Scelte progettuali alimentazione Impianti LFM in galleria

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1 Progetto Figi Corso in Cotutela Scelte progettuali alimentazione Impianti LFM in galleria Roma, 27/01/2011 Ing. Massimo Castellani

2 Criteri macro di progetto in relazione alla tipologia dei carichi elettrici UTENZA REQUISITI DELL ALIMENTAZIONE DISTRIBUZIONE TERRITORIALE Segnalamento Continuità assoluta di alimentazione Concentrati nei posti tecnologici Illuminazione vie di esodo Diffusione sonora Telefonia d emergenza Radiocopertura GSM prese elettriche VVFF/armadi avvolgicavo/proiettore treppiede Perdita di alimentazione non superiore ai 500 m Distribuiti lungo tutta la linea con interdistanze da 15m, 250m, 2 3km Impianti Antincendio - Ventilazione Doppia alimentazione Concentrati negli imbocchi e finestre 2

3 Alimentazione utenze per emergenza in galleria La doppia alimentazione delle utenze di emergenza è richiesta dalle seguenti norme/leggi: DM 28/10/05 Sicurezza nelle gallerie ferroviarie: Gli impianti di alimentazione elettrica a servizio dei dispositivi di emergenza devono prevedere opportune configurazioni o ridondanze tali da garantire, in caso di guasto singolo, la sola perdita di brevi tratti di impianto, comunque non superiori a 500 metri Specifica Tecnica di Interoperabilità concernente la «sicurezza nelle gallerie ferroviarie» nel sistema ferroviario transeuropeo convenzionale e ad alta velocità: Il sistema di distribuzione di alimentazione delle installazioni attinenti alla sicurezza (rilevatore di incendi, illuminazione di emergenza, comunicazioni di emergenza e qualsiasi altro sistema considerato dal gestore dell'infrastruttura o dall'ente appaltante come vitale per la sicurezza dei passeggeri nella galleria) deve essere progettato per consentire al sistema di tollerare un danno inevitabile attraverso (ad esempio) collegamenti alternativi di eccitazione. L'alimentazione elettrica deve essere in grado di funzionare pienamente anche in caso di perdita di un elemento fondamentale. Le luci di emergenza e i sistemi di comunicazione devono disporre di una riserva di 90 minuti. RFI - LF610 Specifica tecnica miglioramento della sicurezza nelle gallerie ferroviarie sottosistema LFM :L alimentazione dell impianto deve avvenire tramite 2 cabine di trasformazione, poste agli imbocchi di galleria, ciascuna derivata da fonti tra loro elettricamente distinte, in modo che sia sempre assicurata l alimentazione delle dorsali 1kV in galleria, anche in caso di mancanza di una delle 2 fonti. UNI9490 Alimentazione idriche per impianti automatici antincendio:in caso di 2 elettropompe in parallelo, le relative alimentazioni di energia elettrica devono provenire tramite linee separate o separabili, da generatori distinti a loro volta non azionabili dalla medesima sorgente di forza motrice. UNI EN Installazioni fisse antincendio sistemi automatici a sprinkler: la Norma fornisce requisiti e indicazioni per la progettazione l installazione e la manutenzione di sistemi a sprinkler in edifici e impianti industriali 3

4 Sistema AV/AC BO-FI: Generalità 78,5 Km di tracciato ferroviario 73,2 Km di tracciato in galleria 7 gallerie di lunghezza > 2Km 2 gallerie di lunghezza tra 500 e 1000 m 19 Km di tunnel pedonali per servizio/sicurezza 10 Accessi Primari (piazzole agli imbocchi delle gallerie attrezzati per permettere l accesso in galleria ai mezzi di soccorso) 12 Finestre in galleria 6 Posti di Gestione dell Emergenza Periferici 4

5 Sistema AV/AC BO-FI: Generalità m m m m m 5

6 Sistema AV/AC BO-FI: Generalità m 717 m 693 m m 6

7 Utenze per l emergenza in galleria Diffusione sonora Illuminazione della galleria Telefono D Emergenza 7

8 Impianti Antincendio 8

9 Impianti di controllo fumi in finestra 9

10 Impianti di controllo fumi in finestra 10

11 Impianti radiobase GSM-R 11

12 Sistema di alimentazione impianti di segnalamento linee AV/AC in galleria 12

13 Esempi di Quadri BT QBT400 QSP 144Vcc QGBT QMATS Q1kV BTS QGBT 13

14 Architettura sistema di alimentazione MT 37 cabine MT/BT 4 Enel (tra loro indipendenti) 4 GE 1250kVA 15 kv 15 kv Enel1 GE Cabina 1 Cabina 2 Cabina 3 Enel2 GE Cabina kV 1kV 0.4kV 0.4kV 1kV 0.4kV 1kV 0.4kV 1kV 0.4kV 1kV 0.4kV 1kV 0.4kV 15 kv Enel3 GE Cabina 23 Cabina 24 Cabina 25 Cabina 37 Enel4 GE 0.4kV 1kV 0.4kV 0.4kV 1kV 0.4kV 0.4kV 1kV 0.4kV 1kV 0.4kV 1kV 0.4kV 14

15 Schema a blocchi Alimentazione rete MT da GE Shelter GE Motore DIESEL Alternatore 400 V Shelter Cabina BT/MT QBT QMT RETE MT BT/MT 15

