Sicurezza costante e certificata nella misurazione della trasmissione elettrica dei veicoli

Con il sistema di acquisizione dati QuantumX, HBM offre due moduli di misura isolati con certificazione VDE: per un’affidabilità garantita in caso di misurazione con potenziale elettrico troppo alto.

I legislatori continuano a richiedere ulteriori riduzioni delle emissioni di CO2 e inquinanti; per questo motivo, nel medio e nel lungo termine, dobbiamo raggiungere l’abbandono totale dell’uso di carburanti fossili per alimentare i veicoli. La realizzazione di trasmissioni elettriche sta quindi assumendo un ruolo sempre più importante. Esistono diverse possibili soluzioni: ibridizzazione delle trasmissioni tradizionali, veicoli elettrici alimentati a batteria, celle di carburante e l’introduzione di unità ausiliarie elettriche con le relative modifiche ai componenti dei veicoli. Analogamente, vengono sempre più incentivate la creazione e l’espansione delle infrastrutture di ricarica appropriate per il rifornimento di idrogeno o la ricarica elettrica. I gruppi di propulsione elettrici e dinamici si stanno diffondendo sempre di più!

Tuttavia, la realizzazione di trasmissioni e unità ausiliarie elettriche, insieme all’integrazione di dispositivi di immagazzinamento dell’energia con tensioni elettriche elevate/pericolose nei veicoli, pone delle sfide sempre maggiori nell’ambito della sicurezza quando si ha a che fare con tensioni elettriche elevate/pericolose nei banchi prova e nei test sul campo e oltre. QuantumX di HBM offre due moduli di misura con certificazione VDE, per una certificazione di sicurezza indipendente nello sviluppo e nelle prove dei sistemi azionati elettricamente e nell’installazione degli stessi.

 

La crescita della mobilità elettrica

La mobilità elettrica si sta diffondendo sempre più in tutto il mondo, non soltanto nel settore privato, ma anche nelle aziende. Le trasmissioni elettriche sono sempre più diffuse nel settore della logistica, dell’aviazione, dei trasporti, dello sport e del tempo libero. Rispetto ai motori a combustione, le trasmissioni elettriche hanno il vantaggio di essere più efficienti, più agili ed ecologiche se l’intera catena di trasmissione elettrica è sostenibile.

Tuttavia, la tecnologia è sempre più esigente in termini di sicurezza perché le tensioni elettriche elevate possono essere letali, in tutto il ciclo di vita del prodotto, dallo sviluppo, all’esercizio, al termine della vita utile del prodotto e anche oltre.

 

Misurazioni e prove sicure in ambienti ad alta tensione

"A seconda del modello, nei componenti elettrici come il sistema di immagazzinamento di energia dei veicoli elettrici possono verificarsi tensioni fino a 800 volt. In un adulto sano, una tensione superiore a 50 V CA or 120 V CC è considerata potenzialmente letale" dice Christof Salcher, Product Manager di HBM. "Per questo all’interno della nostra famiglia di QuantumX con il Modulo a tensione MX403B e il Modulo con termocoppia MX809B offriamo due moduli di misura precisi e isolati, originariamente sviluppati per le analisi metrologiche dei componenti elettrici.

Con questi moduli offriamo un concetto di sicurezza integrato lungo l’intera catena di misura, al momento ancora unico sul mercato. VDE ci ha affiancati fin dall’inizio nello sviluppo, nella produzione e nell’assistenza e ci ha permesso di ottenere la certificazione VDE.  Il possesso di una certificazione ha costituito una novità e ci ha permesso di spiccare nel settore, oltre a far riflettere i nostri clienti."

 

Un concetto di sicurezza integrato lungo l’intera catena di misura

Con il modulo a tensione MX403B e il modulo con termocoppia MX809B, HBM offre due moduli di misura precisi e isolati, originariamente sviluppati per le analisi metrologiche dei componenti elettrici.

 

Protezione degli operatori dai rischi in caso di presenza di tensioni elettriche pericolose

Con il certificato VDE, l’istituto di collaudo e certificazione del VDE (Associazione tedesca delle imprese dell’elettrotecnica, dell’elettronica e dell’informatica) conferma che entrambi i moduli QuantumX soddisfano gli standard applicabili e riducono così i rischi per l’operatore a un livello accettabile. La certificazione dipende, tra le altre cose, dallo standard per gli strumenti di misura IEC 61010 e dalle sue specifiche per i circuiti di test e misura negli strumenti di misura e lungo l’intera catena di misura, dai trasduttori fino all’elettronica di misura. QuantumX MX403B e MX809B rispondono a questi requisiti con un concetto di isolamento integrato: cavi di misura robusti e con doppio isolamento, cavi di misura sicuri, connettori protetti dal contatto e design conforme a IEC61010 dei dispositivi; il tutto realizzato rispettando le distanze minime necessarie e le specifiche di isolamento e superando i test richiesti.

