Il quadro è un set completo di apparecchiature di distribuzione dell'energia utilizzate nei sistemi di alimentazione per ricevere, distribuire e controllare l'energia elettrica. È ampiamente utilizzato nelle centrali elettriche, nelle sottostazioni, nelle imprese industriali e nelle reti di distribuzione elettrica degli edifici commerciali. In quanto vettore integrato di apparecchiature primarie e sistemi di controllo secondari, i quadri, attraverso i suoi interruttori automatici, sezionatori, sezionatori di carico, fusibili e dispositivi di protezione relè configurati internamente, realizzano la commutazione, la protezione e il monitoraggio dei circuiti e sono un elemento cruciale delle apparecchiature per garantire il funzionamento sicuro e stabile dei sistemi di alimentazione.
Dal punto di vista funzionale, il ruolo principale dei quadri è la distribuzione dell'energia e la protezione dei circuiti. Gli armadi della linea di ingresso sono responsabili dell'introduzione dell'alimentazione esterna nel sistema di distribuzione; gli armadi di alimentazione distribuiscono l'energia ai carichi di ciascun ramo; gli armadi di collegamento bus realizzano il collegamento tra diverse sbarre collettrici e la commutazione dell'alimentazione di backup; infine gli armadi di misurazione e gli armadi PT completano rispettivamente la misurazione della potenza e il monitoraggio della tensione. In un circuito primario l'interruttore svolge i compiti di normale commutazione e interruzione della corrente di guasto. La sua capacità di estinzione dell'arco-e la velocità di apertura/chiusura influiscono direttamente sulla sicurezza del sistema. I sezionatori forniscono una chiara interruzione dell'isolamento elettrico, garantendo la sicurezza personale del personale di manutenzione. I dispositivi elettrici di protezione come fusibili e dispositivi di protezione relè possono entrare rapidamente in funzione in caso di sovraccarico, cortocircuito e guasto a terra, limitando la portata dell'incidente.
Strutturalmente, i quadri si dividono principalmente in due categorie: fissi ed estraibili (tipo carrello-). Le strutture fisse fissano i componenti principali all'interno dell'armadio, risultando in una struttura semplice e di basso costo, adatta per applicazioni con carichi stabili e bassa frequenza di manutenzione. Le strutture estraibili montano interruttori automatici o contattori su un carrello mobile, consentendone l'estrazione dall'armadio durante la manutenzione, formando una superficie isolante trasparente e migliorando significativamente l'affidabilità operativa e la comodità di manutenzione. In base all'ambiente operativo, possono anche essere suddivisi in tipologie interne ed esterne. I tipi da esterno hanno requisiti più elevati in termini di livello di protezione, tenuta e resistenza agli agenti atmosferici per adattarsi a vento, pioggia, polvere e variazioni di temperatura.
In termini di tecnologia e standard, i quadri moderni tendono alla miniaturizzazione, all'intelligenza e all'elevata affidabilità. L'applicazione diffusa di interruttori automatici in vuoto e SF₆ ha migliorato significativamente la capacità di interruzione e le prestazioni di estinzione dell'arco-riducendo al tempo stesso il carico di lavoro di manutenzione. I quadri intelligenti integrano la protezione del microprocessore, il monitoraggio dello stato e le interfacce di comunicazione, consentendo il caricamento in tempo reale-di corrente, tensione, stato dell'interruttore e informazioni sui guasti. Supporta il monitoraggio remoto e il controllo automatizzato, gettando le basi per la distribuzione intelligente dell'energia e il funzionamento senza personale. La produzione e l'ispezione devono rispettare standard rigorosi per il coordinamento dell'isolamento, i limiti di aumento della temperatura e la capacità di resistenza ai cortocircuiti-per garantire un funzionamento sicuro in condizioni estreme.
Essendo un componente cruciale del sistema di distribuzione dell'energia, i quadri non solo migliorano la flessibilità e l'affidabilità della distribuzione di energia, ma svolgono anche un ruolo insostituibile nel garantire la sicurezza personale, ridurre le perdite per interruzione di corrente e ottimizzare la gestione delle operazioni. Con il progresso delle reti intelligenti e l’integrazione di nuove fonti energetiche, le funzioni dei quadri si svilupperanno ulteriormente verso l’informatizzazione e l’integrazione, fornendo un solido supporto per la costruzione di una moderna rete di distribuzione dell’energia sicura, efficiente ed ecologica.