Le ferrovie del futuro: Siemens corre sul binario dell`innovazione

Destination: Smart Rail Electrification
Le ferrovie del futuro:
Siemens corre sul binario dell'innovazione
“Soluzioni efficienti ed innovative per l’elettrificazione ferroviaria”
Nervi S. – Siemens Rail Electrification Business Development
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Answers for infrastructure and cities.
Agenda
I Megatrends richiedono
soluzioni per la mobilità
Overview dei sistemi di
Elettrificazione ferroviaria
Soluzioni per le
Sottostazioni Elettriche
Soluzioni per i Sistemi di
automazione
Soluzioni Smart ed
efficienza energetica
Soluzioni per le linee di
contatto
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L’urbanizzazione come uno dei principali megatrend
L’alba del “millennio urbano" è iniziata!
Popolazione
Regional powerhouses
Nel 2007 ~50% della popolazione
mondiale viveva nella città,
Incremento da 3.5 mld a 4.7 mld nel 2030
50% del PIL mondiale è prodotto nelle città
con una popolazione superiore a 750.000
abitanti
Energia e Clima
75% dell’energia sarà consumata nelle
città
80% delle emissioni di CO2 saranno
prodotte nelle città
SMART RAIL ELECTRIFICATION
Miglioramento qualità vita
Efficienza Energetica
Sostenibilità ambientale
Miglioramento infrastrutture
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Riduzione consumi
Riduzione tempi percorrenza
L’esperienza Siemens come risposta alle
crescenti esigenze del settore
Primati per
innovazione
1879
1905
1899
1988
1957
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2001
1994
2006
2002
2010
2008
Siemens come partner per progetti turn key
Alcuni referenze a livello internazionale
Filobus
Tram
Metropolitana
Linee principali
Alta velocità
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Siemens come partner per progetti turn key
Focus su alcuni progetti nazionali ed internazionali
Main line
Convertitore modulare di frequenza
Germania, 2010
Main Line
Cabina di trasformazione
Italia, 2014
High speed railway lines
Alta velocità
Cina, 2011
Mashaaer Al Mugaddassah Metro
Condizioni climatiche “estreme”
Saudi Arabia, 2012
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Agenda
I Megatrends richiedono
soluzioni per la mobilità
Overview dei sistemi di
Elettrificazione ferroviaria
Soluzioni per le
Sottostazioni Elettriche
Soluzioni per i Sistemi di
automazione
Soluzioni Smart ed
efficienza energetica
Soluzioni per le linee di
contatto
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Rail Electrification integrata nelle Smart Grid
Rete Nazionale - Flusso di energia
Generation
Powerplant
Transmission/Distribution
High-voltage/Medium-voltage
Smart Grid
•Power quality
•Stabilizzazione della rete
•Comunicazione tra le infrastrutture
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Conversion
Feeding/Return line
Substation
Contact line/Track
Rail Electrification
Cinque diversi segmenti di mercato
Linee di
contatto
per Railways
Main Line
Contact
Line
for Main-line
AC Traction Power Supply
Sistemi di automazione
Contact Line for Mass Transit
Linee di contatto per Mass Transit
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DC Traction Power Supply
SSE per la trazione in C.C.
1 Arrivo linea Media Tensione
2 Trasformatore di potenza
3 Raddrizzatore
4 Alimentatore
2
3
5 Unità periferiche di automazione
2
6 SCADA
7 Cortocircuitatore
4
8
2
3
8 Servizi ausiliari
4
7
1
5
6
1
5
1 Palo
6
2 Mensola
3 Catenaria
4 Sezionatore
5 Cassa di manovra
6 Isolatore
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SSE per la trazione in C.A.
