5-infoelectrica - nr.5-.mai 2007

8/9/2019 5-InfoElectrica - nr.5-.mai 2007

1/25SPONSOR:

25 de pagini


2/25

Cuprins

EditorialCuvantul de ordine : Eficienta - de Ion Calota

Energetica

Intrerupatoare statice - de ing. Mihai Peste

Energii neconventionaleExista alternative ? - de prof.dr.ing Ioan Borza si dipl.ing. Horia Bura

Echipamente de masuraStudiul unor metode de analiza numerica a vibratiilor utilizand transformata Wavelete - de dr.ing. Dan Milici ,dr.ing.Gabriela Rata ,dr.ing. Florin Munteanu

Sisteme de securitateSisteme de captura video - de Adrian Chelaru

Cartea editieiEditarea schemelor electronice ,fragment din cartea "Electronica asistata de calculator" - de ing.prof. Viorel Negrea

AplicatiiMonitorizarea curentilor reziduali

Protectia munciiStadarde europene pentru siguranta instalatiei electrice in unitati medicale - Bender

Redactia InfoElectrica

Ion Calota - redactor sef, [email protected] Milici - redactor Echipamente de masura, [email protected] Peste - redactor Energetica, [email protected] Rebegea - redactor Aplicatii practice, [email protected] Chelaru - redactor Sisteme securitate, [email protected]

Daniel Stefan - tehnoredactor, [email protected]*Conform legii, textele si materialele din aceasta revista nu pot fi reproduse sau utilizate in alte medii fara acordul autorilor.Revista poate fi multiplicata si distribuita, doar sub forma gratuita, fara modificari aduse starii initiale. Date complete desprefirmele si persoanele prezentate in revista le gasiti pe http://www.PortalElectric.Ro .Cei care sunt interesati de reclama inaceasta revista sau doresc sa publice articole vor trimite mesaj redactorului sef,la adresa [email protected]

pagina 1

Revista InfoElectrica


3/25

Cuvantul de ordine : Eficienta

Ca urmare a evolutiei care are loc in ultimii cinci ani la nivel mondial - premisele economice si ecologice schim-

bate, problemele acute legate de pretul energiei si scaderea resurselor, transformarile suferite de clima, necesitatea certi-

ficatului de eficienta energetica pentru cladiri dar si conditiile economico-politice schimbate - firmele romanesti sunt obli-

gate sa reactioneze la aceste provocari intr-un mod eficient. Poate ca intrarea in Comunitatea Europeana nu a reprezen-tat un soc asa de mare cum ne asteptam la inceput. Lucrurile se misca firesc, dar parca prea lent. Transformarea inca nu

s-a produs la nivel de mentalitate. Nivelul de productivitate, randamentul muncii, eficienta sunt foarte scazute. Sunt nece-

sare investitii majore in tehnologii noi, suntem inca plafonati la nivelul de acum 20 de ani. Avem nevoie de sisteme noi de

lucru, de scule performante, de materiale superioare, avem nevoie de constiinta lucrului bine facut si de dorinta de a fi cat

mai bine informat in domeniul in care lucram. Urmatorul pas ar fi inovatia si creativitatea, care constituie nu numai o nece-

sitate in evolutia moderna a omenirii, dar chiar baza dezvoltarii economice. Cuvantul de ordine al momentului este "Eficien-

ta". Managementul firmelor trebuie sa se preocupe primordial de acest aspect. Chiar daca asta

presupune mai intai investitii, acestea se vor recupera si vor aduce beneficii in final.

Aceasta pledoarie pentru cresterea eficientei este in stricta legatura si cu alte prioritati. Atentia tuturor este con-

centrata catre solutii alternative in distributia si utilizarea energiei electrice in industrie, cu scopul de a creste eficienta ener-

getica a proceselor. Datorita importantei conservarii energiei, la nivel european s-au laborat legi si directive specifice pen-

tru a incuraja utilizarea rationala a enegiei la consumatorii finali. Un exemplu clar este promulgarea Directivei Europene

2002/91/CE privitoare la performanta energetica a cladirilor. Directiva urmareste cresterea eficientei energetice in toate

cladirile publice, indemnand la inlocuirea echipamentelor cu eficienta energetica scazuta din cladirile

existente si instalarea echipamentelor eficiente in cladirile noi.

In acest an energiile neconventionale si tehnologiile energetice sunt in centrul atentiei. Sursele regenerabile de

energie au in prezent o participare relativ redusa la acoperirea consumului de energie, dar avand in vedere necesitatile

optimizarii energetice a cladirilor, in urmatorii 10 ani vor avea cu siguranta o contributie importanta la echilibrarea balantei

energetice. De ce este necesara optimizarea energetica a cladirilor ? In primul rand pentru ca oamenii desfasoara peste

80 % din viata in interiorul cladirilor, iar pentru satisfacerea nevoilor esentiale si a cerintelor pentru efectuarea cu eficienta

maxima a muncii fizice sau intelectuale precum si a activitatilor de recreere, odihna si somn in conditii optime, sunt

necesare surse importante de energie.

Incepand cu acest numar al revistei InfoElectrica, vom incerca sa venim cu articole interesante legate de aceste

subiecte. Revista insasi este in permanenta schimbare si dezvoltare. Are acum un grup de redactie inchegat, un design

care se imbunatateste numar de numar si un prestigiu confirmat deja. Ne bucura implicarea firmei Moeller in actiunea de

dezvoltare a acestei reviste a pasionatilor materiei electrice. O revista unica nu numai pentru ca se distribuie gratuit ci pen-

tru ca incearca sa fie cat mai aproape de nevoile celor care lucreaza in domeniul electric. Firma Moeller a decis sa incu-

rajeze financiar pe cei care vor contribui la realizarea materialelor publicate in aceasta revista si

sunt sigur ca exemplul lor va fi urmat si de alte firme la fel de importante.

Fiti pe Faza !

pagina 2


Ion Calota, administrator www.PortalElectric.RO, redactor sef InfoElectrica


4/25

pagina 3


NTRERUPTOARE STATICEing. Mihai Peste

Este tiut faptul c un contactor este utilizat pentruruperea curenilor nominali adic pentru conectarea ideconectarea circuitelor la sarcini nominale. Similar, unntreruptor este utilizat pentru ruperea curenilor de scurtcir-

cuit i de suprasarcin ce pot aprea n circuitele electrice.Practic pentru a realiza un ntreruptor static este nevoie deun element semiconductor care s poat comuta curentulde scurtcircuit ce poate aprea n aval de ntreruptor. Parteade comand este asemntoare cu cea de lacontactoarele statice.

Utilizarea elementelor semiconductoare pentrurealizarea aparatelor de comutaie statice, n funcie decurentul i tensiunea pe care le pot comuta, este prezentatn figura de mai jos:

Figura 1 - Curenii i tensiunile la care lucreazelementele semiconductoare de putere

SCR Silicon Controlled Rectifier or Thyristor;GTO Gate Turn-Off thyristor;HPBT High Power Bipolar Transistor;SIT Static Induction Transistor;IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor;MOSFET Metal Oxid Semeconductor Field EffectTransistor;

Dup cum se poate observa din figura de mai sustiristorul este nc elementul utilizat pentru cele mai mari val-ori de tensiuni i cureni. Dezavantajul acestor elementeeste faptul c sunt controlate n curent iar n unele aplicaiieste necesar controlul n tensiune a elementelor de comu-taie. Pentru aplicaiile la care controlul elementelor semi-conductoare se face n tensiune se folosesc tranzistoare, lacare frecvena de comutaie poate fi mult mai mare dect latiristoare, dar care, n general suport cureni de valori multmai mici. Schema de principiu a unui ntreruptor static esteprezentat n figura din partea dreapta:

Figura 2 - Schema de principiua unui ntreruptor static

Cercetrile i testele asupra ntreruptoarelor stat-ice au fost publicate n multe lucrri, att pentru ntrerup-toarele statice de c.c. ct i pentru cele de c.a. n principiu,dou metode de realizare a ntreruptoarelor statice secunosc: cu ntreruperea curentului n dou etape sau ntr-o singur etap. ntreruperea curentului ntr-o singuretap este mai dificil de obinut deoarece elementul semi-conductor trebuie s reduc valoarea curentului la zero. ntimpul acestui proces, elementul de comutaie de puterepoate fi suprasolicitat i astfel s nu fie posibil ntreru-perea curentului, n special cazul sistemelor cu tensiuni icureni de ordinul miilor de voli, respectiv amperi. O com-binaie a ambelor metode de ntrerupere i punere n para-lel a elementelor semiconductoare poate duce larezolvarea acestei probleme. Problema care poate aprean acest caz este distribuia curentului i a tensiunii pe celedou elemente semiconductoare. Avantajul ntreruperiicurentului n dou etape const n faptul c n prima etapcurentul este redus la o valoare mic iar n a doua etapcurentul este ntrerupt total.

