Medições em ambientes de alta tensão: Manutenção de linha aérea e pantógrafo

A catenária de um trem é uma parte vital da infraestrutura ferroviária. Pode ser visto como seu sistema circulatório, alimentando o material circulante. O contato correto entre o pantógrafo e a catenária é obrigatório para a operação eficiente do trem. Os trens elétricos estabelecem contato com a catenária por meio de seus pantógrafos.

As características das linhas de contato aéreo de alta tensão para trens elétricos precisam cumprir certos critérios para garantir perdas mínimas, desgaste limitado, bem como um risco reduzido de interrupção durante a transmissão de corrente para a unidade de energia do veículo. Para atender aos requisitos dessas condições operacionais, o posicionamento vertical e horizontal da catenária e sua tensão precisam estar em conformidade com os padrões internacionais.

Um sistema de monitoramento confiável fornece informações valiosas sobre a condição da linha de contato aérea em combinação com a posição dos trens ao longo da pista.

As medições devem incluir valores como força de contato vertical, aceleração vertical e cálculo da posição lateral das forças de contato.

As medições pantográficas e a avaliação da condição da catenária podem ser feitas com motores ferroviários regulares equipados com sistemas de medição durante a operação normal. A capacidade de registrar e coletar todos os dados no banco de dados permite o monitoramento de locais específicos durante um período escolhido, resultando na aquisição de dados para monitoramento preditivo de linhas aéreas.

Mas quais são os requisitos para um sistema de monitoramento confiável e um diagnóstico sustentável?

O principal requisito para o monitoramento de linhas aéreas e pantógrafo são medições precisas em um ambiente de alta tensão (15 - 25 kV). Os sensores ópticos são elementos passivos e, como seu princípio de medição é baseado na luz, não é necessária excitação ativa dos sensores. Isso significa que não há interferências com outras operações durante a medição.

A tecnologia óptica é imune a interferências EM e RF e, portanto, é a opção perfeita para medições de catenárias e pantógrafos. Quando os sensores elétricos falham ou precisam de métodos de proteção avançados, as medições ópticas ainda são confiáveis, precisas e estáveis.

O foco das medições através de um sistema de detecção de fibra óptica é o deslocamento lateral do fio de contato aéreo, as forças de contato verticais momentâneas e a detecção de picos de força inadmissíveis e perda de contato.

O sistema de medição de pantógrafo Fiber Bragg Grating (FBG) da HBK garante:

• Detecção do alívio da força de contato no pantógrafo

• Medição do movimento lateral do fio de contato

• Detecção de picos indesejados na força de contato

• A possibilidade de rastrear todas as medições realizadas via localização GPS (precisão de posição de 1 m)

• Definição de limiares e disparo de alarmes instantâneos quando uma condição crítica é detectada

• Operação contínua 24/7

• Conformidade com EN 50317 (padrão para medir a interação da linha de contato do pantógrafo)

• Influência mínima na manutenção do veículo usando tiras de contato padrão