Sistema de monitoramento de corrente de fuga

////// SUBESTAÇÕES
SCMS *
Sistema de monitoramento
de corrente de fuga
* Stray Current Monitoring System
INFORMAÇÕES GERAIS
O funcionamento dos sistemas de tração em CC requer medidas adequadas para evitar a corrosão
causada por correntes de fuga em instalações ferroviárias e não-ferroviárias.
Com essa finalidade, a norma europeia EN-50122-2:2011 (Anexo B) recomenda uma supervisão
contínua do isolamento ferroviário.
O Sécheron Stray Current Monitoring System (SCMS) é um método simples e eficiente de
monitoramento da corrente de fuga, que evita a medição manual repetitiva e qualquer interferência com
o sistema de coleta da corrente de fuga.
O sistema mede continuamente o potencial da conexão dos trilhos à terra em condições operacionais,
de forma completa e com capacidade de análise, visualização, sinalização e armazenamento centrais.
As correntes de fuga são definidas como as correntes que se desviaram do seu
alvo. Qualquer estrutura metálica enterrada no solo, tal como uma tubulação,
representa um circuito de corrente de baixa resistência e é, portanto,
fundamentalmente vulnerável aos efeitos das correntes de fuga.
1 ampere de corrente de fuga pode oxidar 9,11 kg de ferro por ano.
+
-
Corrente de retorno
Corrosão
tubos subterrâneos
Corrosão
Corrente de fuga
VANTAGENS
VANTAGENS
DD Criação de linhas e estações da rede, até 10 linhas e 100 pontos de controle.
DD Aquisição de dados e a transmissão através da rede de comunicação.
DD Determinação da referência de dados.
DD Integração do algoritmo específico, dependendo do tipo de rede.
DD Análise automática dos valores registrados e possibilidade de análise manual.
DD Alarme e localização da falha detectada.
DD Exportação e cópia de segurança dos valores medidos e registrados.
DD Comunicação com o sistema Scada.
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SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA
PRINCÍPIO DE SCMS EM CASOS DE FLUTUAÇÃO
O potencial entre o aterramento e os trilhos flutua, já que o circuito de retorno está flutuando.
Circuito elétrico
+
Corrente de tração em fiação de contato
Subestação
-
Corrente dos trilhos
+U
Distribuição
de potencial
Potencial dos trilhos
comparado ao neutro sem
deficiência de isolamento
Aterramento neutro
Potencial dos trilhos
comparado ao neutro com
deficiência de isolamento
-U
-2U
Um sistema íntegro apresenta um perfil de tensão específica, denominada “referência” ou “impressão”.
A deficiência do isolamento entre os trilhos e o aterramento vai modificar esta distribuição de tensão.
O potencial dos trilhos pode ser usado para assegurar a integridade do isolamento e determinar
uma modificação no comportamento da corrente de fuga, através de comparação com as curvas de
referência.
O SCMS baseia-se na medição do potencial dos trilhos.
/// VANTAGENS
–– Medição mais simples e prática.
–– Nenhuma interferência com o sistema de coleta da corrente de fuga.
–– Melhor sistema para monitorar o nível de corrente de fuga.
/// DESVANTAGENS
–– Medição relativa e indireta.
–– Dependente da operação de linha (trens, intervalo, subestação de tração fora de serviço).
–– A linha deve ser certificada, íntegra e estar em conformidade com os requisitos da norma antes
do registro de referência.
O SCMS pode se adaptar a qualquer rede, tanto nova quanto já existente.
SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA
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ARQUITETURA
Avaliação
remota através
do modem ou
da internet
Unidade
central de
avaliação
Linha de contato
+
-
Circuito de retorno
V
V
Sistema de
medição
V
V
Transmissão de dados
Aterramento estrutural
COLETA DE DADOS
/// COLETA DE DADOS DO DISPOSITIVO LIMITADOR DE TENSÃO
SISTEMA DE MONITORAMENTO
DE CORRENTE DE FUGA
Já compatível com o SCMS, o dispositivo limitador de tensão (VLD) coleta medições ao longo da linha e
transmite dados através de um protocolo de comunicação.
–– Tensão entre o circuito de retorno e a estrutura do aterramento, através do sensor de alta precisão.
–– Corrente potencial que flui no VLD, através de um sensor de alta precisão.
–– O status do VLD.
BUS
PLC
PLC
A
V
A
V
VLD
PLC
A
V
VLD
VLD
/// COLETA DE DADOS SEM VLD
A resolução do sistema pode ser aumentada por caixas de medição adicionais ao ar livre ou por apenas placas de
medição, independentemente do VLD. A integração pode ser feita tanto pela Sécheron quanto pelo próprio cliente.
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SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA
ANÁLISE DE DADOS
/// UNIDADE DE AVALIAÇÃO CENTRAL (CEU)
As funções do SCMS são realizadas no CEU. O CEU
inclui um programa de interface para representar os dados
em tempo real capturados pelo SCMS, bem como os
dados armazenados no banco de dados. Faz a análise
automática permanente dos valores registrados e exibe
um alarme em caso de aumentos na corrente de fuga.