Cel mai nou concept de element semiconductorpentru ntreruptoare statice este prezentat mai jos.

Tiristoare de putere de tipul IGCT (Integrated Gate-Commutated Thyristors)

Tiristorul IGCT este un element semiconductor decomutaie pentru transferul puterii care prezint noiperformane privitoare la putere, fiabilitate, timp decomutaie, eficien, pre de cost, mas i volum.

Un element de comutaie ideal trebuie s ndeplineasccerine privitoare la valoarea curentului ce l poatentrerupe (s fie de valori ct mai mari), valoarea tensiuniide lucru trebuie sa fie de asemenea ct mairidicat,comutare rapid, pierderi mici nconducie i n comutaie, frecven de comutaie ridicat,


5/25

pagina 4


fiabilitate ridicat adic s reziste la puteri electrice i tem-peraturi ridicate, stabilitate ridicat la blocare, i nu n ultim-ul rnd s aib o construcie compact. Practic se urmreteperfecionarea unui dispozitiv semiconductor care snglobeze calitile tiristoarelor n ceea ce privete pierderilemici n conducie i calitile tranzistoarelor n ceea ceprivete capacitatea de blocare a dispozitivului. Dup cum

se tie tiristoarele prin structura lor domin electronica deputere din cauza proprietii lor de a conduce cureni de val-ori ridicate i de a avea pierderi mici n conducie. Cercetrilerecente au dus la realizarea unui dispozitiv de comutaiecapabil s nglobeze caracteristicile tranzistoarelor de puterei tiristoarelor de putere. Acest dispozitiv semiconductor esteIGCT care se are la baz o structur a tiristorului GTO, acrui circuit de poart are o inductan att de sczut nctemitorul catod poate fi scurtcircuitat instantaneu nfucionare, convertind astfel dispozitivul ntr-un tranzistorbipolar la blocare.

Principiul de operare al IGCT

n stare de conducie, IGCT se comport ca un tiristor GTOi este caracterizat de posibilitatea circulaiei unui curent devaloare mare la o cdere de tensiune mic n stare de con-ducie, dup cum este ilustrat n figura de mai jos:

a) b)

Figura - 3 IGCT n stare de conducie (a)i n stare de blocare (b)

Figura de mai sus prezint strile de conducie i de blocareale tiristorului GTO, cu o mare diferen ns, i anume IGCTpoate trece de la starea de conducie la cea de blocare

aproape instantaneu, n timp ce GTO-ul trebuie s o factrecnd printr-o stare intermediar i indeterminat n timpulcreia tiristorul nu este nici blocat nici n conducie. Circuitulechivalent al IGCT-ului la blocare este prezentat n parteadreapta:

Figura 4 Circuitul echivalent la blocarea IGCT-ului

Cel mai bine pentru a se observa diferena ntre un tiristorGTO clasic i un IGCT este urmrind diagrama urm-

Figura 5 -Starea de conducie i blocarea convenional atiristorului GTO

Se poate observa uor c tehnologia IGCT eliminzona GTO, atingndu-se rapid comutaia ntregului curentanodic de la catod spre poart. Astfel elementul semicon-ductor devine un tranzistor nainte de a bloca orice tensi-une. Acest fapt este o diferen total fa de GTO care tre-buie s menin tensiunea ct timp are caracteristici detiristor.

Deoarece blocarea IGCT-ului se produce dup cedispozitivul semiconductor devine tranzistor, nu este nece-sar nici un circuit extern de limitare a dv/dt, astfel nctIGCT-ul poate lucra fr circuitele de protecie la supraten-siuni asemeni MOSFET-ului sau IGBT-ului. Aceast carac-teristic de blocare a IGCT-ului este prezentat n figura demai jos:

Sunteti interesat de reclama in

aceasta revista ? Scrieti laadresa

[email protected]


6/25

pagina 5


Figura 6 Comutarea n blocare fr circuit de proteciela supratensiuni a IGCT-ului la 3kA/4,5kV

n figura de mai sus se observ caracteristica cla-sic de blocare a unui tranzistor. n acest caz este tranzis-

torul pnp al IGCT-ului care se blocheaz automat dup stin-gerea tranzistorului npn cu amplificare unitar. Din acestmotiv este necesar ca circuitul de poart s suporte ntregcurentul anodic.

Datorit construciei sale speciale dispozitiveleIGCT se construiesc pentru cureni de la 200 la 3500A i ten-siuni de 4,5 i 6kV. Cteva variaste constructive suntprezentate n figura de mai jos:

Figura 7 - Familia de circuite IGCT de la 200 la 3500A/4,5&6kV

EXISTA ALTERNATIVE ?

Prof.dr.ing. Ioan Borza, Prodecan Facultatea deConstructii si Arhitectura, Timisoara.

Dipl. ing. Horia Bura, Coordonator tehnicSC KELVIN PDC srl

Principalii purtatori energetici conventionali gaze,petrol, carbune sunt pe sfaritePrognozele cele mai pes-imiste arat ca n Europa anilor 2020 singurul producatorde gaze naturale va fi Rusia. Preul actual al gazelor in UEdepete 600euro/1000mc. n Romnia n acest moment,preul este la cca. 300euro/1000mc i sunt anunatecreteri esalonate in continuare.Una din conditiile de ader-are la UE fiind si alinierea preturilor la purtatorii convention-ali de energie. Pretul la carburant aste aliniat, la energie

electrica de asmenea iar cel la gaze va urma daca sedoreste integrareaUna din alternativele cele mai viabile promovate in

acest moment in lume si in special in Europa sunt sis-temele cu pompe de caldura cu comprimare de vaporiactionate electric (PDC).Aceste instalatii reusesc sa prod-uca energia termica folosind la producera unui kWh deenergie termica pina la cca. 80% caldura mediului inconju-rator (din sol, apa freatica sau aer) si doar cca.20% energieelectrica! Cu alte cuvinte cu 1kWh electric se produc 5kWhtermici. PDC au la baza tehnica frigului si functioneazaconform Ciclului Carnot inversat.Caldura seproduce 100% ecologic, fara flacara, fara pericol deexplozie.Tehnologia actuala permite ca o PDC sa func-tioneze monovalent, indiferent de temperaturaexterioara.Plaja de puteri incepe de la cca. 5kW si poateajunge fara probleme peste 1000kW termici instalati. Sepoate realiza incalzirea de iarna, climatizare de vara, pre-gatirea apei calde menajere.Durata de viata a unei PDCeste practic nelimitata putand fi comparata cu a unuifrigider foarte performant. Chiar la pretul actual al gazelor

naturale din RO, PDC produce energia termica mai ieftin si justifica investitia, perioada de recuperare a investitieisuplimentare in PDC fiind sub 10ani.

In acest moment pe piata interna exista mai multefirme care incearca, destul de timid, promovarea PDC.Principalii adversari ai promovarii sunt investitia initiala insistem si mentalitatea posibililor beneficiari.In Europa deVest sunt instalate zeci de mii de PDC, campionii absolutifiind suedezii.Principalii producatori se afla inGermania, Austria, Elvetia. Guvernele acestor tari stim-

uleaza introducerea sistemului prin acordare unor facilitatila achizitie sau in exploatare.Un sprijin important al pro-movarii sistemului il acorda si institutiile de protectie almediului. Apreciem ca in timp foate scurt si in RomaniaPDC vor deveni o realitate cotidiana.


7/25

pagina 6


Din informatiile pe care le detinem rezulte ca exista citevazeci de PDC instalate in RO. Cel putin 10 PDC sunt instalatein Timisoara sau imprejurimi.Marii producatori de PDC audeja in calcul si piata romaneasca si foarte curand ii vomvedea oferindu-ne aceasta alternativa atit de necesara traiu-lui de zi cu zi. Speram ca si guvernantii nostrii sa acordesprijinul necesar, costurile incalzirii locuintei fiind o

problema de interes national. Prin bunavointa gazdelornoastre, deosebit de receptive la acest subiect, vomcontinua prezentarea, sub forma unui serial, a tot ceea cenoi cunoastem despre aceasta alternativa, care din punctulnostru de vedere, este mai mult decat viabila!

