La norma IEC 61850 è ormai un riferimento tecnico fondamentale per la progettazione dei quadri elettrici di Media Tensione (MT) e dei sistemi di automazione delle sottostazioni. Integra comunicazione digitale, interoperabilità tra dispositivi e un approccio più strutturato alla gestione dei dati.
L’obiettivo di questo articolo è offrire una panoramica chiara e utile su come applicare i principi della IEC 61850 nella progettazione dei quadri MT, con indicazioni pratiche e adatte anche a chi deve pianificare un nuovo impianto o aggiornare infrastrutture esistenti.
Che cosa prevede la IEC 61850 per i quadri elettrici MT
La IEC 61850 definisce un modello di comunicazione standardizzato per i dispositivi presenti nelle sottostazioni. Non riguarda solo il protocollo di comunicazione, ma anche la struttura delle informazioni e il modo in cui i dispositivi descrivono funzioni e dati.
Gli elementi più rilevanti per la progettazione dei quadri MT sono:
- uso di una rete Ethernet industriale per lo scambio informazioni
- impiego di dispositivi intelligenti (IED) che supportano nativamente la norma
- struttura dati basata su Logical Nodes e Logical Devices
- possibilità di sostituire parte dei cablaggi tradizionali con comunicazioni digitali
Questi aspetti influenzano in modo diretto la configurazione del quadro, l’organizzazione interna e la logica di automazione.
Come scegliere gli IED per quadri MT conformi alla IEC 61850
La selezione degli IED (Intelligent Electronic Devices) è una delle fasi più importanti. Oltre alle funzioni di protezione e controllo, è essenziale valutare il livello di conformità IEC 61850 e la capacità del dispositivo di integrarsi nella rete dell’impianto.
I criteri principali includono:
- supporto ai servizi MMS, GOOSE e, quando richiesto, Sampled Values
- disponibilità di certificazioni ufficiali
- facilità di configurazione tramite file SCL
- aggiornabilità del firmware e compatibilità con sistemi SCADA
Una scelta coerente riduce i tempi di installazione e semplifica la gestione futura del quadro.
Come progettare la rete di comunicazione per quadri MT IEC 61850
La rete di comunicazione è un elemento strutturale della progettazione IEC 61850. Deve garantire stabilità, velocità di trasmissione e continuità operativa, soprattutto in impianti dove le funzioni di protezione devono avere risposta immediata.
Gli aspetti più rilevanti sono:
- progettazione di una rete dedicata o separata da quella aziendale
- utilizzo di switch industriali con supporto a VLAN e ridondanza
- scelta della topologia più adeguata (PRP, HSR o combinazioni ibride)
- verifica dei tempi di latenza per i messaggi GOOSE
Una rete correttamente progettata riduce il rischio di interruzioni e rende più semplice il monitoraggio dell’impianto.
Qual è il ruolo del file SCL nella configurazione dei quadri MT
Il file SCL (Substation Configuration Language) rappresenta la base comune per descrivere l’impianto, i dispositivi e le loro interazioni.
Nella progettazione di un quadro elettrico MT, il file SCL permette di:
- documentare la struttura della sottostazione
- definire segnali, modelli logici e parametri dei dispositivi
- ridurre errori di configurazione
- facilitare aggiornamenti e ampliamenti nel tempo
La creazione di un SCL coerente con il progetto elettrico e con la logica di automazione è un elemento che influenza sia la qualità dell’avviamento sia la manutenibilità futura del sistema.
Benefici pratici dell’applicazione della IEC 61850 ai quadri elettrici di Media Tensione
L’adozione della IEC 61850 nella progettazione dei quadri MT consente di ottenere diversi vantaggi operativi, tra cui:
- riduzione dei cablaggi e maggiore ordine interno
- interoperabilità tra sistemi di costruttori diversi
- miglior gestione dei dati e integrazione con supervisione e SCADA
- maggiore rapidità nell’avvio dell’impianto
- possibilità di scalare l’infrastruttura senza interventi invasivi
Questi benefici sono particolarmente rilevanti negli impianti che richiedono continuità operativa e capacità di espansione nel tempo.
In quali contesti conviene progettare quadri MT secondo IEC 61850
L’applicazione della norma risulta particolarmente indicata in:
- sottostazioni MT per distribuzione primaria e secondaria
- impianti industriali con elevata esigenza di monitoraggio
- infrastrutture critiche
- impianti di produzione da rinnovabili
- reti che prevedono l’integrazione futura di sistemi digitali avanzati
In questi scenari, la IEC 61850 consente standardizzazione, semplificazione e una gestione più strutturata dell’impianto.
Progettare quadri elettrici MT secondo la IEC 61850 significa adottare un approccio basato sulla comunicazione digitale e sulla modellazione standardizzata dei dispositivi. Una corretta scelta degli IED, una rete ben progettata e un file SCL strutturato consentono di realizzare sistemi affidabili e più facili da gestire nel tempo.