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SISTEMA CONTROLLO MARCIA TRENI SST

D.T. Progetto ATC RFI TC.PATC ST CM D42 F FOGLIO 2 di 18

Protezione Elettr. SCMT 8. 1

1 INTRODUZIONE ...........................................................................................................................................................4 1.1 SCOPO DEL DOCUMENTO...........................................................................................................................................4 1.2 RIFERIMENTI.............................................................................................................................................................4 1.3 ACRONIMI.................................................................................................................................................................5

2 ARMADIO ENCODER DI LINEA ...............................................................................................................................6 2.1 ARMADIO REALIZZATO CON MATERIALE CONDUTTIVO (LAMIERA) .........................................................................10

2.1.1 Posa ricadente all'interno della zona TE ..........................................................................................................10 2.1.2 Posa ricadente all'esterno della zona TE..........................................................................................................11

2.2 ARMADIO REALIZZATO IN MATERIALE ISOLANTE (VETRORESINA) ..........................................................................11 2.2.1 Posa ricadente all'interno o all'esterno della zona TE ....................................................................................11

2.3 ARMADIO ENCODER CHE GESTISCE ENTRAMBE I SEGNALI DI UNA LINEA A DOPPIO BINARIO GESTITA IN BACC O BACF 12

3 ARMADI ENCODER DI STAZIONE (PDS) .............................................................................................................13




Revisioni del documento

D 18/12/02 - Attestato su tutte le CT lo schermo e/o la corazza del cavo su unmorsetto della morsettiera di sezionamento, per la necessariamessa a terra negli interventi di manutenzione da effettuare sulcavo;

- Previsto il sezionamento dello schermo e/o della corazza a metàpercorso quando lunghezza del cavo è superiore a 3 ÷ 4 km, incorrispondenza del sezionamento deve essere possibile,all’occorrenza , realizzare la continuità della guaina stessa e/o ilcollegamento di terra

Mattii Fratini Marzilli

E 30/07/03 - Eliminato l’attestamento dello schermo e/o corazza sullamorsettiera della CT per la messa a terra negli interventi dimanutenzione da effettuare sul cavo;

- Eliminato dalle figure 2, 8 e 9 l’indicatore di isolamento e resa lasua applicazione alternativa alla realizzazione del doppio isomentosul cavo di i alimentazione;

- Diviso il punto 2.1.1 in due sottopunti a e b modificato la figura 5;

- Al paragrafo 3 ampliato e modificato il punto 6 e relativa figura 11;

- Riorganizzato il documento per rendere più evidenti i requisitiprincipali richiesti.

L. Mattii R. Fratini

F. Senesi

E. Marzilli

F 28/09/05 - Specificata la corretta applicazione dell’indicatore diisolamento visto che la protezione è realizzata perseparazione elettrica;

- Si è precisato, in zona di rispetto TE secondo la specifica IS402, il livello di isolamento;

- Esplicitata la modalità di alimentazione degli armadi encoderdi stazione nei casi in cui siano posati a distanza ≤ 100 m o> 100 m dalla sala relè;

- Riportati due esempi di cartelli monitori da applicare sugliarmadi encoder per indicare la protezione elettricarealizzata;

- Precisato ulteriormente alcuni punti del documento perrendere più evidenti i requisiti principali richiesti.

L. Mattii R. Fratini

F. Senesi

C. Rossi

E. Marzilli

N.B. Il presente documento e stato realizzato in collaborazione con il Sig. Tartaglia Elia della S.O. Sicurezza e Segnalamento, in attesa dell’emanazione, da parte di tale struttura, di una circolare applicativa che riguardi tutti gli impianti IS similari per la realizzazione della protezione elettrica.