Naturalmente, ciò non consente di eliminare completamente i pericoli. Tutto il personale che opera in un ambiente con potenziale elettrico pericoloso deve essere adeguatamente formato (es. elettricisti qualificati per i sistemi HV nei veicoli a motore). In questi corsi, si studiano e si mettono in pratica tutti i comportamenti e le misure relative alla sicurezza su un veicolo elettrico, assistiti da esperti. Si impara quindi a selezionare e a gestire attrezzature elettriche sicure. Ad esempio, se gli operatori si feriscono mentre lavorano con dispositivi di misura non sicuri, la società e il responsabile diretto sono personalmente responsabili. Adottando standard di sicurezza comprovati, le società possono svolgere e documentare più agevolmente i loro doveri relativi alla sicurezza sul lavoro.

 

Raccolta ed elaborazione dei dati di misura per la preparazione di bilanci di energia

I due moduli si completano a vicenda con le grandezze di misura di tensione e corrente per QuantumX MX403B e tensione e temperatura per QuantumX MX809B. Sono adatti per compiti di misura complessi in molti campi di applicazione:

  • Il modulo QuantumX MX403B a tensione misura tensioni fino a 1000 volt e correnti tramite derivazione o carico “clip-on”. È quindi particolarmente adatto per compiti di misura dinamici in laboratorio, sui banchi prova o in applicazioni mobili e offre una frequenza di campionamento fino a 100 kS/s per canale, con un’ampiezza di banda fino a 40 kHz.
  • L’amplificatore QuantumX MX809B offre otto canali per la misurazione delle temperature e usa termocoppie e tensioni elettriche ad alto potenziale. È quindi particolarmente adatto per test e analisi di motori elettici, generatori, rettificatrici o inverter, stazioni di ricarica e dispositivi di immagazzinamento dell’energia come batteria ad alta tensione e celle a carburante. Nel test relativo all’immagazzinamento dell’energia, l’amplificatore può essere usato per misurare con precisione le tensioni e le temperature nelle celle con un potenziale fino a 1000 volt.

"Grazie alla completa integrazione nella famiglia QuantumX, è possibile costruire sistemi completi variabili con collegamento EtherCAT o bus CAN. Oltre ai fattori elettrici e termici, anche le grandezze meccaniche sono molto importanti. Non dobbiamo dimenticare infatti che un sistema di immagazzinamento dell’energia moderno, in quanto parte rilevante del sistema, deve essere integrato nell’intero veicolo e deve rispettare tutte le condizioni ambientali" afferma Christof Salcher. "Ciò consente di creare impostazioni di test complete per verificare il rendimento, il funzionamento, la stabilità in esercizio, l’affidabilità e la sicurezza. Lo sviluppo di bilanci di energia e temperatura, ad esempio nei test dei sistemi a batteria, delle stazioni di ricarica o delle unità ausiliarie, pone una domanda decisiva: “In quale intervallo si situa il mio veicolo?” I dati di misura possono essere analizzati in fase di misura ed essere immediatamente integrati in sequenze di test completamente automatizzate in tempo reale."

 

Test regolari per un livello elevato di sicurezza verificabile

Con QuantumX, HBM offre un sistema completo che risponde ai requisiti di sicurezza a lungo termine connessi alla sempre crescente diffusione dei componenti elettrici. "Solamente i prodotti che vengono testati regolarmente possono avere il certificato VDE" spiega Christof Salcher. Dopo aver effettuato test di prodotto e ispezioni in fabbrica a cadenza regolare, gli esperti della sicurezza di VDE si sono convinti dell’elevata qualità degli standard di produzione di HBM. Tutti i dipendenti coinvolti nella produzione e nell’assistenza relative ai moduli sono elettricisti qualificati. "Grazie al certificato VDE, riconosciuto a livello internazionale, QuantumX MX403B e MX809B rispondono ai più alti requisiti di sicurezza a livello mondiale" aggiunge Christof Salcher, "per compiti di misura complessi e sicuri nel campo dell’alta tensione."

 

QuantumX – il sistema DAQ per misure affidabili di alte tensioni

I moduli MX403B e MX809B del sistema di acquisizione dati QuantumX misurano in maniera affidabile e precisa corrente, tensione e temperatura per compiti di misura complessi nel campo dell’alta tensione:

  • Sicurezza in presenza di alta tensione lungo l’intera catena di misura con cavi di misura sicuri, connettori brevettati protetti dal contatto, ingressi isolati e design dei dispositivi conforme a IEC61010.
  • Risponde ai più alti requisiti di sicurezza internazionali per misurazioni fino a 1000 volt (verificabile con la certificazione VDE).
  • Applicabile universalmente per la ricerca e lo sviluppo di sistemi elettrici, ad esempio nei settori automotive, aerospaziale, dei trasporti e della costruzione di macchinari.
  • Grazie alla sincronizzazione standardizzata, QuantumX MX403B e MX809B funzionano come un’unità sola e possono essere utilizzati per creare bilanci di energia complessi, ad esempio per sistemi di immagazzinamento dell’energia.

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