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Trasmettitore ad alta tensione P45000 adattato come barriera di isolamento

Nei sistemi a pantografo di determinate serie di locomotive sono installati sensori di prossimità che verificano il corretto posizionamento del pattino di contatto. In condizioni critiche, in questi sistemi può verificarsi un contatto dei sensori con la linea di contatto. Dal momento che questa eventualità potrebbe causare non solo la distruzione dei sensori di prossimità, ma anche un passaggio della tensione di trazione all’unità di controllo del veicolo, il segnale dei sensori delle unità di analisi deve essere isolato galvanicamente.

Railroad tracks with special attention to the conductor rail and the "High voltage, danger to life" sign.

Keyfacts dell’applicazione

Settore

Industria ferroviaria | Veicoli ferroviari

Applicazione

Isolamento galvanico del segnale di un sensore su un potenziale di 750 V

Parametri di misura

Segnali a 24 V per la trasmissione della posizione del pantografo (isolamento galvanico dei segnali di commutazione a 24 V verso 750 V DC)

Requisiti principali

Isolamento sicuro del collegamento del sensore per il controllo del veicolo mediante retrofitting del sistema

Graphical representation of the application of Knick with a modified P45000 high-voltage transducer for the protection of personnel and vehicle control.

Descrizione dell’applicazione

In una locomotiva Dual Mode con sistemi a pantografo per sbarre collettrici, i pattini vengono posizionati sotto le sbarre collettrici e premuti pneumaticamente sulla parte inferiore per creare il contatto. Un interruttore di prossimità induttivo (24 V) monitora la posizione verticale del pattino e trasmette l’abbassamento o l’innalzamento della posizione all’unità di controllo del veicolo tramite un relè di accoppiamento.

Requisiti dell’applicazione

A causa della posizione non è possibile escludere un contatto del sensore di prossimità con la sbarra collettrice. Per evitare pericoli per il personale di locomotiva e danni al sistema di controllo del treno è necessario che il segnale del sensore venga isolato galvanicamente.

Perché Knick?
Per proteggere la trasmissione dei segnali di commutazione a 24 V sul relè di accoppiamento, un trasmettitore ad alta tensione della serie P45000 con isolamento di base fino a 4800 V DC è stato adattato per una trasmissione del segnale con comportamento di commutazione.

Nelle locomotive Dual Mode, i P45000 adattati in maniera specifica per l’applicazione fungono da barriera di isolamento tra l’unità di controllo e il sistema a pantografo.

Nelle reti ferroviarie solo parzialmente elettrificate o che utilizzano diversi sistemi a corrente ferroviaria, i veicoli multisistema o a doppia alimentazione permettono di coprire la tratta uniformemente senza cambiare trazione. Mentre i veicoli multisistema possono prelevare la propria corrente di trazione da diversi sistemi a corrente ferroviaria, i veicoli a doppia alimentazione dispongono di una propulsione bimodale alimentata a scelta da gruppi diesel-elettrici o linee di contatto. Una tipologia particolare è rappresentata dalle locomotive Dual Mode, che oltre a un generatore con motore diesel-elettrico dispongono di un sistema di contatto per le sbarre collettrici che corrono lateralmente alla traccia.

Evitare contatti altamente critici tra sensore e sbarra collettrice

I sistemi a pantografo di queste locomotive posizionano i pattini sotto le sbarre collettrici e li premono pneumaticamente in corrispondenza della parte inferiore per creare il contatto. Gli interruttori di prossimità induttivi (24 V) monitorano la posizione verticale del pattino e ne trasmettono l’abbassamento o l’innalzamento all’unità di controllo del veicolo tramite un relè di accoppiamento. Dal momento che gli interruttori di prossimità si trovano nelle immediate vicinanze delle sbarre collettrici con tensioni di 750 V DC, in condizioni critiche o in presenza di guasto meccanico non è possibile escludere un contatto diretto. Senza una barriera di isolamento, nell’eventualità di un cortocircuito non si distruggerebbe solo l’interruttore di prossimità, bensì, con grande probabilità, anche il relè di accoppiamento insieme all’unità di controllo collegata a valle. Per limitare il rischio di danni all’interruttore di prossimità, un produttore era alla ricerca di una soluzione semplice e poco ingombrante per la protezione dell’elettronica a valle. Con un trasmettitore ad alta tensione P45000 adattato in modo specifico, Knick è riuscita a fornire al cliente la soluzione giusta.

La soluzione

I trasmettitori ad alta tensione della serie P45000 sono certificati per l’impiego sui veicoli ferroviari a norma EN 50155 e progettati per la misurazione di tensioni comprese tra 500 V e 4500 V. Nella presente applicazione, tuttavia, i trasmettitori vengono commutati esclusivamente per l’isolamento galvanico di tensioni potenzialmente distruttive tra l’interruttore di prossimità e il relè di accoppiamento. Per proteggere la trasmissione dei segnali di commutazione a 24 V sul relè di accoppiamento, Knick ha scelto una versione del trasmettitore P45000 con un campo di misura in ingresso per ±500 V e ha modificato le caratteristiche di trasferimento standard di ±500 V/±50 mA in un trasferimento del segnale con comportamento di commutazione. Inoltre, su richiesta del cliente Knick ha sostituito l’alimentazione di tensione bipolare integrata di serie a 15/24 V del trasmettitore P45000 con un’alimentazione a 24 V unipolare. La soluzione si è rivelata vincente. Grazie all’elevato isolamento di base fino a 4800 V DC, alla resistenza alla tensione di prova di 10 kV e all’isolamento rinforzato fino a 2300 V DC tra ingressi, uscite e alimentazione elettrica, i trasmettitori ad alta tensione di quest’applicazione offrono la massima protezione di persone e unità di controllo. Inoltre, grazie al loro tipo di custodia compatto, con una larghezza del corpo di soli 28 mm, i trasmettitori ad alta tensione soddisfano il criterio dell’ingombro ridotto in fase di integrazione nel sistema, molto importante per i clienti.

Prodotti in questo campo

Settori industriali interessati e applicazioni in questo campo

Misurazioni elettriche nelle sottocentrali elettriche ferroviarie DC e su veicoli ferroviari; conversione e duplicazione di segnali di velocità nell’industria ferroviaria
Knick offre trasmettitori ad alto isolamento per la misurazione di tensione e corrente. Il P45000 è il trasmettitore ad alta tensione a ingombro minimo con SIL 2 per la misurazione di tensione continua a bordo di tutti i treni azionati a corrente continua e alternata.
Il P16800 semplifica il retrofitting dei veicoli ferroviari con sistema di controllo attraverso la conversione sicura (SIL 2/SIL 4) dei segnali del sensore di velocità per i sistemi odometrici.
Brochure sull’industria ferroviaria


Panoramica delle applicazioni e delle soluzioni di prodotto specifiche per il settore ferroviario

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