16 Cabina ENEL Pianoro Nord CABINA SICUREZZA ALIMENTAZIONE DI SOCCORSO PIANORO NORD CABINA 1 PIANORO NORD 16

17 Tipologico Cabina 1 Sicurezza- Pianoro Nord DA CABINA ENEL PIANORO NORD A CABINA 2 EMILIA 1 CONGIUNTORE DI SBARRA 24 KV - 630A - 16kA 1sec SBARRA "A" SBARRA "B" Alimentazione a 400/230V PROTEZIONE TRASFORMATORE 15/0,4 KV PROTEZIONE TRASFORMATORE 15/0,4 KV PROTEZIONE TRASFORMATORE 15/1 KV Alimentazione dorsali a 1kV ai quadri di tratta in galleria TR kva 15 kv/0,42 kv TR kva 15 kv/0,42 kv TR kva 15 kv/1 kv 17

18 Quadro di Media Tensione 18

19 Gruppo Elettrogeno 1250 kva 19

20 Protezione e Riconfigurazione Rete 15 kv ENEL Intervento del Sistema di Protezione ENEL N N N N N N N N Senso di alimentazione Intervento del Sistema di Automazione N N N N N N N Senso di alimentazione Rialimentazione 20

21 Protezioni a Microprocessore 21

22 Energizzazione della rete MT 100 Prima soglia 240A - 430mS 10 Corrente di inserzione del trasformatore (CEI 11-35): 1 Ii(t) = (Ioi/1,41) x e(-t/tau) 0,1 Seconda soglia 800A 50mS Per rispettare i limiti imposti dall Enel la massima potenza inseribile è pari a P=3250kVA, ciò comporta l inserzione dei gruppi di trasformatori a gradini di tale potenza massima, tale da evitare scatti intempestivi causati dalle correnti magnetizzanti dei trasformatori inseriti 0,

23 Cavo MT Cavo 15/20 kv RG7M1H1FM1 1x150 mm 2 23

24 Prove di tipo cavo MT Non propagazione incendio CEI

25 Prove di tipo cavo MT 15/20kV Non opacità dei fumi CEI

26 Prove di tipo cavo MT 15/20kV Non propagazione della fiamma CEI Indice di tossicità CEI Quantità di gas alogenidrici CEI

27 Cunicolo portacavi in galleria 27

28 Architettura alimentazione 1 kv Cabina MT/BT Nicchia LFM contenente il Quadro di Tratta QdT Cabina MT/BT 250 m. Binario Dispari Binario Pari 15/1kV 15/1kV 15/1kV Linea 1kV binario dispari QdT 1 QdT 3 QdT 5 QdT 7 QdT 17 Linea 1kV binario pari 1/0.24kV QdT 2 QdT 4 QdT 6 QdT 8 QdT 18 Utenze alimentate dal QdT: Illuminazione vie di esodo in galleria (250 m) Armadio di Soccorso per VVF Diffusione Sonora in Galleria TEM Telefonia di Emergenza 28

29 Architettura alimentazione 1kV Dorsale 1 kv Sezionamento ogni 250 m con Quadri di Tratta Riconfigurazione automatica in caso di guasto NLF: Nicchia Luce e Forza Motrice 1 Alimentazione da una delle due cabine (1) Guasto sulla linea 1 kv 2 Riconfigurazione automatica - Rialimentazione dalla cabina adiacente (2) 250 m x 29

30 Quadro di Tratta 30

31 Nicchia NLF 31

32 Collaudo impianto riconfigurazione automatica 1 kv 32

33 HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN HIRSCHM ANN Architettura del Sistema Supervisione LFM Fa bbrica to P.C.S. Sistem i LFM Tra tta AV BO - FI STAMPANTE LASER CO LO RE FE-SERVER PIANORO N. FE-SERVER PIANORO S. FE-SERVER VAGLIA N. FE-SERVER VAGLIA S. SWITCH Postazione Ingegneria PO STAZIO NI OPERATORE LF BT Q dt Q dt BT Q dt Q dt Binario dispari Binario dispari FE-BT FE-BT FE-BT FE-BT Server Allarmi Binario pari Binario pari Server Allarmi NO RD Q dt Q dt BT Q dt Q dt BT SUD Ethernet Ga lleria 1 Pia noro FIBRA MONOMODALE RETE MT G a lleria 9 Va glia Ethernet FE-MT Q MT- 1 Q MT- 6 Q MT- 25 Q MT- 37 FE-MT Ethernet Canali Ethernet 2 Mbps SISTEM A DI TRASM ISSIO N E LUN G A DISTAN ZA SCADA:Supervisory Control And Data Acquisition 33

34 Sistema di Supervisione Rete MT 15kV 34

35 Sistema di Supervisione Cab. MT/BT 35

36 Sistema di Supervisione Distr. 1kV 36

37 Sistema di Supervisione Distr. 1kV 37

38 Sistema di Supervisione Distr. 1kV 38

39 Sistema di Supervisione - QdT 39

40 DM 28/10/2005 Sicurezza nelle gallerie ferroviarie L > 2000 m: analisi di rischio Requisiti minimi: Impianti LFM < 500 m: nessun intervento m: illuminazione di emergenza, supervisione m: illuminazione di emergenza, Telefonia emergenza, MATS m: impianto spegnimento incendi, impianto controllo fumi delle vie di esodo, prese VVFF > 5000 m: elisuperficie, area di triage, piazzale emergenza, centrale idrica (in galleria) Alimentazione BT da un imbocco, applicazione RFI-LF611 Possibilità di forniture energia in bassa tensione, applicazione RFI-LF610 Cabina MT/BT con GE nei piazzali di imbocco galleria Distribuzione MT in galleria Linea ferroviaria con sviluppo prevalente in galleria Rete MT interna con punti di adduzione 40