Rev. Data Descrizione Red.ne Verif. Tec.ca Autoriz.ne

A 26/11/01 Prima stesura Mattii Fratini Fratini

B 15/02/02 2^ Revisione Mattii Fratini Marzilli

C 01/03/02 3^ Revisione Mattii Fratini Marzilli




1 Introduzione

1.1 Scopo del documento Definire i criteri per l’applicazione delle protezioni elettriche al SCMT su linee non elettrificate o elettrificate con tensione continua fino a 3 KV. Vista la tipologia d'impianto, si deve attuare la protezione per separazione elettrica e/o doppio isolamento. Questi metodi, oltre alla protezione contro i contatti indiretti, assicurano una buona protezione contro le sovratensioni. Le protezioni, da applicare nel Sistema SCMT, sono individuate nei confronti:

della propria alimentazione; del Sistema di Alimentazione della Trazione Elettrica; delle scariche atmosferiche (o attività ceraunica intensa).

Ove di seguito viene richiesta la presenza della separazione galvanica, si deve intendere la presenza dei seguenti requisiti:

isolamento tra morsetti di ingresso e uscita, per valori non inferiori a 2,5 kv; isolamento tra i morsetti e verso massa non inferiore a 2,5 kv se fuori dalla Zona TE o

se in Zona TE i valori previsti dalla porta di tipo IV [vedi rif. 6]. Nel caso di uso di trasformatori a specifica IS 365, poiché realizzati con lo schermo tra primario e secondario collegato stabilmente alla carcassa metallica del trasformatore, in alcuni dei seguenti esempi, ove il trasformatore in questione è riportato all’interno di un rettangolo tratteggiato, si deve intendere che questi deve essere montato in modo tale da garantire un isolamento tra la sua massa e la parte metallica dell’armadio pari almeno a 2,5 kV. È vietato mettere l’indicatore di isolamento con riferimento a terra. Se l’apparecchiatura è posizionata sugli armadi IS dovrà essere isolata da questi.

1.2 Riferimenti 1) Norme CEI EN 50122-1 del 03/98 classificazione 9-6; 2) SPECIFICA TECNICA IS 728 (cod. DI.TCXX.ST.IS.00.728.A del 06/99) e successive

disposizioni applicative; 3) Norme CEI 64.8 ultima edizione; 4) Norme CEI richiamate e/o attinenti agli argomenti trattati; 5) Ai fini della specifica terminologia utilizzata, dei metodi e dei mezzi realizzativi da

impiegare, si deve fare riferimento, oltre alle già citate Norme, alle S.R.S. ed S.R.F. proprie del Sistema SCMT.

6) Specifica Tecnica IS 402 (cod. DI TOCSS ST IS 00 402 A) 7) Capitolato Tecnico IS/01 per l’esecuzione degli impianti di segnalamento, apparati centrali

elettrici e blocco, edizione 1973.




1.3 Acronimi

BAcc Blocco Automatico a correnti codificate BAcf Blocco Automatico a correnti fisse Bca Blocco conta assi CT Cassetta Terminale I I Indicatore di Isolamento IS Impianto di Sicurezza SCMT Sistema di Controllo Marcia Treno SRF Specifica Requisiti Funzionali SRS Specifica Requisiti di Sistema SST Sotto Sistema di Terra ST Specifica Tecnica QD Quadro Distribuzione SSDT Sotto Sistema Diagnostica Terra PDP Posto Diagnostico Periferico FED + UD Front end Diagnostico + Unità Diagnostica MDT Modulo Trasmissione Dati MTR Modulo Trasmissione Dati di Rete CDZ Centro Diagnostico di Zona




2 ARMADIO ENCODER DI LINEA Premessa: 1) L’alimentazione degli Armadi Encoder di linea è derivata dal Q.D. dalla garitta BA / PL,

tramite un opportuno interruttore IS di tipo FS, e:

I) se è posato ad una distanza ≤ 100m dalla garitta BA o PL e gli alimentatori dell’armadio encoder hanno separazione galvanica, è necessario realizzare il solo doppio isolamento sul cavo di alimentazione fino alla morsettiera di ingresso degli alimentatori.

