating-gases-1-838x471.png\" \/><p class=\"wp-caption-text\">Densit\u00e0 di diversi gas isolanti (fare clic per ingrandire)<\/p><\/div>\n    \n<p>Pi\u00f9 informazioni hanno gli operatori sui mezzi isolanti delle loro apparecchiature, meglio possono prevenire guasti e condizioni pericolose. WIKA offre sensori basati su temperatura e pressione che, con la giusta configurazione, si adattano facilmente al calcolo della densit\u00e0 di corrente di diversi gas.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.wika.com\/it-it\/soluzioni_wegrid_gas_sf6.WIKA\" rel=\"external\" target=\"_blank\">WEgrid<\/a>, una societ\u00e0 interamente controllata da WIKA, offre una gamma di sensori intelligenti che prevedono le condizioni di tutti i tipi di gas isolanti, tra cui:<\/p>\n<ul>\n<li>SF<sub>6<\/sub><\/li>\n<li>N<sub>2<\/sub><\/li>\n<li>miscela SF<sub>6<\/sub>\/N<sub>2<\/sub><\/li>\n<li>CO<sub>2<\/sub><\/li>\n<li>O<sub>2<\/sub><\/li>\n<li>CF<sub>4<\/sub> (tetrafluorometano)<\/li>\n<li>Elio<\/li>\n<li>Argon<\/li>\n<li>Aria<\/li>\n<li>g<sup>3<\/sup>, un gas di sintesi con Novec 4710 di 3M<\/li>\n<\/ul>\n\n      <div class=\"wp-caption alignright\" style=\"max-width:305px;\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/blog.wika.com\/it\/files\/2024\/04\/gd-20.png\" \/><p class=\"wp-caption-text\">Sensore della densit\u00e0 del gas GD-20<\/p><\/div>\n    \n<p>Indipendentemente dall&#8217;apparecchiatura o dal mezzo isolante, i nostri sensori di densit\u00e0 dei gas possono essere configurati per quella particolare applicazione.<\/p>\n<p>WIKA offre diversi trasmettitori per un monitoraggio affidabile dell&#8217;SF<sub>6<\/sub> e di gas isolanti alternativi. Uno di questi \u00e8 il <a href=\"https:\/\/www.wika.com\/it-it\/gd_20.WIKA?highlightedText=GD-20\" rel=\"external\" target=\"_blank\">GD-20<\/a>. La versione analogica si concentra sulla densit\u00e0 del gas, trasmettendo una lettura della pressione compensata in temperatura tramite un segnale di uscita da 4&#8230;20 mA. La versione digitale dispone di un&#8217;interfaccia RS-485 che comunica con il protocollo MODBUS<sup>\u00ae<\/sup> RTU e fornisce dati di pressione e temperatura oltre alla densit\u00e0 del gas.<\/p>\n<p>Il <a href=\"https:\/\/www.wika.com\/it-it\/gdht_20.WIKA?highlightedText=GDHT-20\" rel=\"external\" target=\"_blank\">GDHT-20<\/a> \u00e8 un altro trasmettitore di alta qualit\u00e0, in grado di fare tutto ci\u00f2 che fa la versione digitale del GD-20, con l&#8217;aggiunta della misurazione del contenuto di umidit\u00e0 del gas isolante. Questo parametro aggiuntivo consente il monitoraggio secondo le direttive CIGRE per i sistemi di potenza e gli standard IEC.<\/p>\n<h2>WIKA \u00e8 specializzata in soluzioni per SF<sub>6<\/sub> e gas alternativi<\/h2>\n<p>Mentre l&#8217;SF<sub>6<\/sub> rimarr\u00e0 il principale gas isolante nel prossimo futuro, si prospettano alternative meno dannose e altre tecnologie rispettose del clima. I governi fanno parte di questa spinta.<\/p>\n<ul>\n<li>Nel 2022, la Commissione Europea ha proposto di bandire i gas fluorurati ad effetto serra dai nuovi quadri di media tensione entro il 2026 e dai quadri di alta tensione entro il 2031.<\/li>\n<li>Circa una dozzina di stati americani hanno avviato iniziative e regolamenti per eliminare gradualmente i GIS contenenti SF<sub>6<\/sub>.<\/li>\n<\/ul>\n<p>WIKA \u00e8 leader mondiale nella produzione di strumenti e apparecchiature per l&#8217;analisi e il monitoraggio di gas isolanti tradizionali e alternativi. Offriamo anche una pianificazione completa del progetto per le aziende PT&amp;D, dall&#8217;ingegneria e l&#8217;installazione delle apparecchiature alla gestione e all&#8217;analisi dei dati tramite il nostro software proprietario. <a href=\"https:\/\/www.wika.com\/it-it\/contatti.WIKA\" rel=\"external\" target=\"_blank\">Contattateci<\/a> per avere maggiori informazioni su come possiamo aiutare il vostro impianto a operare in modo pi\u00f9 sicuro e sostenibile.<\/p>\n<p><span data-olk-copy-source=\"MessageBody\">Scopri perch\u00e9 il gas SF\u2086 svolge un ruolo fondamentale nei quadri elettrici isolati in gas e come <a href=\"https:\/\/www.wika.com\/it-it\/elia_group.WIKA\" rel=\"external\" target=\"_blank\">Elia Group<\/a>, insieme a WIKA, sta rivoluzionando il monitoraggio delle sottostazioni con soluzioni innovative come il GD-20-W.<\/span><\/p>\n<p>Leggi anche il seguente articolo del Blog:<br \/>\n<a href=\"https:\/\/blog.wika.com\/it\/prodotti\/trasmettitori-per-la-misura-dellumidit-del-gas-sf6\/\">&#8220;Trasmettitori per la misura dell&#8217;umidit\u00e0 del gas SF<sub>6<\/sub>&#8220;<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>I gas isolanti &#8211; non solo SF6 puro ma anche miscele di SF6, N2, g3 e altri &#8211; proteggono i quadri elettrici dai guasti. 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