STUDIUL UNOR METODE DEANALIZ NUMERICA VIBRAIILOR UTILIZND

TRANSFORMATA WAVELETEdr. ing. Dan Milici , dr. ing. Gabriela Ra,dr. ing. Florin Munteanu

1. Studiul vibraiilor construciilor civile i a utilajelorindustriale

Diferitele domenii n care se folosete tehnicamsurrii pot fi ncadrate parial i n sfera sistemelor deautomatizare. Cu toate acestea, la multe din aplicaii omul

este acela care primete informaia ce rezult n urmamsurrii. Orict s-au strduit, cercettorii nu au reuit srealizeze dispozitive automate att de complexe nct s sepoat spune c posed gndire, sentimente sau judecat.Dac analizm situaiile observm c noiunea de gndireartificial este impropriu atribuit sistemelor electroniceindustriale denumite astfel (sisteme care lucreaz dup unprogram perfecionabil dar care nu neleg ce fac). Se puneproblema dac mintea omeneasc poate fi asociat la fel debine cu un echipament electronic.

Lucrarea de fa i propune s prezinte uneleaspecte referitoare la modul simplu n care se pot pune neviden o serie de fenomene, folosind puterea de calcul acomputerului i capacitatea de analiz a creierului uman.Metoda grafic propus permite o analiz rapid a vibraiilorce apar ntr-o construcie civil sau main unealt fr a finecesar o interpretare dificil a unui volum mare de datenumerice. Achiziionarea datelor trebuie s fie nsoit de oanaliz vizual rapid a semnalului, putndu-se astfeldepista anumite proprieti importante ale fenomenului de

studiat. n prezent analiza semnalelor aleatoare staionare pre-supune determinarea spectrului densitii amplitudinilormodulului transformatei Fourier complex a funciei x(t) asemnalului de intrare provenit de la senzori:

( ) ( ) i t X i x t e dt +

=

Rezultatele msurrii de vibraii se interpreteaz prin pris-ma nocivitii lor. Peste anumite limite, ele sunt duntoareoamenilor, pot produce degradri ale cldirilor sau pot der-anja buna funcionare a mainilor. Lucrarea prezint un

mod de evaluare a vibraiilor i ocurilor de joas frecvenla care sunt supuse construciile mecanice i civile ncondiii normale deci analiza unor semnale nestaionare,pentru care utilizarea transformatei Fourier poate conducela concluzii greite.

Drept mrime caracteristic se ia n general vitezaeficace vef , ceea ce permite a se aprecia att vibraii

armonice ct i nearmonice, n baza relaiei valorii eficace:

(1)

2

0

1T

ef x x dt T

= (2)

scris pentru viteze.n literatur se ntlnesc i diferite valori admisibile

ale vibraiilor mainilor, date sub form de tabele pentru:a) limitele superioare ale vibraiilor fundaiilor de maini;b) pentru deplasrile lagrelor unui turbogenerator, amplitudinile deplasrilor lagrelor;c) pentru maini-unelte;d) pentru laboratoare metrologice se prescriu valori limitale acceleraiilor n vibraia pardoselii;

e) Pentru ncperi cu diferite destinaii, valorile admisibileale deplasrilor.

2. Sistem numeric de achiziie pentru vibraii

Micarea vibratorie, liniar sau unghiular, a unuipunct al unei structuri (main, cldire, fundaie) sau a unuielement al acesteia poate fi definit prin deplasare, vitez,acceleraie sau deformaie specific dinamic. n afaraacestora, pentru determinarea caracteristicilor de rspuns

dinamic ale unei structuri se mai fac msurri de fore,cupluri i presiuni. Msurarea deplasrii pune accent pecomponentele de frecvene joase ale vibraiei, corespun-znd n general turaiei de lucru a mainilor. Msurareaacceleraiei pune accent pe componentele de frecvenenalte, subestimndu-le pe celelalte. Vibraiile produse demulte maini au un spectru de frecvene cu componente devitez relativ constant pe un domeniu larg de frecvenepn la 1 kHz, recomandndu-se deci msurarea vitezei.

Din punct de vedere fizic traductorul pentrumsurarea electric a vibraiilor este un dispozitiv n careare loc conversia energiei mecanice n energie electric.Cnd traductorul transform energia mecanic de intraredirect n energie electric, el se numete cu transformaredirect;


8/25


pagina 7

dac n acest proces intervine o alt mrime (acustic,optic, fotoelectric etc.) traductorul este cu transformareindirect (cu transformri succesive).

Aparatul seismic utilizat ca senzor (figura 1) areurmtoarele pri componente: suportul S, legat rigid de cor-pul a crui vibraie se msoar; masa m, legat de suportprin intermediul arcului k i amortizorului c; traductorul T,

legat de masa m.Dac obiectul de studiat, deci i suportul aparatului, executo micare armonic:

1 1 sin x X t = (3)

atunci, deplasarea relativ a masei m, fa de suportul S,este:

sin( )r r

x X t = (4)

ea este preluat de traductorul T.

Figura 1

Circuitul de amplificare realizat folosete dispozitivulINA155. Se poate astfel construi cablajul pentru adaptoarelemai multor senzori, incluznd sursa de alimentare i filtrul decondensatori necesar filtrrii zgomotelor induse n cablurilede legtur.

Placa de achiziie utilizat este realizat de firmaAstech Solutions i se caracterizeaz prin parametrii: canaleintrri analogice n domeniul 3,2 V, 4 canale intrrinumerice tip TTL, 4 canale ieiri numerice tip TTL, frecvenade achiziie: n funcie de performanele calculatorului,conectarea cu sistemul de calcul tip PC prin protocol serialtip RS 232 cu caracteristicile: Bits per second 9600, Databits 8, Parity None, Stop Bits 1, Flow control None.Aplicaia Vizualizare1 este dedicat vizualizrii i evaluriiprimare a semnalelor analogice avnd amplitudinea cuprin-

s ntre 0 i 3,3V aplicate la una din intrrile analogice alemodului XEE-002 (figura 2). Facilitile specifice ale aplicaiei:

Figura 2

Posibilitatea vizualizrii on-line tip osciloscop aunor serii de 100 de eantioane, i a vizualizrii efectelorprelucrrilor preliminare asupra unor serii extinse de 512eantioane; Posibilitatea filtrrii trece jos seriilor extinse cu unfiltru avnd pragul de tiere reglabil (acionnd asupra

comutatorului respectiv sliderului FTJ); Posibilitatea suprimrii componentei continue asemnalului (comutatorul +/-medie); Posibilitatea eantionrii semnalului analogic la operioad dorit cuprins ntre 0 i 100 milisecunde(acionnd asupra poteniometrului ntrziere (msec)); Posibilitatea vizualizrii unor estimatori ai serieitemporale extinse cum ar fi energia semnalului, valoareamedie, dispersia, spectrul de amplitudine, respectiv histograma discret;

Posibilitatea salvrii pe hard-disk a datelor achiziionate.Sistemul de msur i achiziie a vibraiilor de

frecven joas utilizat n cadrul experimentelor esteprezentat n figura 3.


9/25


pagina 8

Figura 4

3. Utilizarea transformatei wavelete n analiza numeric

De multe ori informaiile care nu pot fi evideniate ntr-un semnalce evolueaz n domeniul timp, pot fi vzute n domeniul frecven. Ceamai utilizat transformat care analizeaz semnalele n domeniul frecveneste transformata Fourier. Ea este cea mai popular transformat utilizatatt de ingineri ct i de matematicieni, dar nu este unica. TransformataHilbert, Distribuia Wigner, transformata Radon, transformata wavelet con-

stituie doar o parte din alternativele acesteia. Fiecare tehnic de transfor-mare are aria ei de aplicabilitate cu avantajele i dezavantajele proprii.Transformata Fourier ne d coninutul spectral al semnalului, dar nu ne dinformaii cu privire la intervalul de timp cnd apar aceste frecvene.

Alturi de transformata Fourier Rapid, de distribuia Wigner,transformata wavelet furnizeaz reprezentarea timp - frecven, dndinformaiile n timp i frecven simultan. Studiul undinelor a devenitexploziv n cercetarea matematic i inginereasc, cu frontiera n mareexpansiune. Pentru studiul i prelucrarea semnalelor periodice, respectiv acelor neperiodice suficient de regulate, seriile Fourier i respectiv transfor-marea Fourier au dat rezultate satisfctoare. Analiza Fourier clasic arela baz metode numerice de o convergen lent, nepermind analizasimultan necesar n timp i n frecven a semnalelor. Deci atunci cndse ntlnesc semnale nestaionare se recomand tehnici de procesarediferite de analiza Fourier.

Rezult necesitatea unor instrumente deanaliz mai rafinate n anumite intervale detimp sau n benzi de frecven limitate. ncazul semnalelor nestaionare, prelucrate nmulte din sistemele moderne actuale,aceast necesitate este i mai evident,deoarece noiunea de frecven, care apare

natural pentru semnalele staionare, numai are aceeai consisten.Transformata Fourier pe termen scurt TFTS (Short Time Fourier Transform)introdus de Gabor i transformatele de tipwavelet sunt extrem de utilizate n prelu-crarea semnalelor prin tehnologii moderne.