ARMADIO ENCODERDI LINEA

Fig. 1. Esempio di alimentazione di un armadio encoder di linea derivato da una garitta di BA

con distanza di posa ≤ 100m e separazione galvanica sui relativi alimentatori

3 Vedi Appendice "A" ST IS-728




II. è posato ad una distanza ≤ 100m dalla garitta BA o PL e gli alimentatori dell’armadio encoder non hanno separazione galvanica. Quest’ultima sarà ottenuta tramite un trasformatore di isolamento (realizzato secondo la ST IS 365) da posizionare all’interno della garitta, protetto dall’interruttore IS del tipo FS sul primario. Sul cavo di collegamento tra il trasformatore e l'armadio encoder si dovrà prevedere il doppio isolamento (realizzato utilizzando una conduttura isolante dedicata) fino alla morsettiera di ingresso degli alimentatori.


Fig. 2. Esempio di alimentazione di un armadio encoder di linea derivato da una garitta di BA

con distanza di posa ≤ 100 m e senza separazione galvanica sui relativi alimentatori. II. se l’armadio encoder è ubicato ad una distanza superiore ai 100 m dalla garitta e i

relativi alimentatori hanno separazione galvanica, la configurazione da realizzare è: a) inserimento trasformatore in garitta; b) doppio isolamento del cavo di alimentazione solo sul tratto di ingresso in armadio

encoder fino alla morsettiera di ingresso degli alimentatori realizzato utilizzando una conduttura isolante dedicata




III. se l’armadio encoder è ubicato ad una distanza superiore ai 100 m dalla garitta e i

relativi alimentatori dell’armadio encoder non hanno separazione galvanica. Oltre a quanto previsto per la configurazione precedente (con alimentatori con separazione galvanica), è necessario posare un ulteriore trasformatore di isolamento (fig. 3) in prossimità o nell’armadio encoder (realizzato secondo la ST IS 365) racchiuso in una protezione isolante come previsto al punto 1.1 e protetto da un opportuno interruttore magnetotermico sul primario.


Fig. 3. Esempio di alimentazione di un armadio encoder di linea derivata da una garitta di BA

con distanza di posa > 100 m e senza separazione galvanica sui relativi alimentatori. 2) Non si deve in alcun modo collegare a terra, lo schermo e/o la corazza dei cavi Encoder –

Boa (vedi punto 2.4.0.4 S.T. IS.728), poiché (viste le tensioni in gioco) appartengono alla Categoria 0. Il collegamento con le Boe deve essere realizzato per separazione galvanica. La boa, essendo tensionabile, deve avere l'isolamento pari a 6 kV (vedi Appendice "B" della S.T. IS 728 "Isolamento rispetto al contatto diretto con parti attive del sistema di trazione"). Le guaine/armature devono essere sezionate con un passo sufficiente a garantire che in ciascuna sezione le tensioni indotte siano inferiori ai limiti ammissibili (si considera generalmente un passo minore di 2 km; in ambiente ferroviario, per la presenza di altre strutture con effetto schermante, si possono accettare lunghezze superiori, fino a 3 - 4 km). In corrispondenza dei sezionamenti (e delle attestazioni in arrivo ed in partenza) le




guaine/armature devono essere non accessibili nelle condizioni normali di esercizio (Vedi nota al punto 2.4.0.4 S.T. IS.728);

3) Il collegamento con l'impianto IS deve essere realizzato tramite separazione elettrica. E' considerata tale anche l'interfacciamento con contatti liberi da tensione di relè FS. Nel caso sussistano i requisiti da parte dell’encoder, per il collegamento diretto con le bobine dei relè è necessario che l’alimentazione di questa sia realizzata tramite un alimentatore con trasformatore di isolamento a Specifica IS 365;

4) Il collegamento con eventuale SSDT (PDP), se è realizzato mediante coppia telefonica,

deve essere fatto per separazione galvanica adoperando traslatori ecc., e non collegando a terra eventuali schermi dei cavi;


MDTFED

Fig. 4. Esempio di collegamento tra MDR e SSDT (PDP) nel caso in cui la trasmissione delle informazioni sia realizzata con coppia telefonica.

5) Non si devono utilizzare scaricatori, soppressori, limitatori e filtri con riferimento verso terra

(esempio impianto di terra locale), in quanto inutili ed anche fonte di pericolo, in caso di loro intervento.