1 Interruttore alta tensione
5
3
2 Trasformatore di potenza
3 Servizi ausiliari
4
4
4 SCADA
2
5 Alimentatore
2
3
5
6 Unità periferiche di automazione
6
3
1
6
1
1 Palo
7
2 Mensola
3 Isolatore
8
4 Catenaria
5 Feeder
6 Sezionatore
7 Cassa di manovra
8 Isolatore
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Siemens Rail Electrification
Portfolio completo per la trazione elettrica
Apparecchiature Alta tensione
Trasformatori di potenza
Apparecchiature Media tensione
Apparecchiature Corrente
continua
Sistemi di automazione
Unità di protezione e controllo
Soluzioni per efficienza energetica
e recupero
Linee di contatto
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Agenda
I Megatrends richiedono
soluzioni per la mobilità
Overview dei sistemi di
Elettrificazione ferroviaria
Soluzioni per la
Sottostazione Elettrica
Soluzioni per i Sistemi di
automazione
Trazione Elettrica
Soluzioni Smart ed
efficienza energetica
Soluzioni per le linee di
contatto
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Vi aspettiamo
allo stand 544
Sistemi di alimentazione in C.A. e C.C.
Funzionalità
Famiglia Sitras per ogni
tipologia di sistema
Prodotti
Alimentatore in
corrente alternata
Sitras 8DA12
Sitras ASG25
Sitras 3AF
SSE CC
Alimentatore in
corrente continua
Sitras DSG
Sitras CSG
Posti di parallelo
Cortocircuitazione
binario / terra
Cabine TE
Raddrizzatore
Sitras SCD
Sitras SCD-C
Sitras REC
Sitras REC-W
SSE CA
Sitras 8DA12
Sitras ASG25
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Sitras DSG
Features
Systems made of proven
standard products from the
power utility sector and
special Sitras products
Highly available systems
Minimized life cycle costs
Sitras REC
Sitras DSG
Omologato secondo gli standard
EN 50123 e IEC 61992-6
Caratteristiche
Quadro per la trazione ferroviaria in corrente continua
Installazione da interno
Fino 3000 V CC e fino a 10kA
Metal-enclosed
Richiede piccoli spazi
Design compatto
Può essere posizionato a muro
Vantaggi
L’utilizzo di partizioni non metalliche permette:
Design più compatto
Archi interni hanno meno probabilità di accadere
Facile gestione e trasporto
Monitoraggio delle apparecchiature
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Pannello
Pannello di
Ritorno con ingresso con
sezionatore sezionatore
Pannello combinato
ingresso/ritorno
Pannello Alimentatore
Con extrarapido
Pannello by pass
Sitras ® DSG
Oltre 6.000 quadri in C.C. installati a livello mondiale
Monterrey (Mexico)
Wien (Austria)
Sofia (Bulgaria)
Helsinki (Finland)
Edimburgh (GB)
Network-Rail (GB)
Athen (Greece)
Budapest (Hungary)
Oslo (Norway)
Bukarest (Romania)
Stockholm (Sweden)
Instanbul (Turkey)
Jakarta (Indonesia)
Shiraz (Iran)
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Ausburg (Germany)
Bayrische Zugspitzbahn (Germany)
Berlin (Germany)
Bochum-Gelsenkirchen (Germany)
Cologne (Germany)
Halle (Germany)
Hannover (Germany)
Leixpig (Germany)
Munich (Germany)
Nuremberg (Germany)
Stuttgart (Germany)
Santo Domingo (Dominican
Republic)
Mekka (Saudi Arabia)
Sitras CSG®
Omologato secondo gli standard
EN 50123 e EN 50328
Il più piccolo quadro per la trazione in corrente continua sul
mercato
Installazione da interno
Metal enclosed
Soluzioni per un range fino a 2.5 MVA (750 V) e 3.5 MVA (1,500 V)
Può essere posizionato a muro
Dimensioni:
Altezza 2200 mm
Larghezza 450 mm
Profondità 800 mm
Integrata il raddrizzatore
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Pannello raddrizzatore/ritorno (RIR)
Pannello contenente l’alimentatore (SF)
Sitras CSG®
Dal 2008 oltre 100 Sitras CSG installati
Kassel (Germany)
Graz (Austria)
Jungfraubahnen (Switzerland)
Puy de Dome (France)
Leon (Spain)
Clackmas, Oregon (USA)
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Sitras SCD
Conforme alle norme IEC 62128-1 / EN 50122-1 / EN 50122-3 /
IEC 61992-6 / EN 50123-6; EN50526-2. NEW!!