Analiza multirezoluie se realizeazprin nlocuirea semnalului de analizat, la oanumit scar (scal), prin cea mai bun

aproximare a sa, care poate fi atins la aceascar specificat. Prin deplasarea dinsprescrile nalte ctre cele fine, se realizeaz ooperaie de mrire ajungndu-se lareprezentri din ce n ce mai exacte alesemnalului. Analiza este fcut prin deter-minarea variaiilor care apar la trecerea dela o scar la alta. Acestea sunt aa numiteledetalii care permit, prin adugarea lareprezentarea existent, o descriere mai

bun a semnalului. MRA (multiresolutionanalysis) este desemnat s dea o rezoluiebun n timp i slab n frecven pentrufrecvenele nalte, respectiv o rezoluie bun n frecven i slab n timp pentrufrecvenele joase. Aceasta are sens cndsemnalul analizat are componente defrecvene nalte pentru durate scurte de timpi componente de frecvene joase pe duratelungi de timp (cazul semnalelor provenite dela senzori de vibraii).

Funciile care permit realizarearezoluiei variabile n timp - frecven curespectarea limitei de incertitudine suntpachetele wavelet. Tehnica bazat pe trans-formata wavelet reprezint o unealt pentruanaliza fenomenelor tranzitorii permindextragerea detaliilor. Funcia wavelet estelocalizat n timp i frecven, cu coeficieniwavelet flexibili la diferite scri. Descom-punerea semnalelor are abilitatea de a

detecta i localiza evenimente tranzitorii.Transformata wavelet continu este definitcu relaia:


10/25

pagina 9


*1( , ) ( ) ( )x

tTWC s x t dt

ss

=

( )t

(5)

2 2

1 1( ) ( )x

s

t x t TWC d ds

C s s

= (6)

C este o constant specific pentru funcia Wavelet considerat.Transformata wavelet de parametru discret este:

20 0 0

( , ) ( ) ( )j

jTWPD j k s x t s t k dt

= (7)

Transformata wavelet transform o funcie de timp x(t) ntr-oalt funcie bidimensional, de variabile s i . Prametrul seste numit scal i realizeaz scalarea funciei prin compre-

sia i respectiv alungirea ei, iar este un factor de deplasarecare descrie translarea funciei wavelet n lungul axei timpu-lui. este funcia wavelet de baz (mother wavelet). Scalaeste inversul frecvenei (s = 1/f). Transformata wavelet inver-s presupune a sintetiza semnalul x(t) din funcii de baz, deamplitudini i poziii diferite:

0 0 0;j j

s s k s = = (8)

pentru care parametrii s i sunt discretizai prin relaiile:

n care j i k sunt numere ntregi, iar so i o sunt intervalele

de discretizare.Pentru so = 2 i o = 1, valori alese n mod uzual din motive

de eficien a calculului, se utilizeaz termenii de dilatare

diadic 2-j i translatare diadic de ordinul 2jk.Transformata wavelet discretizat n timp:

20 0 0( , ) ( ) ( )

j

j

n

TWTD j k s x n s n k = (9)

n care variabila timp este discretizat, prin relaia t = nTs ,

unde Ts =1 este intervalul de eantionare.

Transformata wavelet discret se definete cu:

2( , ) 2 ( ) (2 )j

j

n

DWT j k x n n k = (10)

DWT este utilizat pentru descompunerea semnalului dis-cretizat n nivele de rezoluie diferit. n analiza multire-zoluie funciile wavelet i funciile de scalare sunt utilizatepentru descompunerea i construirea unui semnal la nivelede rezoluii diferite.

Funcia wavelet genereaz versiunea detaliat a semnalu-lui descompus i funciile de scalare genereaz versiuneaaproximativ a semnalului descompus.

Eficiena analizei wavelet i are originea n algorit-mul piramidal rapid. Algoritmul are dou pri. Algoritmuldirect utilizeaz filtre liniare trece jos i trece sus pentrudescompunerea semnalului n componente de frecven

nalt i joas, combinnd operaiile de filtrare cu cele desubeantionare. Algoritmul invers presupune combinareaoperaiilor de cretere a numrului de eantioane cu oper-aii de filtrare liniare. Figura 5 ilustreaz algoritmul direct,unde x[n] este semnalul iniial ce va fi descompus, iar h[n]i g[n] sunt filtrele trece jos i trece sus. Banda de trecerea semnalului la fiecare nivel este marcat n figur cu f.

O fraciune a datelor achiziionate i analizate uti-liznd metoda transformatei wavelete este prezentat nfigura 6. Se pot observa particularitile acestei transfor-mri i avantajele utilizrii ei. n fereastra marcat estepus n eviden o perioad de inactivitate ce nu este viz-ibil n zgomotul reprezentat n detaliul 1 dar este evideni-at n detaliul 2 i aproximarea 2 (deci prin mrirea nivelu-lui). Semnalele au fost preluate pe structura de rezistena cldirii de laboratoare a Facultii de Inginerie ElectricSuceava la nivelul etajului 1 utiliznd senzori de vibraie peaxa vertical.

Figura 5


11/25


pagina 10

Figura 6 - Aplicarea transformatei wavelete pe dou niveluri asupraunui eantion din datele prelevate cu senzori de vibraie

4. Concluzii

Detecia perturbaiilor este mai per-formant n domeniul wavelet, mai multdect n domeniul timp sau frecven.Utiliznd tehnica descompunerii semnalului n mai multe nivele de rezoluie, orice

schimbare n forma semnalului poate fidetectat i localizat la nivelele derezoluie cele mai fine.

n cadrul testelor realizate s-auputut pune n eviden armonicile cu pon-dere important n componena spectruluide vibraii a cldirii n care s-au luat dateleexperimentale precum i amplitudineamedie a acestora la anumite momente detimp detectate prin analiza semnalelor

achiziionate, putndu-se trage concluziireferitoare la pericolul apariiei unorcatastrofe.

Bibliografie

[1] ASCH, G., Les capteurs en instru-mentation industrielle Dunod, Paris,1991;[2] BUZDUGAN, G., MIHILESCU, E.,

RADE, M., Msurarea vibraiilor EdituraAcademiei R.S.R., Bucureti, 1979;[3] MORISON, R., Grounding andshielding Techniques in Instrumentation second edition, Toronto, 1976;[4] TODORAN; G., COPNDEAN, R.,Msurri electronice. Amplificatoare i con-vertoare de msurare Editura Mediamira,Cluj-Napoca, 2003;[5] OCTAVIAN STNIL, Analiza

matematic a semnalelor i undinelor,MATRIXROM, Bucureti, 1997;[6] OMAR A., S., YOUSSEF, NewAlgorithm to Phase Selection Based onWavelet Transforms, IEEE Transaction onPower Delivery, VOL 17, No. 4, October,2002;[7] MatLAB 6.0 - Wavelet Tutorial;

Sisteme de captura videode Adrian Chelaru - director tehnic AlarmElectricsistem

Articol premiat de

Firma Moeller are initiativa de a sustine realizarea revisteiInfoElectrica si astfel la fiecare editie va acorda un premiuin bani unuia dintre autorii articolelor din acel numar. Daca

vrei sa trimiti un articol pentru urmatorul numar scrie laadresa [email protected]

Bine v-am regasit in nr.5 al revistei InfoElectrica. Dupa cum v-ampromis in acest nr. vom discuta despre stocarea sistemelor de supraveg-here video, modul de functionare, rolul lor si modalitatile de folosire de ladistanta prin intermediul internetului.Dar si pentru cei care nu au citit numerele anterioare voi face un scurt rezu-mat pentru a nu aparea neclaritati in ceea ce tine de explicatiile pe care levoi da.Sistemul de supraveghere video reprezinta un complex format din:

* camere video (care sunt de diferite dimensiuni si cu diferite functii )* unitati de stocare imagini (placi de captura si digital video recorder)* accesorii (cablu, amplificatoare, transformatori, iluminatoare infrarosu,transmitatoare, receptoare, monitor, mufe ... etc ).

Placile video de captura

Sunt placi care sunt fabricate special pentru a le monta in calculator. Aces-te placi se monteaza in sloturile PCI a calculatorului. Ele pot avea 4/8/16canale video si pot accepta si intrari video in functie de modelul placii si

functiile ei.Majoritatea lor fac o compresie a semnalului video in format MPEG4.In functie de complexitatea lor ele mai pot deosebii prin:


12/25


pagina 11

- rezolutie (care este marimea imaginii pe care oinregistreaza si pe care noi o vizualizam)- FPS (frames per second-semnifica cadrele care lepoate reda in secunde)- Software (programul care face inregistrarea capturiivideo cu diferite functii)- Extensii (posibilitatea placilor de a avea extensii sauiesiri cu diferite functii)

Sistemele DVR cu placi de captura nu sunt asa stabile pen-tru ca depind de sistemul de operare al calculatorului carepoate impiedica functionarea corecta a placii si a soft-uluiacesteia. De retinut faptul ca in functie de complexitateaplacii si a functiilor ei este nevoie de un calculator cu o configuratie destul de mare.