6) La sicurezza della misura di protezione mediante separazione elettrica (norma CEI 64.8

art. 413.5) dipende dal buon isolamento verso terra dei circuiti separati e pertanto tale caratteristica va conservata e controllata nel tempo. È necessario segnalare con cartelli monitori sull’armadio/i encoder, che l’impianto è protetto per separazione elettrica anche ad evitare che a seguito di eventuali interventi manutentivi siano modificate le condizioni di installazione. Per le indicazioni da riportare sui cartelli monitori e la tipologia da utilizzare




vedi il Capitolo 3 sottopunto 8) e 9), con la differenza per l’applicazione esterna all’armadio in linea in cui il cartello dovrà essere realizzato in modo da renderlo inattaccabile dagli agenti esterni. .

Di seguito sono esaminate ulteriori casistiche di protezioni in funzione anche: del materiale con cui è costruito l'armadio; se posato fuori o all'interno della zona di rispetto TE; se l'armadio gestisce entrambi i binari (P/D) di una linea elettrificata con BAcc o BAcf.

2.1 Armadio realizzato con materiale conduttivo (lamiera) 2.1.1 Posa ricadente all'interno della zona TE3 Oltre ai requisiti di cui alla premessa è necessario che:

a) l’armadio encoder sia contenuto in un involucro metallico e tra l'involucro e le parti attive dell'armadio encoder ci sia un isolamento complessivo >= 6 kV ed, anche se l’involucro è di materiale conduttore non deve essere collegato a terra. Particolare cura dovrà essere osservata nella posa dei cavi all'ingresso dell'armadio utilizzando isolamento aggiuntivo; stessa cura dovrà essere osservata per la filatura dei cablaggi interni qualora siano posati in prossimità di parti del contenitore esterno.

Fig. 5 Esempio di protezione realizzata mediante involucro dell’armadio encoder di linea

(vedi punto 2.2.0.2 della ST IS 728).




b) In alternativa alla soluzione a), è possibile collegare l’armadio metallico dell’encoder al circuito di ritorno esclusivamente tramite un dispositivo limitatore di tensione tipo Valvola Soulè e purché l’isolamento tra la struttura dell’armadio e le apparecchiature sia quello previsto per la porta di tipo IV [vedi rif. 6]. Il collegamento al circuito di ritorno TE, deve essere realizzato con le modalità di cui al punto 2.3.03 della S.T. IS 728. Per il dimensionamento delle trecce necessarie ad eseguire il collegamento al circuito di ritorno TE vedi punto 2.3.02 della S.T.IS-728.

2.1.2 Posa ricadente all'esterno della zona TE Nessun collegamento deve essere effettuato al il circuito di ritorno TE e tanto meno ad una terra indipendente. Dovrà essere garantito un isolamento verso terra di almeno 0,2 MΩ.

2.2 Armadio realizzato in materiale isolante (vetroresina) Oltre ai requisiti di cui alla premessa, è necessario che siano soddisfatti anche quelli di seguito riportati:

Il materiale con cui è realizzato l'armadio encoder deve presentare un isolamento pari a 6 Kv. (vedi Appendice "C" della S.T. IS 728 "isolamento rispetto al contatto diretto con parti attive del sistema di trazione").

una eventuale verniciatura metallica, avente lo scopo di costituire uno schermo contro le emissioni elettromagnetiche (vedi Norma IS 402), deve essere realizzata solo all’interno dell’Armadietto e, comunque, non accessibile all’esterno, mantenendo il suddetto livello di isolamento.

è’ accettato l’uso di viti, bulloni, ecc… per il fissaggio tra le parti esterna ed interne, purché elettricamente isolati dall’interno, di piccole dimensioni ed in quantità contenuta.

2.2.1 Posa ricadente all'interno o all'esterno della zona TE Nessun collegamento delle parti attive deve essere effettuato con il circuito di ritorno TE e tanto meno ad una terra indipendente.