Omologata alla specifica RFI DMA IM LA SP IFS 370 A Ed_2006
Dispositivo limitatore di tensione (VLD)
Alta funzionalità e facilità di utilizzo grazie all’uso del PLC
famiglia Simatic
Touch Panel per la visualizzazione dello stato di
funzionamento e dei valori e per l’impostazione dei parametri
Protocolli di comunicazione: PROFINET o IEC 60870-5-104
E’ dotato di dispositivi per l'inserzione di tensioni di prova che
consentono l’autodiagnostica senza dover disconnettere il
quadro dal sistema rotaia-terra
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Sitras®SCD
Dal 1996 più di 1.000 Sitras SCD installati
Algeria
Australia
Austria
Belgio
Brasile
Bulgaria
Canada
Chile
China
Denmark
France
Germany
Great Britain
Greece
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Hungay
USA
Mexico
Norway
Portugal
Saudi Arabia
Spain
Taiwan
Thailand
Turkey
10 in Italia
Syditrack
Caratteristiche
Valido per i sistemi di trazione in
CA e CC
Comparazione di sistemi e studi di
fattibilità
Studi economico dell’intero
progetto
Definizione della locazione delle
SSE
Dimensionamento elettrico delle
SSE
Calcolo dei campi elettromagnetici
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Syditrack
Grafico dei risultati
L’output del tool saranno I dati elettrici di
dettaglio per il dimensionamento di tutti I
componenti.
I risultati vengono rappresentati in
grafici
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Energy Efficiency Tool
Questa parte del tool permette di
confrontare l’efficienza energetica del
sistema modificandolo o integrandolo
con i prodotti Siemens o modificando
il layout
VIENI A VEDERLO AL
NOSTRO STAND
Agenda
I Megatrends richiedono
soluzioni per la mobilità
Overview dei sistemi di
Elettrificazione ferroviaria
Soluzioni per la
Sottostazione Elettrica
Soluzioni per i Sistemi di
automazione
Soluzioni Smart ed
efficienza energetica
Soluzioni per le linee
di contatto
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Sistemi di automazione controllo e protezione
Adatti per ogni livello di
controllo
Operazioni IT
Automazioni
Equipaggiamenti di campo
Funzionalità
Prodotti
Sistema di
controllo centrale
DOTE
Sistema di
controllo locale
SAD
Sistemi di controllo di
campo
BC 1703
Sistemi di protezione di
campo
Siprotec
Siprotec 7ST
Sitra PRO
DOTE
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SAD
Sitras PRO
Features
High level of availability
due to “hot-standby”
systems
SIL safety certificate
Cost-effective operation
due to energy
management
Integration of smart
monitoring solutions
BC 1703
Sistema di controllo centrale
DOTE Sistema SGRE
DOTE
FNM Milano
DOTE
Milano (2)
DOTE
Verona
DOTE
Venezia
DOTE
NO / Torino
DOTE
Bologna
DOTE
FER Bologna
DOTE
GTT Torino
DOTE
Alessandria
DOTE
Firenze
DOTE
Ancona
DOTE
Genova
DOTE
Ferr. Gargano
DOTE Ferrovia
Umbra
DOTE
Roma
DOTE
ATAC
DOTE
Bari
DOTE
Napoli
DOTE
Scalea
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Clienti principali:
DOTE
Reggio C.
