IIl mondo sta diventando sempre più consapevole del proprio impatto ambientale e dell’importanza delle fonti di energia rinnovabili. In questo contesto, è fondamentale una gestione sicura delle apparecchiature ad alta tensione. I sistemi di energia rinnovabile, come i parchi solari, le turbine eoliche e gli impianti di stoccaggio dell’energia, funzionano con componenti ad alta tensione essenziali per una conversione, una trasmissione e uno stoccaggio efficienti dell’energia. Sebbene queste tecnologie rivoluzionarie offrano molti vantaggi, comportano anche rischi significativi. Questi rischi includono scosse elettriche, archi elettrici e guasti alle apparecchiature che potrebbero causare danni gravi, decessi e interruzioni delle operazioni, oltre ad altre gravi preoccupazioni.
Conoscendo i pericoli intrinseci associati ai vari tipi di apparecchiature utilizzate e mettendo in atto rigorosi protocolli di sicurezza, è possibile ridurre i rischi, migliorare l’efficienza e la sostenibilità delle operazioni di energia rinnovabile e creare un ambiente di lavoro più sicuro.
Comprendere i pericoli delle apparecchiature ad alta tensione
I rischi associati alle apparecchiature ad alta tensione nei sistemi di energia rinnovabile includono scosse elettriche, archi elettrici e guasti alle apparecchiature. È essenziale comprendere questi rischi per mettere in pratica procedure di sicurezza efficaci.
- Scosse elettriche
- Lesioni gravi o mortali: le scosse elettriche ad alta tensione possono provocare gravi lesioni e persino essere fatali. Correnti elettriche fino a 100 milliampere possono causare gravi danni alla salute umana, ma le apparecchiature ad alta tensione funzionano di solito a livelli notevolmente superiori.
- Ustioni interne ed esterne: le scosse elettriche possono causare ustioni interne ed esterne, con conseguenti lesioni gravi e durature. Una corrente elettrica che attraversa il corpo può causare ustioni interne e danneggiare tessuti e organi.
- Danni al sistema nervoso: le scosse elettriche ad alto voltaggio possono potenzialmente disturbare il sistema nervoso, causando paralisi, danni ai muscoli e altri problemi neurologici.
- Arresto cardiaco: le scosse elettriche possono alterare il normale ritmo cardiaco, portando all’arresto cardiaco e, se non trattate tempestivamente, alla morte.
- Arco elettrico Un arco elettrico può verificarsi quando un’apparecchiatura ad alta tensione non funziona correttamente o viene maneggiata in modo scorretto. Si tratta di una scarica improvvisa di elettricità ad alta energia che attraversa l’aria. L’energia rilasciata può provocare calore e luce intensi, nonché un’onda di pressione esplosiva.
- Gravi ustioni e lesioni: un arco voltaico può generare calore fino a 19.000 gradi Celsius, causando gravi ustioni e lesioni a chiunque si trovi nelle immediate vicinanze. Anche con indumenti protettivi, il calore estremo può essere molto dannoso.
- Pressione dell’esplosione: l’onda di pressione esplosiva di un arco elettrico può scagliare i lavoratori da una parte all’altra della stanza, causando traumi fisici, tra cui ossa rotte e commozioni cerebrali. Può anche provocare lesioni da schegge di detriti volanti.
- Perdita dell’udito: un arco voltaico può produrre suoni che superano i 140 decibel, causando danni temporanei o talvolta permanenti all’udito.
- Guasti alle apparecchiature: i guasti alle apparecchiature ad alta tensione possono causare interruzioni di corrente, incendi e altre condizioni di pericolo.
- Rischi di incendio: i guasti elettrici nelle apparecchiature ad alta tensione possono generare scintille e calore, potenzialmente innescando incendi. Questi incendi possono diffondersi rapidamente, danneggiando seriamente edifici e attrezzature.
- Esplosioni: le apparecchiature ad alta tensione difettose possono causare esplosioni, mettendo in pericolo i lavoratori e creando ulteriori rischi, tra cui perdite di gas pericolosi e detriti volanti.
