Le attrezzature Genesis HighSpeed per test elettrici nel Damstra Lab

Il Prof. Ir. Damstra Laboratory di Hengelo—noto in breve come Damstra lab—è un laboratorio che esegue test di componenti e sistemi elettrici. Il laboratorio esegue un’ampia gamma di test elettrici ed è uno dei pochi laboratori in Olanda che dispone di un generatore per l’esecuzione di test in corto circuito. Il Damstra lab è un’azienda indipendente del gruppo Eaton che esegue test non soltanto per le altre aziende del gruppo, ma anche per produttori terzi. Come molti altri centri di test nei settori della bassa, media e alta tensione, il laboratorio usa le attrezzature Genesis HighSpeed per la registrazione dei transitori e l’acquisizione dei dati.

Il Damstra lab esegue diversi tipi di test sulle attrezzature e sui componenti elettrici. Con l’aiuto dei test, il laboratorio convalida il design e le specifiche nel contesto dello sviluppo del prodotto dei diversi produttori, si occupa delle certificazioni in accordo agli standard applicabili e verifica i componenti generati dalla produzione. In questo modo assicura che essi siano conformi alle specifiche iniziali del prodotto e che i processi di produzione siano regolari. Il laboratorio si occupa anche di ricerche di non conformità per stabilire le cause all’origine dei guasti dei sistemi. I dipendenti del laboratorio, inoltre, aiutano i clienti nella pianificazione dei test nel contesto della validazione del design e della certificazione dei prodotti.

 

 

“Il Damstra lab è specializzato nei test di sistemi di interruttori elettrici e distribuzione e di componenti degli interruttori elettrici” spiega Menno Visser, il direttore del laboratorio. “La nostra competenza principale consiste nel convertire lo standard di prodotto in un test affidabile. Eseguiamo test su attrezzature che vanno dai fusibili ai pantografi ad alta tensione per la ferrovia ai capicorda e ai sistemi busbar. Eseguiamo test in corto circuito, test di impulsi di tensione, test di resistenza alla tensione, misurazioni di scarica (parziale), test di aumento della temperatura e test di resistenza meccanica. Tra i nostri clienti annoveriamo costruttori di pannelli, produttori di cavi e accessori e aziende che operano nel campo delle utility, dell’energia e dei trasporti, in particolare veicoli elettrici e trasporto su rotaie.”

Il laboratorio lavora in conformità alla norma IEC/ISO 17025 e viene sottoposto ogni anno ad audit da parte dell’IECEE in qualità di laboratorio di test CB per la certificazione DEKRA. Il Damstra lab ha inoltre ricevuto l’autorizzazione di Intertek per l’esecuzione di certificazioni ASTA.

 

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La stazione di controllo di Damstra Lab
La stazione di controllo di Damstra Lab
BE3200 Test Sequencer
Il sequenziatore di test BE3200 di HBM per la temporizzazione e il controllo delle sequenze dei test balistici o su commutatori.
Dispositivi di prova già cablati
Dispositivi di prova già cablati

Hazemeyer e Holec

La storia del Damstra lab inizia nel 1920, quando Hazemeyer & Co ha avviato il primo laboratorio. Nei primi anni, il laboratorio si occupava essenzialmente dei test di prodotti sviluppati e realizzati da Hazemeyer e, successivamente, dalla stessa Holec. Il Damstra lab è stato uno dei primi laboratori in Olanda attrezzato per i test ad alta tensione.

Nel 2001, è stato aperto un nuovo laboratorio in Europalaan ad Hengelo, dedicato al Prof. Damstra che era stato coinvolto nella sua progettazione. Nel 2003, Holec è stata acquisita da Eaton. Da allora, il laboratorio fa formalmente parte della divisione elettrica europea di Eaton, ma opera come laboratorio di test indipendente. Il laboratorio effettua quindi anche test per terzi. Nel corso degli anni, il lavoro effettuato per terzi è aumentato notevolmente e oggi costituisce di fatto la maggioranza del lavoro.

“Con soli 12 dipendenti, il Damstra lab non è certo il più grande laboratorio di test per componenti e sistemi elettrici esistente”, spiega Visser e aggiunge: “ma dato che siamo un’organizzazione relativamente piccola e con struttura orizzontale, siamo in grado di operare in modo rapido e flessibile. Dobbiamo affrontare molta concorrenza a livello globale, ma grazie alle linee di comunicazione brevi, alle installazioni di prova efficienti e ai nostri ingegneri esperti, siamo in grado di supportare in maniera ottimale i nostri clienti. Il nostro team si occupa dell’intero ciclo di prova: sviluppiamo i test, configuriamo il setup dei test, eseguiamo i test, convalidiamo i dati e registriamo tutti i risultati in un report del test. Siamo inoltre in grado di occuparci della manutenzione delle attrezzature”.

 

 

Inner view of the of short-circuit testing facilities
vista interna delle strutture per i test in corto circuito
Inner view of the of short-circuit testing facilities
vista interna delle strutture per i test in corto circuito
View of one switchboard at Damstra Lab
vista di un quadro elettrico

Strutture ben attrezzate per i test su componenti elettrici

Il Damstra lab è ben attrezzato. “Abbiamo quattro sale per i test dove svogliamo diversi tipi di test in corto circuito,” ci spiega Peter van Gestel,senior test engineer e coordinatore dei test in corto circuito durante una visita guidata. “Due delle sale per i test sono collegate a un loro generatore di corto circuito, che risale al 1956, ma che è stato radicalmente rimodernato nel 2015. Il rotore del generatore pesa 28 tonnellate e fornisce una potenza pari a 500MVA. La tensione in uscita di 6,3 kV viene trasformata in livelli di tensione diversi per mezzo di trasformatori, con i quali è possibile generare una corrente di corto circuito massima di 120 kA per un secondo. Il sistema switch-on da noi sviluppato in combinazione con i temporizzatori HBM ci consente di eseguire test in corto circuito nell’intervallo di bassa tensione fino a 1450 volt e nell’intervallo di media tensione fino a 24 kV. Disponiamo anche di un ampio laboratorio dielettrico, dove effettuiamo test di frequenza delle reti elettriche, test di scarica e prove d’urto su sistemi a bassa e media tensione con tensioni fino a 400 kV.”