DVR STAND-ALONE

Sunt sisteme profesionale care prin complexitatea lor suntindependente si foarte stabile pt.ca nu necesita interventiahardware sau software.Aceste sisteme au forma unui dvd, care pot fi ca si placilede captura cu 4/8/16 canale video si intrari audio in functie de modelul acestuia.Ele pot avea mai multe functii simultan(afisare/recording/playback) care au denumiri de simplex,duplex, triplex. Detectia video la miscare poate fi progra-mata pentru fiecare canal in parte. Ele pot fi legate in cas-cada pana la un anumit nr.de DVR-uri si camere video infunctie de modelul lor.La fel ca si in cazul placilor de captura ele se pot deosebiprin rezolutia maxima pe care o suporta, FPS care potincepe de la 25 pana la redarea in timp real a cadrelor.

Stocarea informatiei video se efectueaza pe harddisk-uriiar in functie de model marimea spatiului de stocare poateajunge si la 8 TERA.Pentru back-up ele pot avea DVD/RW, CD/RW sau USB cucare se extrag salvarile inregistrarii video pe parcursulfunctionarii lui.DVR-ul poate reda spre vizualizare toate camerele pe carele suporta, impartind ecranul monitorului in mai multe fere-stre, mici sau mai mari, in functie de preferintele utilizatorului.

Perioada de inregistrare trebuie sa aiba circa 30 de zile, iardupa acest timp sistemul are o obtiune care face ca sastearga prima zi si sa inregistreze in continuare (rewrite).DVR-urile pot fi si mobile. Ele se folosesc pe masini putandavea aceleasi functii ca si cele fixe, doar ca au o rezisten-ta mai mare in ceea ce inseamna socuri si vibratii.


13/25

pagina 12


Instalerea sistemelor de stocare

Instalarea lor se face in locuri mai putin accesibile pentru anu se ajunge la ele cu scopul de a le sabota, iar pentru maimulta siguranta poate fi supravegheat de o camera sau unsistem de alarma bine instalat. De la fiecare camera video seva aduce un cablu coaxial care se va mufa cu o mufa bnc si

va intra la nr. de camera indicat in spatele DVR-ului. De lacamerele care au si semnal audio se vor aduce 2 fire, se vormufa cu o mufa BNC si se vor introduce la intrarea audio depe spatele DVR-ului.Pentru camerele cu pan-tilt care se comanda dintr-un con-troller se vor trage mai multe fire in functie de modelulcamerei. Acestea se vor putea conecta la unele DVR-uri,comanda putandu-se face cu ajutorul softului acestuia.Sfatul meu este ca si cablul de alimentare la energie electri-ca al camerelor video sa fie adus tot in zona unde este DVR-

ul pentru a se lega impreuna la o baterie de acumulatori(UPS) avand protectie in caz de lipsa tensiunii sau supratensiunii neasteptate.DVR-urile STAND ALONE sunt diferite la iesirile pentru mon-itor unele avand mufa BNC utilizand un monitor special pen-tru asa ceva sau cu iesire VGA pentru monitor de calculator.In cazul in care DVR-ul nu are iesire VGA si dispuneti de unmonitor de calculator atunci puteti opta pentru un convertorintre BNC si VGA.In functie de model ele mai au diferite iesiri cum ar fi:- Intrare/iesire semnale alarma (ele pot fi selectateca intrari normal deschis NO sau normal inchis NC) carepornesc inregistrarea automat la detectie- RS232 intrare/iesire conector 9 pini pentru controlservice- RS485 conector RJ45 pentru legarea in cascada aDVR-urilor- Iesire pentru telecomanda- Intrare/iesire conector retea.

Vizualizarea de la distantaAtat placile DVR cat si DVR-urile STAND-ALONE pot scotesemnalul video/audio prin intermediul internetului in exteriorunde se aloca un IP, un USER si o PAROLA, iar accesandacestea se va vizualiza inregistrarea in timpi reali sau sepoate modifica obtiunile acestora in functie de modelul lor.Avand conexiune la internet ele mai pot fi setate sa trimitaalarmele cu imaginile inregistrate pe adresa de mail dorita.

Inainte sa pun punct si acestui articol, tin sa va reamintescde faptul ca, inainte de a va monta un sistem, este indicatsa va sfatuiti cu un specialist, iar in ceea ce privesteaparatura folosita, va recomand ca ea sa fie achizitionatade la firme specializate in sisteme de securitate.Chiar daca costa putin mai mult va scapa de stres, de banicheltuiti pe parcursul timpului.

Sper ca v-a placut acest articol si revederea noastra sa fiecat mai curand si cu articole mult mai interesante.

Editarea schemelorelectronice

Ing. Prof. Viorel Negrea

Sub aceast denumire se ascunde, de fapt, munca de Sis-sif pe care cursantul va trebui s o fac pentru atranspune n calculator schema electronic a unui montaj,sau circuit electronic, preluat din caiet, manual sau revist.n fapt aceasta nseamn desenarea cu simboluri adecvatea schemei electronice pe foaia de lucru a calculatorului.Operaia se poate realiza n dou moduri: primitiv s ne construim noi simbolurile, pe careapoi s le legm ntre ele, ca n cazul programului degrafic general, Paint Brush, (din Windows) sau DeltaCad

profesional s aducem n foia de lucru simbolurileelectrice necesare, dintr-o bibliotec, apoi s le conectm ntre ele, realiznd astfel schema electronic.

n timp se constat o evoluie a programelor de exemplu:- La DELTACAD i ORCAD aducerea componentelorelectronice din biblioteca de componente se face cu aju-torul comenzilor clasice insert+copy urmat de comandapaste n locul unde doresc s amplasez componenta.

- La TINA sau la ELECTRONIC WORKBENCH -

importul componentelor este mult simplificat, deoarece bib-lioteca se afl chiar la ndemna, n foaia de lucru, subforma unor butoane radio care definesc o serie de compo-nente ce au trsturi comune (ex.: pori logice)Deoarece n editarea schemelor vom ntlni situaii cndnu vom gsi componenta cutat n bibliotec, consider ceste util s abordm att programele primitive (de graficelementar) ct i cele profesionale, care vor face obiectulscopului nostru final:modelarea circuitelor cu ajutorulcalculatorului.


14/25

pagina 13


A. EDITAREA SCHEMELOR N PAINT

Se pornete prin lansarea programului PAINT din Start Accesorii dup care ne aflm n pagina de lucru (vezi plana 1).

Se poate vedea c n stnga foii de lucru, avem la dispoziie oserie de butoane, cu ajutorul crora putem realiza diferite desene n plan.n cele de mai jos vom analiza cum au fost create cteva simboluri de com-

ponente electronice, astfel c se va putea nelege uor mecanismul defuncionare al programului i metoda de editare cu acest program.Se va ncepe cu editarea unui tranzistor, ca element de baz, al

circuitelor electronice urmnd apoi s studiem i reprezentarea componentelor pasive: rezistene, condensatoare.

B. Editarea simbolului unui tranzistor se va face astfel: se apasbutonul radio pe care scrie elipse i cu comanda click & drag cu puin ndemnare vom realiza cercul. Acum trecem la desenarea electrozilortranzistorului, folosind pentru aceasta butonul pe care scrie line - destinattrasrii liniilor. Se recomand s se nceap cu trasarea electrodului numit

baz apoi se vor realiza ceilali electrozi, colectorul i emitorul.C. Editarea simbolurilor pentru componente pasive: rezistor saucapacitor se va face utiliznd butonul radio pe care scrie rectangle ncazul rezistorului, iar pentru capacitor se va utilza doar butonul line ibineneles se va folosi tot mous-ul cu deja cunoscuta comanda click &drag. La fel se va proceda i pentru editarea simbolului diodei Zenner cese afl n partea stng a foii de lucru.Dei metoda descris este laborioas, recomand cunoaterea acesteimetode pentru a putea creea simboluri ce nu vor fi regsite n unele pro-grame mai avansate de editare, ce utilizeaz biblioteci de simboluri cu un

numr destul de limitat.Trebuie menionat c pe plan internaional, softul n aceast direcie esten permanent evoluie, astel la ora actual au aprut programe noi, cumar fi pachetul PROLITE care include un program complex de editarenumit ISISLITE i un program de proiectare a circuitelor imprimate,

Plana 1

numit ARESLITE.De menionat c aceste dou programe acror versiune demonstrativ este disponi-bil pe Internet, cuprind o bibliotec foartemare cca. 5000 de componente cu para-metrii electrici grupate pe tipuri i fabricani:Philips, National Semiconductors, Motorola

i altele.Acesta este un fragment din cartea Elec-tronica asistata de calculator lansata demine in acest an.