2.3 Armadio encoder che gestisce entrambe i Segnali di una Linea a doppio binario gestita in BAcc o BAcf

Si ricade nelle casistiche già analizzate al punto 1), figure 1, 2, 3, inoltre dovranno essere rispettati anche i seguenti requisiti:

realizzare sempre un’unica alimentazione per tutte le apparecchiature contenute nell’Armadio, utilizzando, come sorgente, il PBA vicino.

evitare nel modo più assoluto qualsiasi collegamento elettrico con il binario opposto (e/o i suoi enti ad esso elettricamente connessi) a quello cui è stato posato l’Armadio.

tutti i cavi di collegamento tra l’Armadio ed il PBA del binario ad esso opposto devono essere protetti ed evidenziati (mediante guaina tipo anaconda) avendo, anche, cura di mantenere un doppio isolamento sia all’interno dell'armadio encoder che del PBA suddetto.

Fig. 6 Esempio del tratto di doppio isolamento da realizzare sui cavi 2 x 1 di relazione (vedi

V2 all. D SRS) con la garitta posata sul binario opposto a quello cui è stato ubicato l'armadio encoder

Pari DispariPari Dispari

ARMADIO ENCODER




3 ARMADI ENCODER DI STAZIONE (PdS) Premessa: 1) L’alimentazione degli Armadi Encoder può essere derivata dal Q.D. dell’Impianto IS o dalla

sbarra di continuità (centralina), tramite un opportuno interruttore magnetotermico di tipo bipolare e: I. se l’armadio/i encoder è ubicato/i all’interno della sala relè/centralina o in locali

immediatamente adiacenti; se il cavo di alimentazione nel suo percorso non utilizza, anche se per piccoli tratti, canalizzazioni esterne al fabbricato e se gli alimentatori dell’armadio/i encoder hanno separazione galvanica è sufficiente realizzare solo il doppio isolamento nel tratto di ingresso del/i cavo/i di energia in armadio/i encoder fino alla morsettiera di ingresso degli alimentatori.

Fig. 7 Esempio di alimentazione prelevata da Q.D. dell'impianto IS, di uno o più armadi

encoder di PdS ubicati all'interno della sala relè (o locali adiacenti) con separazione galvanica sugli alimentatori dell’armadio/i encoder

II. Se l’armadio/i encoder è/sono ubicato/i all’interno della sala relè e gli alimentatori non hanno separazione galvanica, o all’esterno della sala relè (con distanza ≤100 m) ed, indifferentemente, può/possono avere o non avere separazione galvanica, l’alimentazione deve essere realizzata tramite un trasformatore di isolamento (realizzato secondo la Specifica IS 365) da posizionare sul QD dell’Impianto IS, protetto da interruttore magnetotermico sul primario.

ENCODER 1




I cavi di collegamento tra il trasformatore e l'armadio encoder dovranno essere in doppio isolamento ed evidenziati anche all’interno dell'armadio encoder fino alla morsettiera di ingresso degli alimentatori (come in fig.8).

Fig. 8 Esempio di alimentazione prelevata da Q.D. dell'impianto IS, di uno o più armadi

encoder di PdS ubicati all'interno della sala relè o locali adiacenti (distanza ≤100 m) con o senza separazione galvanica sugli alimentatori dell’armadio/i encoder.

III. se l’armadio/i encoder è ubicato/i fuori dal F.V. e la distanza è >100 m, oltre a quanto previsto per la configurazione precedente con alimentatori con separazione galvanica, è necessario posare un ulteriore trasformatore (fig. 9) in prossimità o nell’armadio encoder (realizzato secondo la Specifica IS 365), protetto da un opportuno interruttore magnetotermico sul primario.

ENCODER 1




E ALIMENTAZIONEARMADIO RELE'

ENCODER 1

(•) Impianto di terra indipendente non simultaneamente accessibile con quello IS Fig. 9 Esempio di alimentazione prelevata da Q.D. dell’impianto IS, di uno o più armadi

encoder di PdS ubicati fuori del FV senza separazione galvanica sugli alimentatori dell’armadio/i encoder

2) Vista la bassissima casistica dei guasti verificatosi sui trasformatori (realizzati secondo la

ST IS 365) la ridondanza con un secondo trasformatore per le alimentazioni degli armadi encoder non sarà più realizzata (non essendo attuata nemmeno sugli impianti IS);




3) L'armadio/i encoder non dovrà/nno essere collegato/i ad alcun impianto di terra;

l'isolamento dell'armadio/i dall’impianto di terra locale (o dalle masse ad esso collegate) deve essere > 0,2 MΩ. Qualora gli armadi siano più di uno dovranno essere effettuati collegamenti di equipotenzialità tra gli armadi stessi con trecce di adeguata sezione (minimo 25 mm2).