Per i test di temperatura con valori compresi tra -40 e +180 °C, nel laboratorio di test sono presenti quattro camere climatiche per componenti di dimensioni ridotte e una camera di temperatura per attrezzature e installazioni di grandi dimensioni, in cui è possibile effettuare test in un intervallo di temperatura compreso tra -25 e +60 °C. Nel laboratorio, è inoltre possibile effettuare test di resistenza meccanica su interruttori, ad esempio, che, in caso di necessità, possono essere registrati con videocamere ad alta velocità.

 

 

Unità ricevente del sistema di isolamento HBM ISOBE
Unità ricevente del sistema di isolamento HBM ISOBE
Safe data acquisition of high-voltage measurements thanks to the ISOBE transmission system.
Acquisizione dati sicura in misurazioni ad alta tensione, grazie al sistema di trasmissione ISOBE.
Real-time data acquisition with HBM Genesis HIghSpeed data recorders
Acquisizione dati in tempo reale con i registratori dati Genesis HighSpeed di HBM

Test di illuminazione

Il laboratorio usa attrezzature per test e acquisizione dati dagli anni Ottanta, compresi i precursori dell’hardware Genesis HighSpeed che HBM produce dal 2009. Oggi, vari sistemi di questa serie (tra cui i sistemi di acquisizione dati Genesis 7t, Genesis 5i e Genesis 2i) sono utilizzati dal Damstra lab per l’esecuzione di diversi test. Le attrezzature Genesis racchiudono in un unico alloggiamento un registratore di transitori, un registratore dati e un sistema di acquisizione dati. Il laboratorio utilizza anche attrezzature HBM sviluppate appositamente per i test di carattere elettrico. Ad esempio, il laboratorio possiede un ISOBE5600, un registratore di dati stand-alone che effettua misurazioni a una velocità massima di 100 MS/s. Il registratore fornisce dati digitali ed è particolarmente adatto per test ad alta tensione, come i test di illuminazione, i test su interruttori e i test di impulsi. L’uso di cavi in fibra ottica protegge il registratore dalle interferenze elettromagnetiche. Il software Perception di HBM consente di elaborare i dati di misura.

“I vantaggi di un sistema di registrazione di transitori HBM si riflettono anche nella misurazione delle tensioni derivate da esplosioni” dice Van Gestel. “Un impulso di luce dura solo per una frazione di secondo, quindi è necessario misurare ad altissima velocità. Poiché il trasferimento dei dati di misura al PC avviene tramite fibra ottica, sono escluse interferenze e i dati di misura sono quindi più precisi. Poiché la fuoriuscita dell’alta tensione è impossibile, anche la sicurezza risulta notevolmente migliorata”.

Il Damstra lab utilizza anche un sequenziatore di test BE3200 di HBM. Con questo controller ad alta velocità, è possibile controllare in maniera precisa l’uso delle attrezzature per l’esecuzione dei test. Il dispositivo è stato sviluppato appositamente per la temporizzazione e la gestione delle sequenze dei test durante l’esecuzione di test su commutatori in ambienti a bassa, media e alta tensione. Viene installato un sensore nell’albero di un generatore di corto circuito, in modo da sincronizzare la temporizzazione del sequenziatore con il generatore. Le 32 uscite con isolamento ottico si attivano e si disattivano in accordo a una sequenza programmata. Il software fornisce i risultati in millisecondi. Il programma del sequenziatore di controllo funziona su un normale PC.

 

 

Le attrezzature Genesis HighSpeed soddisfano completamente le esigenze del laboratorio

“Non abbiamo mai sentito davvero la necessità di orientarci verso sistemi alternativi rispetto a Genesis HighSpeed”  afferma Van Gestel.

“Siamo molto soddisfatti delle attrezzature e del software. Le attrezzature e il software sono noti nel settore per essere molto affidabili e sono stati certificati. Per questo motivo, gli audit esterni dei nostri laboratori sono molto flessibili per quanto riguarda le attrezzature e il software di misura. HBM ci fornisce le attrezzature e il software e ci offre formazione e manutenzione. Apprezziamo in particolare gli update automatici del software compresi nel contratto di assistenza, perché in questo modo il nostro software è sempre aggiornato su tutte le attrezzature che usiamo. È molto importante che i consulenti HBM pensino sempre attivamente alla soluzione ottimale. Siamo noi a fissare le specifiche per le attrezzature di misura che desideriamo, ma HBM ci fornisce costantemente consigli preziosi per la soluzione finale. HBM ci supporta inoltre nella programmazione del software nel caso in cui abbiamo necessità di funzioni specifiche. Il fatto che il dipartimento di sviluppo di Genesis si trovi a Waalwijk costituisce per noi un notevole vantaggio, in quanto la linea di comunicazione si accorcia. Quando HBM lavora a nuovi sviluppi, il dipartimento di sviluppo ci consulta regolarmente e ciò si traduce in un’interazione fruttuosa”. 

 

 

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