RFI
FerrovieNord
Gruppo Torinese Trasporti
ATAC Roma
Ferrovie del Gargano
Ferrovie Emilia Romagna
Ferrovia Centrale Umbra
Sistema di controllo locale
SAD Sistema di Automazione e Diagnostica
RFI.DMA/IM.LA/SSE 500
Cab TE Rho
SSE Valbruna
SSE P.S. Marco
Cab TE Ruffillo
Cab TE Borzoli
Cab TE Voltrii
SSE Molfetta
Cab TE
Castello
SSE
Rifredi
Cab MT Alone
Cab Prenestina
Cab Casalberton
SSE Cecchina
SSE Ottavia
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Cab TE km 207
Cab TE km 211
SSE Campi Fleg.,
SSE Volla
SSE Somma V.,
SSE S. Valentino
Sitras®PRO
Integra in un unico dispositivo funzioni di
automazione, protezione, controllo e misura
Funzioni avanzate
Protezione contro il guasto interruttore (50BF)
Protezione a impedenza
Monitoraggio dell’isolamento del cavo e dello
schermo
Controllo del circuito di scatto (74TC)
Monitoraggio secondo armonica (100 Hz)
Protezione contro sovraccarico termico (49)
Sitras®PRO SW :
SW per PC incluso di default con Sitras®PRO CU
Facile parametrizzazione
Comunicazione
Protocolli : Profibus DP, Profinet IO, 61850
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Omologazione:
RFI DMA/IM LA/SSE 360 Ed. 2005
RFI DMA/IM I/A STC SSE 401 Ed. 2009
1
2
3
4
Sitras PRO
Oltre 13.000 apparecchi installati in tutto il mondo
Australia
Austria
Bulgaria
China
Finland
Germany
Great Britain
Hungary
Korea
Malaysia
Netherland
Italy
New Zealand
Norway
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Portugal
Romania
Russia
Slovakia
Spain
Switzerland
Thailand
Turkey
USA
100 in Italia
SIPROTEC 7ST6
Protezione distanziometrica
Integra in un unico dispositivo funzioni di protezione,
controllo e misura
Operazioni semplici grazie al pannello operatore integrato o
grazie al collegamento di un PC con SW installato
Caratteristiche:
Adatto a qualsiasi frequenza di distribuzione ferroviaria
Copre fino a 120 Ohm lato secondario
Wrong Phase Coupling (guasto bifase)
Localizzazione del guasto
Pannello operatore con possibilità di settaggio
Caratteristiche d’intervento:
Possibilità di copertura fino a tre zone con diversi tempi di intervento
Possibilità impostare la direzione d’intervento:
Per ogni tipologia d’intervento si possono impostare caratteristiche:
Poligonali
combinate
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Protocolli di comunicazioni:
IEC 61850; IEC 60870-5-103;
PROFIBUS; Modbus
SIPROTEC 7ST6
Protezione distanziometrica per linee di contatto
Dal 2004 sono già stati installati1,600 apparecchi
Australia
Austria
Bulgaria
China
Finland
Germany
Great Britain
Hungary
Korea
Malaysia
Netherland
New Zealand
Norway
Portugal
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Romania
Russia
Slovakia
Spain
Switzerland
Thailand
Turkey
USA
10 in Italia
Agenda
I Megatrends richiedono
soluzioni per la mobilità
Overview dei sistemi di
Elettrificazione ferroviaria
Soluzioni per la
Sottostazione Elettrica
Soluzioni per i Sistemi di
automazione
Soluzioni Smart ed
efficienza energetica
Soluzioni per le linee di
contatto
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Il portfolio Sitras
Smart Sitras portfolio
for the Smart Grid age
Integrazioni di rtisorse
energetiche rigenerative
Recupero energia in
frenata
Trasferimento bi
direzionale dell’energia
Power quality di
entrambe le reti
Funzionalità
Prodotti
Energy storage mobile
Sitras MES
Sitras HES
Energy storage
fisso
Sitras SES
Recupero energetico in
rete
Sitras TCI
Sitras TCI in Germany
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Sitras SES in Germany
Features
Stabilizing of both grids
Increased power quality
Less energy consumption
for reduced life cycle costs
Reduced of CO2 emissions
Operation without overhead
contact line in mass transit
systems
Sitras HES in Portugal
Energy Storage Mobile
Sitras®MES (Mobile Energy Storage) basato su Super C
Sitras®HES (Hybrid Energy Storage) basato su Super C &
Batteria
Installati su treni
Vantaggi
Utilizzo dell’energia di frenata
Contributo alla riduzione delle emissioni di CO2
Estetica ed architettura
Funzionamento completo senza catenaria
Distanza massima 2,5 km
T1
T2
Funzionamento senza catenaria
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T3
Energy Storage Mobile
Referenze a livello mondiale
Progetto Doha
Metro Sul do Tejo,
Almada
(Portugal, 2008)
Il sistema è disponibile per test
e visite dimostrative: è in grado
di muoversi lungo 2,5 km di
linea senza pantografo,
utilizzando solo la batteria
installata e ricaricandosi anche
attraverso l’energia di frenata
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(Qatar, 2012)
Metropolitana leggera senza
linea di contatto nella capitale
Doha
II percorso sarà di 11,5 km con
25 fermate e sarà installato
all’interno del campus
universitario
Sitras SES
Sitras®SES (Stationary Energy Storage) è
stato sviluppato per recuperare l'energia
derivante dalla frenatura dei moderni veicoli
per il trasporto di massa.