Este programa de interface também permite que o usuário
visualize os dados de maneiras diferentes, exporte os dados assinalados, execute várias análises
manuais dos dados armazenados e definindo parâmetros ao SCMS.
O CEU é projetado com memória suficiente para armazenar, pelo menos, 16 semanas de valores
instantâneos e armazenar médias de valores por 10 anos. Os dados armazenados no CEU são mantidos
em segurança em um sistema redundante de disco rígido RAID-1. Os dados podem ser exportados para
arquivos de texto.
O CEU se comunica com o sistema de rede e com o SCADA através de diferentes tipos de protocolos
de comunicação: IEC 61850, IEC 60870-5-104 (-5-101), Modbus-TCP, DNP 3.0 com conectividade
flexível (cabo de comunicação ou fibra ótica).
EXEMPLOS DE TELAS DA INTERFACE
Visão geral da linha
Vista instantânea
Vista de uma hora
Os valores de curto prazo e de longo prazo são exibidos. Os valores
de curto prazo permitem a análise da deficiência do isolamento. Os
valores de longo prazo permitem a análise da tendência.
Vista das estações
São mostrados os valores típicos do potencial de linha durante o
funcionamento (impressão digital). Esta tela também permite realizar
a referência da localização da deficiência do isolamento.
No final de cada dia, o programa gera automaticamente um arquivo de análise dos dados registrados
durante o dia e o salva como arquivos CSV. A janela de análise permite ter acesso aos arquivos de
histórico e gerar um relatório PDF.
SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA
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GESTÃO DE ALARMES E EVENTOS
MEDIÇÃO
Número máximo de linhas
10
Número máximo de pontos de medição
100 para um sistema
Frequência de aquisição
1 seg
COMUNICAÇÃO
Protocolo de comunicação
Protocolo fieldbus padrão
VISUALIZAÇÃO E ARMAZENAMENTO
Valores instantâneos
• Em função do tempo
• Últimas 16 semanas
Valores da análise de curto prazo
•
•
•
•
Média de valores / Média do valor absoluto
Em função do tempo ou da posição
Janela da média de 1 a 60 min.
Armazenamento por no mín. 10 anos
Valores da análise de longo prazo
•
•
•
•
Média de valores / Média do valor absoluto
Em função do tempo ou da posição
Janela da média de 1 a 30 dias
Armazenamento por no mín. 10 anos
Tamanho total da memória
1 TB
Idiomas disponíveis
Vários idiomas
ANÁLISE
Número de aquisições para o perfil de referência 10 medições mais relevantes
Número de aquisições (global)
• Todos os pontos por 16 semanas
• Valores médios salvos por 10 anos
Período de registro diário
Ajustável
HISTOGRAMA DO NÚMERO DE OPERAÇÃO DO CONTATOR
Lista dos alarmes em tempo real
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SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA
Relatórios
MEDIÇÃO E CERTIFICAÇÃO
Fase de
operação
Potencial [V CSE]
Fase de
comissionamento
Fase de
design e de
construção
Antes do registro dos dados de referência, a Sécheron pode fornecer o serviço de seus especialistas em
aterramento e equipotenciação para a certificação dos trilhos. Esta competência permite verificar se a
instalação atende às características definidas pela norma europeia EN 50122-2:2010:
–– Medição da resistência dos trilhos.
–– Condutância por comprimento entre os
Início do projeto
trilhos percorríveis e as estruturas.
Serviços de engenharia em aterramento e
–– Certificação de isolamento das junções
equipotenciação
ferroviárias.
Treinamento para o controle da condutância entre
o aterramento e os trilhos antes da soldagem
–– Interferência da corrente de fuga de
estruturas de concreto armado.
–– Emissão de corrente de fuga.
Certificado de isolamento da junção dos trilhos
–– Competência e recomendação.
Certificado de mudança da potencial da
estrutura menor do que 200 mV
–– Treinamento do pessoal.
Certificado de "trackwork"
–– Assistência com registro dos dados de
(isolamento dos trilhos)
referência.
Simulação do potencial dos trilhos-aterramento
–– Suporte de parametrização.
0
-0.2
-0.4
-0.6
Fase de registro de referência
Definição das configurações de proteção
Monitoramento para manutenção
(intervalo de teste)
Tempo
-0.8
-1
v=
0
1
2
3
4
5
6
7
8
com
A variação do potencial estrutural pode ser
considerada como nula e, assim, compatível com
o requerimento da norma EN 50122-2 (<200 mV).
SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA
7
Sécheron SA
25
SG8
9.16
00-0
T_C
BP
868
Rue du Pré-Bouvier 25
1242 Satigny - Genebra
CH-Suíça
www.secheron.com
Tel: +41 (0)22 739 41 11
Fax:+41 (0)22 739 48 11
[email protected]
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