Tipi di apparecchiature ad alta tensione negli impianti di energia rinnovabile
Riconoscere e risolvere i rischi specifici per la sicurezza richiede la comprensione dei tipi di apparecchiature ad alta tensione utilizzate nei sistemi di energia rinnovabile. Per garantire un funzionamento sicuro, ogni tipo di apparecchiatura ha determinati requisiti e caratteristiche che devono essere adeguatamente mantenuti. Vediamo i tipi di apparecchiature che richiedono misure precauzionali negli impianti di energia rinnovabile.
Fattorie solari
I parchi solari utilizzano una serie di apparecchiature ad alta tensione per convertire e distribuire l’energia solare in modo efficiente. Alcune di queste apparecchiature comprendono:
| Componenti | Funzione | Tipi | Problemi di sicurezza |
| Inverter | Gli inverter convertono la corrente continua (DC) generata dai pannelli solari in corrente alternata (AC) che può essere utilizzata dalla rete per alimentare dispositivi e attrezzature. | Esistono inverter centrali, inverter di stringa e microinverter, ciascuno con protocolli di sicurezza specifici. | Gli inverter funzionano ad alta tensione e possono comportare rischi di scosse elettriche e archi elettrici. Una messa a terra adeguata e una manutenzione regolare sono fondamentali. |
| Trasformatori | I trasformatori aiutano a far corrispondere i livelli di tensione e la qualità dell’energia degli inverter per una trasmissione efficiente su lunghe distanze. | Ci sono trasformatori step-up, che aumentano i livelli di tensione per la trasmissione, e trasformatori step-down, che riducono i livelli di tensione per la distribuzione locale. | Se i trasformatori ad alta tensione non sono sottoposti a una manutenzione adeguata, possono surriscaldarsi e prendere fuoco. Sono necessarie ispezioni regolari dei sistemi di raffreddamento e dell’isolamento. |
| Quadro di comando | I dispositivi di comando isolano alcune aree della rete elettrica per evitare malfunzionamenti, controllando e salvaguardando i circuiti elettrici. | Questi dispositivi includono interruttori di circuito, sezionatori e fusibili, ognuno dei quali richiede specifiche procedure di manipolazione. | I componenti ad alta tensione utilizzati nei quadri elettrici possono provocare archi elettrici. La manutenzione e il funzionamento devono essere eseguiti correttamente. |
Turbine eoliche
Le turbine eoliche utilizzano una serie di componenti ad alta tensione per trasformare l’energia cinetica del vento in energia elettrica. I componenti principali sono:
| Componente | Funzione | Tipi | Problemi di sicurezza |
| Generatori | I generatori producono elettricità dall’energia meccanica delle pale rotanti delle turbine. | Si tratta di generatori sincroni e asincroni, ciascuno con requisiti di sicurezza e manutenzione specifici. | I generatori ad alta tensione possono provocare archi elettrici e scosse elettriche. La messa a terra e le ispezioni di routine sono fondamentali. |
| Trasformatori | I trasformatori delle turbine eoliche aumentano la tensione prodotta dalle turbine prima di inviare l’energia alla rete. | I trasformatori di sottostazione e i trasformatori in loco presso la base delle turbine sono utilizzati per aumentare la tensione per la trasmissione alla rete. | Come i trasformatori dei parchi solari, sono soggetti a surriscaldamento e devono essere isolati correttamente e sottoposti a manutenzione regolare. |
| Sistemi di controllo | I sistemi di controllo monitorano le prestazioni del sistema e modificano gli angoli delle pale per garantire il funzionamento sicuro delle turbine eoliche. | Sistemi di controllo e acquisizione dati (SCADA), controllori logici programmabili (PLC) e sistemi di monitoraggio delle condizioni. | Questi sistemi utilizzano parti ad alta tensione e un’elettronica complessa, che richiedono una gestione prudente e aggiornamenti frequenti del software. |
Sistema per accumulo di energia
Per bilanciare la domanda e l’offerta nei sistemi di energia rinnovabile, i sistemi di accumulo dell’energia, come le batterie, sono essenziali. Ecco alcuni dei componenti chiave dei sistemi di accumulo di energia che devono essere gestiti con attenzione:
| Componente | Funzione | Tipi | Problemi di sicurezza |
| Pacchi batteria | I pacchi batteria stabilizzano la rete immagazzinando l’energia generata dai sistemi rinnovabili per un uso successivo. | Esistono batterie agli ioni di litio, batterie di flusso e batterie al piombo, ciascuna con protocolli di sicurezza e requisiti di gestione specifici. | I pacchi batteria ad alta tensione comportano rischi di scosse elettriche, fughe termiche e incendi. Un adeguato controllo della temperatura e ispezioni regolari sono fondamentali. |
| Sistemi di conversione di potenza | Questi sistemi, che spesso comprendono inverter e raddrizzatori, trasformano l’energia accumulata in una forma utilizzabile dalla rete. | Inverter e raddrizzatori bidirezionali, ciascuno dei quali converte l’energia in direzioni diverse in base alle esigenze del sistema. | Per le alte tensioni e i dispositivi sofisticati sono necessarie un’attenta gestione e manutenzione. È importante disporre di sistemi di raffreddamento e di messa a terra adeguati. |
| Sistemi di protezione | I sistemi di protezione garantiscono il funzionamento sicuro dei sistemi di accumulo di energia prevenendo sovraccarichi, scariche profonde e altre situazioni pericolose. | Tra questi, ci sono sistemi di gestione delle batterie (BMS), dispositividi protezione dei circuiti e sistemi di gestione termica. | Per garantire il corretto funzionamento e la protezione dai rischi elettrici, questi sistemi devono essere controllati e mantenuti regolarmente. |
Altri tipi di apparecchiature ad alta tensione nei sistemi di energia rinnovabile
- Cavi e connettori – i cavi sotterranei ad alta tensione, le linee aeree e i connettori trasmettono l’elettricità all’interno e tra i sistemi di energia rinnovabile. Cavi danneggiati o mal installati possono causare scosse elettriche e persino incendi.
- I dispositivi di protezione dalle sovratensioni – scaricatori di fulmini, dispositivi di protezione dalle sovratensioni (SPD) e soppressori di sovratensioni transitorie (TVSS) – sono esempi di strumenti che proteggono le apparecchiature ad alta tensione da picchi e sovratensioni causati da fulmini o altri disturbi.
Pratiche di sicurezza essenziali per le apparecchiature ad alta tensione nei sistemi di energia rinnovabile
Durante la manipolazione di apparecchiature ad alta tensione, è necessario attenersi rigorosamente ai protocolli di sicurezza per proteggere la sicurezza dei lavoratori e mantenere l’integrità dei sistemi di energia rinnovabile. Queste azioni comprendono una serie di misure elencate di seguito.
Dispositivi di Protezione Individuale (DPI)
Quando si utilizzano apparecchiature ad alta tensione, indossare i dispositivi di protezione individuale (DPI) adeguati è essenziale per la sicurezza. I lavoratori devono indossare guanti e calzature isolati per l’alta tensione per prevenire le scosse elettriche, in quanto questi articoli sono specificamente progettati per fornire protezione contro le tensioni incontrate nelle loro mansioni. Per proteggere completamente gli occhi e la testa da detriti e impatti fisici, sono indispensabili anche occhiali di sicurezza e protezioni per la testa. Altri tipi di DPI includono protezioni per l’udito, maschere protettive e indumenti di sicurezza. Per ulteriori informazioni sull’importanza dei DPI nell’industria elettronica, leggete la nostra guida.
Procedure di Lockout/Tagout
Le procedure note come Lockout/Tagout (LOTO) sono essenziali per evitare la riattivazione involontaria di apparecchiature ad alta tensione durante la manutenzione o la riparazione. La disattivazione dell’apparecchiatura è fondamentale prima di iniziare qualsiasi lavoro per ridurre il rischio di scosse elettriche. I dispositivi di blocco servono come barriera fisica per impedire l’attivazione involontaria dell’apparecchiatura, garantendo che non possa essere accidentalmente riattivata. Inoltre, tutti i membri del personale devono essere informati dello stato dell’apparecchiatura, etichettandola chiaramente con segnali che indicano che è in fase di riparazione. Questo migliora la sicurezza ed evita malintesi.