Conceputa sub forma unui indrumatormetodic de lucrari practice ,in domeniulelectric si electronic, cartea are ca obiectivpregatirea unui utilizator de PC de a per-cepe calculatorul ca pe un instrumentcu ajutorul caruia sa-i poata valorificasuperior timpul de lucru ,capacitatea demunca ,dar mai ales creativitatea !

Prin lectura acestei carti veti putea invata :B. Sa folositi calculatorul pentrueditarea unor scheme electrice sauelectroniceC. Sa studiati fenomene electrice sauelectronice ,prin modelarea lor pe P.C.D. Sa realizati o simulare a unui circuitelectric sau electronic ,folosind programesimple demonstrative,iar apoi programecomplexe profesionale .

E. Sa desfasurati o cercetare simplaprivind optimizarea functionarii unor circuite.F. In cuprinsul lucrarii sunt descrise12 lucrari de laborator ,ale unor circuitefrecvent intalnite in practica .G. La finalul lucrarii sunt aratate simetode de realizare practica a circuitelorimprimate ,cu ajutorul P.C. ,cunoscute subdenumirea de PCB.

H. Cartea are 200 pagini bogat ilus-trate si bine argumentate si poate fi coman-data din magazinul virtual de pe

www.PortalElectric.Ro


15/25

pagina 14


Monitorizarea curentilorreziduali prin RCMs- pentrucresterea sigurantei si

pentru reducerea costurilorEnergia electrica este indispensabila. Folosirea eficienta sisigura a electricitatii in diferitele domenii este de o importan-ta deosebita . Pe langa protectia personalului, scopul nostruprincipal este sa crestem protectia la incendii si la dis-trugerea materiala si sa crestem siguranta in operare.

Nu exista defecte incontrolabile in reteaua de curent.Statisticile companiilor de asigurari demonstreaza ca

defectele din instalatiile electrice sunt cea mai frecventa

cauza a incendiilor. Intreruperea in operare datorita caderilorneasteptate ale dispozitivelor de protectie duce la costuriconsiderabile. Ambele probleme au cel mai adesea o cauzacomuna- curentii necontrolati, cum ar fi de exemplu curentiireziduali care nu sunt detectati la timp.

Reducerea costurilor datorita cresterii stabilitatii

operationaleObiectivul principal al oricarui operator de procese indus-

triale e sa detecteze orice anormalitate sau defect la timp siapoi sa elimine cauza defectului pentru a putea avea sigu-ranta si stabilitate maxima in operare, ceea ce se traducedirect prin scaderea costurilor. Principalele domenii deaplicare sunt:* centre de procesare a datelor electronice,a calculatoarelorsau a sistemelor;* oficii sau cladiri administrative

* spitale, cabinete medicale, banci* producerea si distributia curentului electric;* siguranta sistemelor in centrale;* ingineria TV si radio;

* sistemele de comunicatii;* directionarea si management de trafic si aeroporturi;* masini in proces continuu de productie;* cladiri institutionale;si in multe alte domenii.Diferentele dintre dispozitivele RCM si cele RCD

Dispozitivele RCM monitorizeaza curentii reziduali dininstalatiile electrice, indica valoarea masurata in acelmoment si semnaleaza cand curentul rezidual depasesteun nivel predeterminat. Dispozitive pot fi folosite pentrusemnalare/ comutare.

Dispozitivele RCD au scopul precis de a proteja instalati-ile electrice in concordanta cu standardele DIN VDE 0100si respectiv IEC 60364. Fata de dispozitivele RCD, elec-tronica dispozitivelor RCM, aduce urmatoarele dotarisuplimentare:

* Timpi de raspuns si interval de setare foarte variate si deasemenea reglabile* Doua valori de respuns cu prealarma si alarma principala.* Timp de intarziere pentru aplicatii selective;* Indicator tip grafic bara cu LED pentru afisarea uneiinformatii continue despre erorile din curent.* Conexiune externa la instrumente si control* Transformatoare de masura de curent in marimi diferite;* Tensiune nominala si curenti nominali independenti;* Monitorizare continua a conexiunii CT

Dispozitive RCM de monitorizare acurentilor reziduali.

Releele de tip RCM monitorizeaza curentii rezidualirespectiv pierderile de curent la impamantare in sistemele( TN,TT). Aceste dispozitive sunt folosite in special in insta-latiile electrice unde trebuie sa existe o alarma dar trebuieprevenita deconectarea in cazul unui defect deizolatie. Dispozitivele RCM sunt folosite pentru curentiialternativi si pentru cei continuu pulsatorii.

In plus mai pot fi folosite in combinatie cu altedispozitive de protectie existente pentru a monitoriza si aindica defectele de curent actuale. Pentru acest scop, suntdisponibile valori de raspuns si timpi de raspuns ajustabili.

Vrei sa publici un articol in

aceasta revista ?

Scrie la [email protected]


16/25

pagina 15


Exemple de aplicatii:Relee omnidirectionale de monitorizare a

curentilor rezidualiDispozitivele de monitorizare a curentilorreziduali tip RCM470DY si RCM475DYmonitorizeaza curentii reziduali din sis-temele neimpamantate AC si 3(N) AC(sis-

teme IT). Curentul rezidual este evaluatdirectional, de exemplu pot fi semnalatedoar defectele de izolatie de la incarcareasistemului. Acest fapt permite detectareaselectiva a defectelor in sisteme IT extinse.

Exemplu de aplicatieDispozitive RCMA pentru monitorizareacurentilor reziduali din sistemele de curentcontinuu si alternativ AC/DC sensibile

Monitorizarea curentilor reziduali din sis-temele AC/DC sensibile se foloseste in sis-temele cu impamantate (sisteme TN,TT)unde au loc defectiuni fine in curent contin-uu DC. Aceste dipozitive sunt folosite inspecial la: convertoare, dispozitive contro-late prin frecventa, in constructii speciale,

UPS, cladiri medicale, etc.


17/25

pagina 16


Exemple de aplicatii:Dispozitive RCMS470 de localizare acurentilor reziduali.

Un sistem RCMS este un sistem/dispoz-itiv de locatie multicanal pentru curentiireziduali si este conceput pentru a monitor-iza pana la 12 puncte de masurare sau

canale pentru fiecare dispozitiv. Intr-un sis-tem se pot folosi pana la 59 dispozitive si seajunge sa se monitorizeze pana la 708canale. Dispozitivele RCM sunt in principalfolosite pentru curentii alternativi si cei con-tinuu pulsatorii. Datorita semnalarii, functiade non-comutare este suplimentara dispoz-itivelor de monitorizare a curentilorreziduali.

Valorile de raspuns si functia de a opera

ca un releu minimal sau maximal de curentpermite configurari individuale pentrufiecare canal masurat. In plus, poate fi setatun anumit nivel de prealarma. Astfel candvalorile scad sub limitele setale ale valorilorde raspuns evaluatorul RCMS470-12 si dis-pozitivul de control si de afisaj -PRC1470activeaza o alarma.

Eexemple de aplicatii


18/25

pagina 17


Dispozitive mobile tip EDS3060 pentrulocalizarea curentilor reziduali.

Sistemul EDS3060 de localizare alcurentilor reziduali este conceput pentrusistemele TN si TT. Erorile curentilor pot sidetectate si evaluate in timpul operarii fara

a deconecta sistemul. Sistemul este com-pus din evaluatorul de defecte de izolatieEDS165 si doi clesti de masurare PSA3020si PSA3052 inclusiv accesoriile.

Eexemple de aplicatii

Componentele sistemului EDS3060Carcasa de aluminiu cu maner

Evaluatorul de defecte de izolatie EDS165ce include acumulatoriCleste de masurare PSA3052Clestele de masurare PSA 3020

Set incarcare acumulatorManual de operare

Optional:Clestele de masurare PSA 3165

Descriere generala a dispozitivelor -trans-formatoare de masura de curent pentrumonitorizarea curentilor reziduali

Sunteti interesatde reclama in

aceasta revista ?

Scrieti la [email protected]


19/25

pagina 18


Descriere generala Echipamente accesorii si solutii de comunicarepentru monitorizarea curentilor reziduali


20/25


pagina 19

prezinta:

Standardul IEC 60364-7-710/11.2002

... cerinte pentru siguranta instalat iilor electrice din:

spitale clinici particulare cabinete medicale s i stomatologice centre de

ngrijire medical cabinete speciale de medicina muncii,

De ce este nevoie de o protecie electric sporit n spitale?