Fig. 10 Parte da isolare su ogni armadio Encoder per ottenere un isolamento >0,2 MΩ

dall’impianto di terra. 4) Non si deve in alcun modo collegare a terra, lo schermo e/o la corazza dei cavi Encoder –

Boa (vedi punto 2.4.0.4 S.T. IS.728), poiché (viste le tensioni in gioco) appartengono alla Categoria 0. Il collegamento con le Boe deve essere realizzato per separazione galvanica. La boa, essendo tensionabile, deve avere l'isolamento pari a 6 kV (vedi Appendice "B" della S.T. IS 728 "Isolamento rispetto al contatto diretto con parti attive del sistema di trazione") Le guaine/armature devono essere sezionate con un passo sufficiente a garantire che in ciascuna sezione le tensioni indotte siano inferiori ai limiti ammissibili (si considera generalmente un passo minore di 2 km; in ambiente ferroviario, per la presenza di altre strutture con effetto schermante, si possono accettare lunghezze superiori, fino a 3 - 4 km). In corrispondenza dei sezionamenti (e delle attestazioni in arrivo ed in partenza) le guaine/armature devono essere non accessibili nelle condizioni normali di esercizio (Vedi nota al punto 2.4.0.4 S.T. IS.728).

5) Il collegamento con l'impianto IS deve essere realizzato tramite separazione elettrica. E'

considerata tale anche l'interfacciamento con contatti liberi da tensione di relè FS oppure derivati dalle bobine.




6) Anche il PDP deve adottare la protezione per separazione elettrica o mediante il doppio isolamento (che non richiedono la messa a terra); di norma l’alimentazione è derivata da quella dell’armadio encoder. Il collegamento tra il PDP e i rimanenti componenti del SSDT deve essere realizzato per separazione galvanica utilizzando traslatori ecc. e non collegando a terra eventuali schermi dei cavi.

Fig. 11 Armadio PDP, esempio di collegamento tra componenti del SSDT.

7) Non si devono utilizzare scaricatori, soppressori, limitatori e filtri di rete con riferimento

verso terra, in quanto inutili ed anche fonte di pericolo, in caso di loro intervento. 8) La sicurezza della misura di protezione mediante separazione elettrica (norma CEI 64.8

art. 413.5) dipende dal buon isolamento verso terra dei circuiti separati e pertanto tale caratteristica va conservata e controllata nel tempo. Si deve segnalare con cartelli monitori sull’armadio/i encoder, che l’impianto è protetto per separazione elettrica anche ad evitare che a seguito di eventuali interventi manutentivi siano modificate le condizioni di installazione.

6) I cartelli monitori saranno realizzati con scritta nera su sfondo giallo e dovranno essere di tipo adesivo da applicare su un’anta (sia esternamente che internamente) in modo che in qualsiasi condizione siano visibili. Di seguito si riporta un esempio.




Dimensioni: 20 x 6 cm Fig. 12 Esempio di cartello monitore che indica che l’impianto è protetto mediante separazione elettrica 9) Se si utilizza anche la protezione mediante componenti elettrici di classe II, il cartello

monitore deve indicare anche tale misura di protezione.

Dimensioni: 24 x 8 cm Fig. 13 Esempio di cartello monitore che indica che l’impianto è protetto mediante separazione elettrica e componenti elettrici di classe II

L’IMPIANTO È PROTETTO MEDIANTE SEPARAZIONE ELETTRICA

( Norma CEI 64.8 Art. 413.5) È vietata la messa a terra

L’IMPIANTO È PROTETTO MEDIANTE SEPARAZIONE ELETTRICA E COMPONENTI

ELETTRICI DI CLASSE II (Norma CEI 64.8 Art. 413.5 e Art. 413.2)

È vietata la messa a terra

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