BPM — Breaker Performance Monitor

Ogni manovra diventa una diagnostica completa dell'interruttore: forme d'onda, bobina di sgancio e gas isolante, in continuo

Dynamic Ratings BPM

Monitoraggio di interruttori di alta tensione

DYNAMIC RATINGS

BPM

Breaker Performance Monitor

Monitoraggio delle prestazioni degli interruttori per reti di alta tensione

Diagnostica completa a ogni manovra

Ogni apertura e chiusura dell'interruttore viene sottoposta a una diagnostica completa dei suoi sistemi meccanici ed elettrici. La tecnologia Smart Capture confronta graficamente la forma d'onda di ogni manovra con il riferimento del primo scatto, con un'analisi dettagliata dei tempi di apertura e chiusura, del comportamento di chiavistello e cuscinetti, dei problemi di lubrificazione, dello stato dei contatti ausiliari e dei valori della corrente di guasto.

Manutenzione su condizione

Sensori multiparametrici misurano in continuo densità, temperatura e umidità del gas isolante e generano allarmi per tasso di fuga, tendenza al blocco e perdita massiva di gas, insieme alla resistenza del circuito di sgancio, all'usura dei contatti e al comportamento del motore di carica.

Maggiore affidabilità del sistema

L'unità fornisce dati sullo stato del sistema ad accumulo di energia dell'interruttore e consente di rilevare un guasto prima che l'interruttore debba intervenire: informazioni che non si possono ottenere da dispositivi di registrazione reattivi come i relè di protezione a microprocessore.

Perché monitorare l'interruttore

Gli interruttori di alta tensione sono essenziali per la sicurezza e il corretto funzionamento del sistema elettrico: devono interrompere rapidamente la corrente di guasto per isolarla dal resto della rete. Un interruttore lento, o che non si apre al comando, espone il sistema a correnti di guasto eccessive, con invecchiamento precoce e guasti costosi di trasformatori e altre apparecchiature. I guasti di manovra degli interruttori sono infatti una delle principali cause di incidenti nelle sottostazioni; senza monitoraggio elettronico, i gestori devono affidarsi alla manutenzione su base temporale e alle prove offline, sempre meno efficaci con l'invecchiamento delle infrastrutture e la crescente scarsità di personale specializzato.

Tempi di manovra e tecnologia Smart Capture

Acquisizione di forme d'onda ad alta velocità

Il Dynamic Ratings BPM unisce i metodi di prova offline e online più efficaci in un unico sistema di monitoraggio, in grado di rilevare le carenze di manovra ben prima che diventino un problema per l'interruttore. La funzione di sovrapposizione delle forme d'onda mostra graficamente le variazioni di prestazione di ogni manovra rispetto al riferimento del primo scatto, facilitando una diagnosi precoce.

Correnti delle bobine e identificazione della bobina di sgancio 1/2

A ogni manovra l'unità registra se lo sgancio è stato avviato tramite la bobina di sgancio 1 o 2, insieme alla corrente di picco e massima assorbita da tale bobina e, se applicabile, dalla bobina di chiusura. Questa identificazione, con il tempo di interruzione della manovra, è disponibile in grafici e tabelle stampabili che costituiscono una prova verificabile di ogni manovra.

Contatti ausiliari e contatore di manovre

I segnali dei contatti ausiliari A e B vengono registrati insieme alle correnti di carico per fase e ai tempi di apertura, chiusura e arco, con un contatore delle manovre totali e di quelle su guasto che offre una visione storica immediata dell'effettivo lavoro svolto dall'interruttore.

Bobina di sgancio, contatti e I²T cumulativo

Resistenza del circuito di sgancio

Il monitoraggio dell'integrità della bobina di sgancio rileva le variazioni della resistenza del circuito di sgancio, indicatore precoce dello stato della bobina e dei componenti correlati, molto prima che tale deterioramento possa impedire un'interruzione riuscita.

Stato dell'interruttore e I²T cumulativo

Calcoli precisi e cumulativi dell'I²T per manovra consentono di programmare le ispezioni interne solo quando realmente necessarie, anziché a calendario fisso, riducendo costi e manodopera della manutenzione ciclica su base temporale.

Usura dei contatti

L'I²T cumulativo e il conteggio delle manovre su guasto, insieme allo stato dei contatti ausiliari registrato a ogni manovra, forniscono una stima continua dell'usura dei contatti principali, con evidenze grafiche e tabellari per ogni evento.

Motore e molla di carica, comportamento con il freddo

Avviamenti, corrente e tempo di funzionamento del motore di carica

L'unità registra gli avviamenti del motore che ricarica la molla o il sistema ad accumulo di energia dell'interruttore, con la relativa corrente e il tempo di funzionamento, fornendo dati sullo stato di tale sistema che non si possono ottenere da dispositivi di registrazione reattivi come i relè di protezione a microprocessore.

Adattamento ai climi freddi

I sistemi ad accumulo di energia possono risentire negativamente dei climi freddi. Il Dynamic Ratings BPM adatta in tempo reale l'analisi del tempo di funzionamento del motore alle variazioni di viscosità del fluido idraulico dovute alla temperatura e sorveglia l'umidità e la pressione eccessive nei sistemi pneumatici, sintomo di linee d'aria congelate, indipendentemente dal tipo di sistema ad accumulo di energia dell'interruttore.

