Sistem de alimentare electrică pentru calea ferată

Cadru

Când compania lituaniană de soluții de inginerie inteligente, Fima, a câștigat contractul de modernizare a sistemelor de semnalizare și alimentare de-a lungul unui coridor de transport feroviar transeuropean de 112 km, compania a ales echipamentul Eaton de medie tensiune (MT) ca bază pentru modernizarea sistemului de alimentare. Linia feroviară dintre Kaunas și Kybartai din Lituania - Ramura IX D a Coridorului Internațional de Transport IX - este o legătură vitală în rețeaua europeană de transport feroviar de marfă, iar traficul pe traseu crește rapid. În anul 2000, Căile Ferate Lituaniene (Lietuvos Geležinkeliai AB) au transportat 30.721.000 tone de marfă, dar cifra estimată pentru 2011 este de 52.230.000, o creștere de peste 70% în doar 11 ani.

Până de curând, însă, ruta a folosit echipamente de semnalizare și de alimentare datând din epoca sovietică, iar resursele lor se apropiau de sfârșitul vieții lor de serviciu. Din acest motiv, Lietuvos Geležinkeliai AB, cu ajutorul Uniunii Europene, a inițiat un proiect major de actualizare a infrastructurii traseului de 112 km, care include opt stații, 212 puncte de garare, 437 semnale și 33 treceri la nivel. Fima, o importantă companie lituaniană de inginerie cu rezultate remarcabile în proiecte de infrastructură majore, a reușit să câștige contractul - cel mai mare din istoria companiei - atât pentru lucrările de semnalizare, cât și pentru modernizarea alimentării pe linie. Pentru modernizarea secțiunii de alimentare, pentru companie a fost necesar să furnizeze un nou sistem de 10 kV pentru distribuirea energiei la stații și la alte locații de pe linie, acolo unde este coborât de transformatoarele locale la 400 V pentru a alimenta sistemele de control al traficului, încălzitoarele locale și alte sarcini. 

Provocare

După ce au analizat cerințele pentru proiect, inginerii de la Fima au descoperit că au nevoie de șase unități Ring Main Unit de MT, configurate ca un mix de întreruptoare de sarcină pentru linii electrice de alimentare și plecare și întreruptoare automate pentru protecția transformatorului de putere. În plus, au nevoie de 13 tablouri de distribuție de MT în diferite configurații, care includ, de regulă, întreruptoare de alimentare și de plecare, întreruptoare de cuplă și separatoare de sarcină cu fuzibile pentru a alimenta transformatoare de putere. 

Soluția

Inginerii au examinat cu atenție echipamentul MT oferit de un număr de furnizori înainte de a lua o decizie preliminară conform căreia produsele Eaton ar putea fi cel mai potrivite pentru cerințele lor. Înainte de alegerea finală, au vizitat fabrica Eaton din Hengelo, Olanda, unde au fost impresionați de locația curată și bine organizată și de răspunsurile specializate pe care le-au primit la întrebările tehnice adresate. Totuși, acestea nu au fost singurele motive pentru alegerea unităților Ring Main Unit Xiria și a tablourilor de distribuție SVS 08 pentru proiect. Un alt factor cheie a fost construcția compactă a acestor produse, care nu numai că le face mai ușor de manevrat, ci și înseamnă că ar putea fi montate în clădiri mai mici, cu costuri de construcție mai mici.

Decizia inginerilor Fima a fost, de asemenea, influențată favorabil de utilizarea tehnologiei de comutare în vid și a izolației solide în echipamentele Xiria și SVS. Celulele bazate pe dispozitive de comutare în vid oferă o durată de viață foarte lungă și aproape nu necesită întreținere. În plus, pentru că elimină necesitatea utilizării unor substanțe nocive, precum hexafluorura de sulf, nu prezintă niciun pericol pentru mediul înconjurător pe timpul duratei sale de viață sau când este eliminat la finalul duratei de viață. Siguranța și capabilitățile de măsurare au fost importante. Izolația solidă oferă, de asemenea, beneficii importante. Este robustă și rezistentă la deteriorări și reduce foarte mult riscul producerii unui scurtcircuit periculos, care ar putea provoca daune majore echipamentului însuși, precum și vătămări potențial grave pentru oricine lucrează în vecinătate. În plus, deoarece izolația solidă poate fi profilată cu exactitate în toate zonele, descărcările de tip corona sunt practic eliminate.

Factorul final al deciziei a fost capacitatea tablourilor de distribuție de a permite dotarea extinsă cu mijloace de contorizare. Acestea sunt necesare în scopuri comerciale de contabilitate, deoarece tablourile de distribuție furnizează energie atât căii ferate, cât și utilizatorilor externi, iar compania care operează căile ferate are nevoie de informații detaliate despre consumul de energie electrică, pentru ca acești utilizatori să poată fi facturați corespunzător. Demonstrând flexibilitate „Cerințele pentru siguranța personalului de operare au fost pe deplin satisfăcute”, a declarat Gediminas Abartis, directorul departamentului de soluții Fima Energy Solutions și, „când aveam nevoie de schimbări, Eaton a răspuns rapid și a adaptat echipamentul pentru nevoile proiectului și prin aceasta ne-a ajutat să ne menținem în grafic. Pe scurt, sprijinul pe care l-am primit de la echipa Eaton a fost excelent.” La momentul scrierii articolului, echipamentul Eaton a fost instalat și aproape integral a fost pus în funcțiune. Atât instalarea, cât și punerea în funcțiune, efectuate fără a întrerupe funcționarea normală a căilor ferate, a fost fluentă și fără probleme, iar echipamentul - care acum este în funcțiune - corespunde și depășește atât așteptările Fima cât și ale operatorului feroviar. 

Rezultat

Unitățile de medie tensiune Ring Main Unit Xiria și celulele SVS de la Eaton au oferit o soluție de încredere, versatilă și rentabilă pentru un proiect major de modernizare a uneia dintre cele mai importante legături de transport feroviar din Lituania. Iar noile echipamente oferă deja beneficii importante operatorului căilor ferate. „Fiabilitatea îmbunătățită a rețelei de energie electrică a căilor ferate este, după cum vă așteptați, unul dintre cele mai remarcabile beneficii”, a declarat Gediminas Abartis, „dar un control mai bun asupra rețelei și o mai mare flexibilitate sunt la fel de importante. Și, bineînțeles, costurile de funcționare vor fi scăzute din cauza cerințelor minime de întreținere ale celulelor cu vid. Echipamentul Eaton este, fără îndoială, una dintre pietrele de temelie esențiale ale acestui proiect de mare anvergură.”