Da installare nelle SSE
Il sistema di immagazzinamento dell’energia
opera in parallelo con il sistema di
alimentazione della trazione
Doppia funzione: risparmio energetico e
tensione stbilizzata
Componenti:
Componenti per il collegamento al sistema
di alimentazione della trazione elettrica
(unità di connessione)
Convertitore standard (chopper)
Banco di condensatori, costituito dai moduli
di condensatori a doppio strato Sitras ESM
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Stationary Energy Storage
Funzionamento
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Stationary Energy Storage
Funzionamento
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Stationary Energy Storage
18 installati a livello mondiale
Madrid / Spain
Cologne / Germany
Bochum / Germany
Beijing / China
Fuerth / Germany
Rotterdam /
Netherland
- 2 units installed 2003
- 4 units installed 2003/2006 Germany
- 2 units installed 2004/2008
- 4 units installed 2006/2008
- 2 units installed 2007
- 1 unit installed 2010
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Nuremberg / Germany
Toronto / Canada
- 1 unit installed 2011
- 1 unit under
commissioning
- 1 unit installed 2011
Sitras®TCI
Caratteristiche
Basato su tecnologia con tiristori
Energia di frenatura può essere recuperata
attraverso il sistema di alimentazione
Sottostazioni possono essere adeguate per far
ritornare il surplus di energia al sistema
superiore con un inverter aggiuntivo
Parametrizzazione remota, il controllo e la
diagnosi possibile tramite interfaccia di
comunicazione standard
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Sitras®TCI
Recupero energetico
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Famiglie di convertitori controllati a tiristori
Sitras® TCR
Incrementare la distanza
tra le SSE
Recupero energetico
Stabilizzazione della
tensione
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Sitras®TCI
Sitras® TCD
Sitras®TCR TCI TCD
Circa 70 convertitori controllati installati in tutto il mondo
Austria – 1 unit installed
Germany – 3 units installed
Norway – 4 units installed
USA – 57 units installed
Brazil – 2 units installed
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Agenda
I Megatrends richiedono
soluzioni per la mobilità
Overview dei sistemi di
Elettrificazione ferroviaria
Soluzioni per la
Sottostazione Elettrica
Soluzioni per i Sistemi di
automazione
Soluzioni Smart ed
efficienza energetica
Soluzioni per le linee di
contatto
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Famiglia SICAT
Soluzioni di linea di contatto
Famiglia Sicat per ogni
tipologia
Running
speed
DC
AC
Per tutti i sistemi di
alimentazione
80 km/h
Sicat 3S
Copre tutte le velocità
120 km/h
Sicat LD
Possibilità d‘installazione in
tunnel, depositi e in zone
aperte
160 km/h
Sicat SD
Sicat LA
200 km/h
Sicat SR
Sicat SR
250 km/h
Sicat HD
Sicat SA
> 230 km/h
Sicat 3S in Thailand
Sicat LD in Peru
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Features
Economic efficiency
Long service life
Consistently high quality
High-quality pantograph
passage
Conform with national and
international safety
standards
Sicat HA
Sicat SA in Malaysia
Sicat HA in China
Prodotti SICAT
PortfolioSICAT
per linee di contatto
Dispositivi di tensionamento
Mensole e supporti
Isolatori
Isolatori di sezionamento, zona
di neutro
Sezionatori e dispositivi di
comando
Sistemi di monitoraggio
OLTRE 1500 componenti
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Prodotti SICAT
Ingegnerizzazione e realizzazione di una linea di contatto
Dipende da molti fattori quali…
Dipende da molti fattori ed interfaccie
Topografia