Grija fa de pacient este de maxim importan !! n spitale cel mai important este pacientul. Este de datoria person-alului medical s asigure pacienilor un tratament i o ngrijire eficient,responsabil. Cu toate acestea, o pan de curent chiar de scurt durat poate

pune n pericol viaa oamenilor, poate duce la ineficiena unui tratamentsau la o diagnosticare greit Capacitatea pacientului de a reaciona normal la diferite pericoleeste diminuat sau chiar eliminat. Rezistena electric a pielii poate fi micorat considerabil datoritintroducerii eventualelor catetere Muchii inimii sunt foarte sensibili la cureni electrici (I >10 A). Funciile corpului sunt temporar sau permanent nlocuite cuaparate electro-medicale. Poate aprea pericolul de incendiu datorit agenilor chimicifolosii pentru anestezii, dezinfectare sau curaare Interferenele electrice i magnetice ale sistemului de alimentarepot expune pacientul la pericole sau pot influena negativ funcionareaaparaturii medicale. Operaiile nu pot fi ntrerupte sau repetate. Anestezia-Terapia-Intensiv necesit utilizarea simultan a maimultor aparate electrice. Curenii rezidual, chiar dac sunt n limite admisibile pentru fiecareaparat n parte, se pot nsuma i ajunge la valori critice n cazul unei pene de curent se pot pierde toate datele i nregistrrile electronice despre pacieni.

Un nou standard din 11.2002IEC 60364-7-710

IEC 60364-7-710 se aplic instalaiilor electrice din locaii medicale astfel nct s: asigure sigurana pacienilor i a personalului medical.Observaii: Dac se schimb domeniul de utilizare al unui spaiu, n anumitecazuri, trebuie modificat instalaia electric. Dac se folosesc instalaiileelectrice deja existente trebuie luate msuri speciale n zonele unde seexecut proceduri intra-cardiace (Acest standard se aplic i clinicilorveterinare)

Clasificarea zonelor medicaleClasificarea spaiilor medicale trebuiefcut n acord cucerinele personalului medical,organizaiile medicale de specialitate,autoritatea responsabil cu proteciamuncii n spitale i zone cu destinaiemedical.

Conform standardului IEC60364-7-710 suntdefinite trei grupe diferite: grupa 0: spaii cudestinaie medical unde nu se folosescaparate i obiecte metalice n contact direct;grupa 1: spaii cu destinaie medical undese folosesc aparate sau obiecte metaliceastfel:a) extern,b) intern n orice parte a corpului dar nuintra-cardiac, cu excepia cazurilor specifi-

cate n capitolul 710.2.7; grupa 2: spaiimedicale unde se folosesc aparate med-icale sau parti metalice ale acestora asuprapacientilor, cum ar fi: sli de proceduri intra-cardiace, sli de operaii - tratamente inten-sive, precum i oriunde ntreruperea curen-tului electric poate periclita viaa.Spaii din grupa 0 (60367-7-710.2.5)Caracteristici principaleSe accept deconectarea-n cazul apariiei unui scurt circuit ntre con-ductori sau a unei puneri la pmnt,-n cazul funcionrii anormale a sursei dealimentare Se accept ntreruperea alimen-trii electrice deoarece examinarea, trata-mentul sau procedura pot fi ntrerupte irepetate. Nu se intr n contact direct cuprile metalice expuse ale aparatelorExemple: Sli de consultaii, sli de pansa-mente, rezerve. Msurile de protecie cetrebuie luate conform IEC 60364-4-410 :

-Legarea corpurilor metalice la acelaipotenial-Iluminatul de rezerv cu o surs auxiliarde alimentare de tensiune mic


21/25

pagina 20


Spaii din grupa 1 (710.2.6)Caracteristici principale

Se accept deconectarea- n cazul apariiei unui scurt circuit ntre faze sau a uneipuneri la pmnt,- La cderea sursei principale de alimentareIntreruperea/repetarea procedurilor sau a tratamentului

este toleratPrile conductoare sunt- folosite extern- folosite intern cu excepia zonelor unde se aplic 710.2.7 zona cardiac)ExempleSli pentru fizioterapie sau hidroterapie, sli de operaii istomatologii, sli de dializMsuri de protecie- Dublarea izolaiei

- Folosirea unor surse de siguran de tensiuni foarte mici- Folosirea tensiunilor operai-onale de valori foarte mici- Folosirea releelor de cureni reziduali n sisteme TN-S sauTT,- Folosirea sistemelor cu nulul izolat (IT) i supraveghereaizolaiei.

Msuri suplimentare de protecie- Legarea prilor metalice la acelai potenial- Iluminatul de avarie se face de la o surs de rezerv sig-ur

Spaii din grupa 2 (710.2.7)Cele mai stricte cerine sunt pentru aceast grupCaracteristici principaleNU se deconecteaz- n cazul unui prim scurt circuit ntre faze sau la apariia uneipuneri la pmnt- la cderea sursei principale de alimentareTratamentele sau procedurile NU pot fi ntrerupte saurepetate.Se folosesc aparate i echipamente pentru- proceduri intracardiace, tratamente vitaleMsuri de protecieDublarea izolaiei electriceTensiune foarte mic pentru alimentarea de siguran icea operaionalSupravegherea curenilor reziduali (nu pentru alimentareaaparatelor vitale)Folosirea sistemelor cu nulul izolat pentru toate aparatele iechipamentele vitaleProtecie suplimentarLegarea prilor metalice la acelai potenialFolosirea unei surse de alimentare de siguran pentru ilu-minat, prize, aparate, motoare, etc.Folosirea unei surse sigure speciale pentru iluminat, pentrumesele de operaie i pentru aparatele vitale, dup caz.

Exemple de spaii medicale din grupa 2:Sli de anestezie, Sli de operaii, Sli pre-operatorii,Chirurgie ortopedic, Sli post-operatorii, Cateterism, Ter-apie intensiv, Sli de incubatoare pentru copii prematuri,Sli pentru angiografieCe tip de alimentare trebuie s folosim conform standard-ului IEC 60364-4-410 ?

Prima liter: mpmntarea reelei curente:T = legare direct la pmnt a unui conductor al reelei,I = toate conductoarele sunt izolate sau se leag printr-oimpedan la pmntA doua liter: modul de mpmntare a prilor metaliceale instalaiei electrice:T = prile metalice expuse sunt mpmntate independ-ent de modul de mpmntare al reelei curenteN = prile metalice accesibile sunt conectate direct lampmntarea reelei, punctul de mpmntare este n

general neutrul reeleiUtilizarea sistemelor cu mpmntare n spitale Capitolul710.312.2:Sistemele TN-C nu sunt permise n locaii medicale saun cldiri cu destinaie medical.Pentru aceste zone se folosete numai sistemul TN-S.


22/25

Folosirea sistemul TN-S n spaii medicale (710.413.1.3) se face numai nurmtoarele condiii:n circuitele finale din grupa 1 unde sarcina este mai mic de 32 A, trebuiefolosite relee de cu-reni reziduali (RCD) reglate la ID =< 30 mA (protecie

suplimentar). Trebuie inut cont de faptul c atunci cnd se conecteazmai multe aparate la acelai circuit, pot s apar semnalizri i chiaracionri nedorite ale releelor de cureni reziduali (RCD).

n spaiile medicale din grupele 1 i 2, unde sunt necesare RCD-uri, aces-tea trebuie s fie numai de tip A sau B, dac exist posibilitatea s aparcureni de punere la pmnt.NOT: Se recomand supravegherea sistemelor TN-S pentru a cunoatevaloarea izolaiei tuturor conductorilor de alimentareSupravegherea curenilor reziduali pt. sisteme TN-SDefectele de izolaie n sisteme TN-S pot aprea din diferite cauze:mecanice, chimice, termice, etc.La valori critice ale curentului diferenial se poate declana releul decureni reziduali i deci s apar deconectri nedorite de la reea;

La valori mici ale curentului de defect nu se declaneaz RCD-ul dar existpericolul de incendiu (la aprox. 60W )Ce recomand standardul ?Supravegherea continu a curenilor reziduali (de defect) n diferitesectoare ale cldirii.Cum putem proteja?Instalarea unui sistem de localizare a curenilor reziduali (RCMS) n afaradispozitivelor uzuale de protecie.Caracteristicile sistemului de localizare a curenilor reziduali RCMS :Sistemul RCMS470 monitorizeaz

att curenii de defect sau reziduali, ct i curenii operativi.Este un sistem modular ce poate supraveghea pn la 720 de circuite, iarvalorile de rspuns sunt n limite foarte largi: 1mA ... 2250A !!