Gas SF₆ e aria secca, riscaldatori dell'armadio

Monitoraggio di SF₆ e aria secca

Sensori multiparametrici misurano densità, temperatura e umidità del gas isolante (SF₆ o aria secca), con allarmi per tasso di fuga, tendenza al blocco e perdita massiva di gas.

Riscaldatori dell'armadio e condizioni ambientali

Il monitoraggio di corrente e tensione dei riscaldatori rileva guasti che spesso passano inosservati tra un ciclo di manutenzione e l'altro e che, se non corretti, provocano condensa negli armadi di comando, corrosione del cablaggio di controllo, cortocircuiti e invecchiamento precoce dei componenti elettrici. L'unità fornisce inoltre la temperatura ambiente, dell'armadio di comando e del gas isolante.

Perché monitorare il gas isolante

• Sicurezza: l'SF₆ è un potente gas serra; individuare presto le fughe riduce il rischio per le persone e minimizza le emissioni.
• Prestazioni dell'apparecchiatura: una pressione del gas insufficiente compromette l'isolamento e il potere di interruzione dell'interruttore.
• Manutenzione programmata: registrare nel tempo l'andamento del gas consente di anticipare i guasti e ottimizzare le attività di manutenzione.
• Conformità normativa: molti paesi regolamentano e limitano le emissioni di SF₆; il monitoraggio continuo facilita una rendicontazione con dati precisi.

Una piattaforma modulare e aperta per monitorare l'interruttore senza toccarne il meccanismo

Architettura, moduli e rilevamento non intrusivo

Costruzione modulare

Il Dynamic Ratings BPM viene configurato con i soli moduli necessari a ogni installazione: processore, alimentazione universale (110-240 V CA o 110-250 V CC) e schede di ingresso/uscita per bobina di sgancio, gas, riscaldatori, motore di carica e contatti ausiliari, alloggiate in un telaio da 4 o 9 slot a seconda del numero di schede richieste.

Rilevamento non intrusivo

Ogni variabile è ricavata da segnali elettrici e ambientali già presenti sull'interruttore (circuito di sgancio, circuito del motore di carica, riscaldatori e strumentazione del gas isolante) senza toccare né modificare il meccanismo dell'interruttore. L'unità può quindi essere installata sia su interruttori nuovi sia su quelli già in servizio.

Diverse opzioni di comunicazione

L'unità offre diverse opzioni di comunicazione (DNP3, Modbus o IEC 61850) su Ethernet, sia in rame sia in fibra, per una facile integrazione nel sistema SCADA della sottostazione insieme alle altre apparecchiature di monitoraggio.

Perché il monitoraggio continuo supera le prove periodiche

Gli interruttori restano a lungo inattivi tra una manovra e l'altra, il che favorisce il degrado della lubrificazione e la corrosione dei contatti; le prove cicliche periodiche non sempre riproducono queste condizioni, per cui un guasto incipiente, anche banale come il termostato di un riscaldatore, può passare inosservato fino all'ispezione successiva. Il monitoraggio continuo, invece, rileva facilmente anche le minime variazioni delle proprietà fisiche, meccaniche o elettriche dell'interruttore.

Installazione e montaggio

Due dimensioni di telaio

Il Dynamic Ratings BPM è disponibile in telaio da 4 o da 9 slot a seconda del numero di schede di espansione richieste dalla configurazione: la versione a 4 slot è più compatta per installazioni con poche funzioni opzionali, mentre quella a 9 slot lascia spazio per ampliare il monitoraggio di gas, riscaldatori, motore di carica e bobina di sgancio in un unico involucro.

Montaggio

Entrambi i telai hanno la stessa altezza (126 mm / 5,00 in) e profondità (143 mm / 5,62 in), con fori di fissaggio ai quattro angoli per il montaggio a pannello o nell'armadio della sottostazione.

Condizioni ambientali

L'unità è specificata per un campo di temperatura da -40°C a +70°C (da -40°F a 158°F) e può quindi essere installata all'esterno, nell'armadio della sottostazione accanto all'interruttore.

Software di gestione, allarmi e comunicazioni

Applicazione desktop e gestione del parco

Il Dynamic Ratings BPM include un'applicazione desktop che offre agli ingegneri l'accesso all'unità per visualizzare i dati ed eseguire diagnostiche. Può essere ampliata con una versione di gestione del parco che raccoglie i dati di tutti i monitor del sito (interruttori, trasformatori o di terze parti) per analizzare le tendenze e supportare decisioni informate di manutenzione e gestione del rischio sull'intero parco di asset.

Allarmi basati sulle condizioni

Ogni variabile monitorata (gas, bobina di sgancio, riscaldatori, motore di carica) genera allarmi configurabili su soglia e su tendenza, così il personale di manutenzione può intervenire prima che un problema si trasformi in una riparazione costosa o in un fermo imprevisto dell'interruttore.

Comunicazioni

L'unità si integra nel sistema SCADA della sottostazione tramite DNP3, Modbus o IEC 61850 su Ethernet in rame o fibra ottica, riunendo allarmi e variabili insieme agli altri asset monitorati.

Dynamic Ratings BPM — SPECIFICHE TECNICHE

Telaio, per numero di slot di espansione

I valori di stato, allarmi, tendenze e date degli eventi mostrati nelle schermate del software sono esempi illustrativi e non costituiscono una specifica dell'unità.