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Condizioni Climatiche
Tracciato
Sicat Static/Dynamic e Sicat Master
Interferenze e relazioni con il
mondo esterno
Studio per il layout della linea
Input
Dati del tracciato
Velocità
Tensione
Dislivello
Percorso
Pali
Mensole
Outputs
Layout sistema
Visione longitudinale
Visioni di dettaglio
Sezioni della linea di contatto
Lista dei pali e distanza
lista dei componenti/quantità
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GRP Cantilever
Mensole per il sostegno delle catenarie per il Mass transit
In materiale plastico
rinforzato in fibra di vetro
Caratteristiche:
Di facile installazione
Leggeri
Resistente alla corrosione
Resistente alle vibrazioni
Bassi costi di manutenzione
Eliminazione delle protezione
catodiche
Lunga vita del componente
Adatto per l’installazione anche
in ambienti con un forte tasso
d’inquinamento o con atmosfera
salina
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
SICAT SR
Sistema di catenaria rigida
Caratteristiche:
Progettato per velocità fino a 200 km/h
Disponibile sia per sistemi CA che CC
Alta portata amperometrica (3500 A)
Alta tenuta di Corto circuito (45kA)
Facile installazione e modularità
Bassi costi di manutenzione
Temperature range of -40 °C to +90 °C
Basse altezze d’installazione
Eliminazione dell’equipaggiamento per il
tensionamento
Usura ridotta rispetto a una linea tradizionale e
maggior durata in servizio: (usura filo di
contatto fino al 43% prima della sostituzione)
Possibilità di avere catenaria rigida mobile
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Adatta all’installazione nei tratti in
galleria e in tutti i quei posti dove gli
spazi sono limitati
Siemens Test Center
Sviluppo/controllo qualità componenti linee di contatto SIEMENS
“Siemens test center di Wegberg Wildenrath“
Approssimativamente 28km di binari
2 circuiti di prova, 3 piste per differenti requisiti
( Fino a 160 km/h)
Equipaggiato con tutti i sistemi di
Alimentazione (anche rotaie a 3
binari) (25 kV 50/60 Hz, 15 kV 16,7
Hz, 12 kV 25 Hz, 750..3000 V; fino a
15 MW)
Operativo dal 1996
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Sistema automatico di messa a terra della linea di contatto
Conforme alle specifiche
IEC 61508, IEC 61511, EN 50126, EN 50127
Finalità e utilizzo
Il Decreto ministeriale del 28 Ottobre 2005 definisce che per gallerie
con lunghezza superiore a 1000 metri occorre prevedere i dispositivi locali
di disalimentazione e messa a terra della linea di contatto.
QGPLC
Composizione sistema di automazione e controllo
Quadro QGPLC (Quadro Generale PLC) per l'automazione centrale e
HMI locale
Quadro
QPLC (Quadro PLC remoto) dotato di schede di
acquisizione / uscita e pannello operatore locale; è cablato con il
QMAT e comunica con il QGPLC
Quadro QMAT cablato con i sezionatori di messa a terra e comunica
col QPLC per le automazioni.
Garantisce alle squadre di intervento di poter accedere
in galleria in una condizione sicura
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
QPLC QMAT
QMAT QPLC
Contatti
Grazie
per l’attenzione!
SIEMENS RAIL ELECTRIFICATION
Indirizzo: Via Vipiteno 4 – 20128 (Milano) – Italia
Sito Internet: www.siemens.it
Mail: [email protected]
Tel: +39 (02) 243-64753
Vi aspettiamo allo stand 544
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
Contatti
Grazie
per l’attenzione!
SIEMENS RAIL ELECTRIFICATION
Indirizzo: Via Vipiteno 4 – 20128 (Milano) – Italia
Sito Internet: www.siemens.it
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Tel: +39 (02) 243-64753
Vi aspettiamo allo stand 544
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