Se utilizeaz n spaii cu destinaie med-ical la supravegherea prizelor ce ali-menteaz echipamente ce nu funcioneazperioade lungi de timp i cu probabilitatesczut de defectare, a sistemelor de alar-m i securitate, sistemelor de aercondiionat, echip. de procesare electronic

a datelor, echipamentele frigorifice cedepoziteaz marfuri perisabile importante,buctrii,Supravegherea curenilor parazii n sis-temele TN-S i a curenilor prin cablurile denul.

Instalaii electrice de alimentare pentruncperi din grupa 2

a) Sistemul TN-S n spaii medicale dingrupa 2 (710.413.1.3)n locaii medicale din grupa 2, se folosescsisteme TN-S cu protecii difereniale cudeconectarea automat a alimentrii atuncicnd Irez. = 5 kVA i circuitelepentru echipamente non-critice sau

non-vitale (non life support)b) Sistemul medical IT (nulul izolat)-(710.413.1.5)n spaii medicale din grupa 2, trebuie folositsistemul de alimentare cu nulul izolat (IT)pentru circuitele ce alimenteaz echipa-mente electrice medicale, sisteme iechipamente vitale pentru pacieni,aparatur chirurgical i alte echipamenteelectrice situate n mediul pacientului. Fac

excepie cele menionate n capitolul713.413.1.3.De ce s folosim alimentare cu nulul izolat

- flotant - (sistem IT) ?A. Siguran operaional ridicatn sistemul ITLa apariia unui defect de izolaie RF, va cir-

cula doar un curent capacitiv de valoarefoarte mic Ice.

pagina 21



23/25

pagina 22

Nu se declaneaz sigurana. Dac este un defect pe un sin-gur cablu, alimentarea nu este afectat i nu se ntrerupefuncionarea.Aparatul pt supravegherea izolaiei(A-ISOMETER) vasemnaliza defectul.n sistemul TNO punere la pmnt RF duce la apariia unui curent de

defect IF. Dac IFIa Sigurana se declaneaz

ceea ce duce la ntreruperea nedorit n funcionareB. Cureni de scurgere micin sistemul TNValoarea curentului de defect poate fi semnificativ

Acesta este limitat doar de rezistena corpului umann sistemul ITSistemul IT se comport ca o mic reea local cu capacitide scurgere mici.Curentul de defect este limitat de impedana corpului, rezis-tena de punere la pmnt i de impedana mare a buclei dedefect.

Pericolul ca omul sau echipamentele s fie supuse lasupracureni este redus.C. Grad ridicat de siguran contra incendiilorn sistemul TNAtunci cnd valoarea curentului IF >= IaNu declaneaz sigurana, iar energia electric a curentu-lui de defect se transform n energie termic. Apare peri-

colul de incendiu la P >= 60 W (260mA/230V).

n sistemul ITVa circula un curent de defect de valoare mic, fiind limitatde impedana ridicat a buclei de defect.Pericolul de incendiu este considerabil limitat deci exist oprotecie ridicat a personalului i a echipamentelor.

D. ntreinere eficientAparatele pentru supravegherea izolaiei dau informaii nfaza incipient i astfel nu trebuie intervenit imediat, avndmai mult timp pentru planificarea resurselor umane imateriale pentru reparaii. Nu trebuie s avem un stocmare de piese de schimb, deci costurile sunt reduse con-siderabil i nu trebuie fcute ntreineri sau reparaiineprogramate.



24/25

pagina 23


Surse de alimentare sigure pentru locatii medicale710.313.1 Dispoziii generale:In locaii medicale sistemul de distribuie electric trebuieproiectat i realizat astfel nct s asigure comutareaautomat de la reeaua principal de alimentare la sursa derezerv (de siguran) alimentnd circuitele eseniale - vitale(conform standardului IEC 60364-5-55, clauza 556).

AV = Sursa normal de alimentare

SV = Sursa de alimentare de rezervHV = Tabloul principal de distribuieCerine generale privind sursele de alimentare de siguran n locaii medicale din grupa 1 i grupa 2710.556.5.2.1.1 n locaiile medicale, se cere o surs de ali-mentare de siguran care, n cazul cderii sursei principale,s alimenteze echipamentele menionate n 710.556.5.2.2.1,710.556.5.2.2.2 i 710.556.5.2.2.3; comutarea acesteia tre-buie efectuat ntr-un timp predeterminat i trebuie sdureze o perioada bine definit.La scderea tensiunii de alimentare principal pe unul saumai multe conductoare cu mai mult de 10 % din valoareanominal, alimentarea sistemului trebuie preluat automatde sursa de siguran.Transferul alimentrii trebuie s se fac cu o ntrziere cares asigure timpul necesar nchiderii ntreruptoarelor pe cir-cuitul de alimentare (ntrerupere de scurt durat).Pentru interconectarea cablurilor ntre componentele individ-uale i a subansablurilor sursei de siguran; vezi

subcapitolul 710.52.710.5.2 Conexiunile sistemului: Toate conexiunile n zonamedical din grupa 2 se vor face exclusiv n funcie deechipamentele folosite i adaptate la spaiul respectiv.7.1. Timpul de comutare a sursele de alimentare7.1.1. Echipamente ce pot fi reconectate ntr-un timp > 15s** Echipamente folosite pentru ntreinere i servicii auxiliaren spital, pot fi conectate fie automat fie manual la o surssigur de tensiune, surs capabil s menin alimentareaminim 24 h. Din aceast categorie fac parte:

** echipamente pentru sterilizare** instalaii auxiliare ale cldirilor, n particular aercondiionat, sisteme de nclzire i ventilaie, servicii auxil-iare ale cldirilor etc.** echipamente frigorifice

** echipamente pentru prepararea hranei** ncrctoare pentru baterii de acumulatori

7.1.2. Aparate i echipamente ce trebuie reconectate ntr-un timp mai mic sau egal cu 15s (710.556.5.2.2.2)** echipamentele descrise de 710.556.7.5 i 710.556.8trebuie reconectate n timp de 15 s

** conectarea se face la o surs capabil s meninenergia electric minim 24 de ore,** atunci cnd tensiunea pe unul sau mai muli conductoriale sistemului principal de distribuie pentru serviciile desiguran scade cu mai mult de 10 % din valoareanominal pentru o perioad mai mare de 3 s.** Din aceast categorie fac parte** Lifturile rezervate pentru pompieri i cazuri speciale** Sistemele de ventilaie pentru eliminarea fumului** Sistemele de paging pt personalul medical

** Echipamentele electro-medicale folosite n spaii medi-ale din grupa 2 folosite pentru chirurgie i alte tratamentevitale. Clasificarea acestora trebuie facut de personalulresponsabil** Echipamente electrice pentru asigurarea gazelor de uzmedical medicale necesare, inclusiv aerul comprimat,pompe de vid

i anestezie, precum i aparatele de supraveghere aleacestora

** Echipamentele de protecie i alarm contra incendiilorprecum i instalaii de stingere a acestora** Cile de evacuare n cazuri speciale** Iluminatul de avarie al cilor de acces


25/25


ncperile unde se afl ntreruptoarele i panoul decomand al generatoarelor** Panourile de distribuie pentru energie electric, att celeuzuale ct i cele pentru serviciile de siguran** ncperi unde sunt instalate echipamente eseniale. nfiecare camer trebuie cel puin on bec de avarie ce se ali-menteaz de la sursa de rezerv de siguran

** Camerele i slile din grupa medical 1. n fiecare camertrebuie cel puin on bec de avarie ce se alimenteaz de lasursa de rezerv de siguran** Camerele i slile din grupa medical 2. Minim 50 % dinsistemul de iluminare se alimenteaz de la sursa de rezervde siguran

7.1.3. Aparate i echipamente ce trebuie reconectate ntr-untimp mai mic sau egal cu 0,5s (710.556.5.2.2.1)Timpul de comutare trebuie s fie mai mic sau egal cu 0.5 s

(710.556.5.2.2.1)** n cazul unui defect de tensiune pe unul sau mai multeconductoare n panoul de distribuie, trebuie s rmn osurs sigur de alimentare** trebuie asigurat alimentarea meselor de operaie i aaltor aparate eseniale (endoscop), pentru cel puin 3 ore.** comutarea alimentrii tebuie s se fac ntr-un interval detimp mai mic de 0.5 s.

** NOT: Durata de 24 ore poate fi redus la un minim de 3

ore dac activitile medicale, inclusiv tratamentele n curspot fi ncheiate i dac se poate evacua cladirea ntr-uninterval de timp mai mic de 24 de ore.

5-infoelectrica - nr.5-.mai 2007

Documents