Formazione e certificazione
La formazione e la certificazione costituiscono un’altra componente critica delle pratiche di sicurezza. Solo il personale qualificato e certificato dovrebbe essere autorizzato a maneggiare apparecchiature ad alta tensione. Questo garantisce che tutti siano dotati delle informazioni e delle capacità necessarie per gestire i rischi e le complessità dei sistemi ad alta tensione. Per garantire che i membri del personale siano a conoscenza delle più recenti norme di sicurezza e delle tecniche di risposta alle emergenze, sono essenziali sessioni di formazione regolari. Questa formazione continua assicura che i dipendenti siano equipaggiati per gestire qualsiasi circostanza si presenti e serve a sottolineare l’importanza della sicurezza.
Manutenzione e ispezione corretta delle apparecchiature
L’ispezione e la manutenzione regolari delle apparecchiature ad alta tensione sono fondamentali per identificare e risolvere i potenziali problemi prima che si aggravino e diventino gravi. Le ispezioni programmate aiutano a rilevare l’usura e a garantire la riparazione tempestiva di eventuali guasti. Tuttavia, la manutenzione predittiva, che utilizza dati in tempo reale attraverso l’intelligenza artificiale (AI), l’Internet delle cose (IoT) e l’apprendimento automatico (ML), informa gli utenti quando le apparecchiature necessitano di attenzione immediata. Se possibile, incorporare queste tecnologie aiuterà le aziende a risparmiare tempo e denaro.
Sicurezza dell’area di lavoro
Quando sono presenti apparecchiature ad alta tensione, è essenziale mantenere un’area di lavoro sicura. È necessario apporre una chiara segnaletica intorno alle aree ad alta tensione per avvertire il personale dei potenziali pericoli. Questi cartelli, che servono ad avvertire i dipendenti e gli ospiti dei pericoli, devono essere chiari e facilmente visibili. Solo i lavoratori autorizzati devono poter accedere ai luoghi ad alta tensione, poiché l’accesso non autorizzato aumenta il rischio di incidenti. Per ridurre al minimo il contatto involontario con i componenti attivi, è necessario utilizzare barriere fisiche che rendano tangibili e visibili i rischi connessi.
Documentazione e tenuta dei registri
Una documentazione accurata e una tenuta meticolosa dei registri sono essenziali per tracciare la storia delle ispezioni, della manutenzione e degli incidenti relativi alle apparecchiature ad alta tensione. Da un lato, la valutazione e la registrazione degli eventi permettono di sviluppare standard di sicurezza per prevenire il loro ripetersi; dall’altro, mantenere registri esaustivi aiuta a identificare modelli e opportunità di miglioramento.
Conclusioni
L’integrazione delle apparecchiature ad alta tensione nei sistemi di energia rinnovabile rappresenta un aspetto cruciale della transizione globale verso l’energia sostenibile. Tuttavia, per garantire la sicurezza dei dipendenti e mantenere l’affidabilità di questi sistemi, è necessario adottare rigorose procedure di sicurezza, a causa dei pericoli intrinseci associati ai componenti ad alta tensione. Comprendere i pericoli specifici, come scosse elettriche, archi elettrici e guasti alle apparecchiature, e riconoscere i vari tipi di apparecchiature ad alta tensione utilizzate nei parchi solari, nelle turbine eoliche e nei sistemi di stoccaggio dell’energia, consente ai lavoratori di apprezzare l’importanza di protocolli di sicurezza rigorosi.
Per ridurre i rischi, è fondamentale seguire determinati standard di sicurezza, tra cui indossare dispositivi di protezione individuale, ricevere una formazione e certificazione adeguate, rispettare i protocolli di lockout/tagout e mantenere spazi di lavoro sicuri. Adottando queste procedure di sicurezza, il settore delle energie rinnovabili può proteggere il proprio personale, evitare incidenti e garantire il funzionamento efficace e duraturo delle apparecchiature ad alta tensione. Oltre a salvare vite umane, ciò contribuisce a raggiungere l’obiettivo più generale di costruire un’infrastruttura affidabile e robusta per le energie rinnovabili, aprendo la strada a un futuro più sostenibile e pulito per tutti.
