Témata
Reklama

Technika pro bezpečnost silničních tunelů

Měřicí a elektronické systémy ventilačních systémů pro silniční tunely musí odolávat koroznímu prostředí i vysokým teplotám v případě požáru. Systémy popsaných vlastností, které standardně dodává společnost Aura, a. s., byly použity v řadě realizací silničních tunelů v ČR i zahraničí.

Ventilátory

V našem článku se soustředíme na přístrojovou techniku související s větráním tunelů. Otázka větrání tunelů je jedním z typických příkladů, jak se měnilo chápání technologií v tunelu z pohledu bezpečnosti. Historicky bylo hlavním úkolem větrání odvést výfukové zplodiny z prostoru tunelu. Přirozené větrání bylo doplňováno například odsáváním v prostoru vozovky - logicky v místě vzniku výfukové emise. V případě vzniku požáru se ovšem zplodiny hoření šíří při stropu tunelu, omezují viditelnost a ohrožují evakuované toxickými zplodinami. Právě koncepce odsávání v úrovni vozovky byla jedním z klíčových rizikových faktorů zjištěných při analýze příčin vzniku a šíření požáru v tunelu Mt. Blanc. Z pohledu současných požadavků na bezpečnost dostává větrací systém zcela novou úlohu - omezit šíření požáru a jeho zplodin, zajistit odvedení zplodin k nejbližšímu odsávacímu místu a ve zbytku profilu umožnit rychlou a bezpečnou evakuaci lidí. Novým požadavkům se museli přizpůsobit i výrobci ventilátorů. Například v místě přímého odsávání se požaduje zajištění bezpečné funkce při teplotách až 400 °C po dobu 2 hodin, u systému podélného větrání odolnost při teplotách 250 °C. Zvýšily se i požadavky na metody sledování chodu ventilátoru a jeho celkovou provozní spolehlivost.

Reklama
Reklama
Reklama
U systému podélného větrání je vyžadována odolnost při teplotách 250 °C

Měřicí technika

Požadavky na měření a jejich realizace

  • kontrola vibrací ventilátoru;
  • kontrola stavu opotřebení ložiska;
  • kontrola nebo omezení možnosti nestacionárního proudění;
  • kontrola otáček a směru otáčení oběžného kola;
  • teplotní kontrola motoru a ložiska.
  • Opotřebení ložisek

    Nestacionární proudění

    Zajímavým požadavkem je kontrola vzniku nestacionárního proudění uvnitř ventilátoru, důležitá především pro ventilátory zajišťující příčné větrání tunelu. Vznik nestacionárního proudění (rotujícího odtržení) v prostoru oběžného kola souvisí s posunem pracovní části charakteristiky do tzv. labilní části. Důsledkem je výrazné snížení množství dopravované vzdušiny, prudký pokles účinnosti stroje a především periodické tlakové rázy ohrožující lopatky oběžného kola. Deformace lopatek, únavové lomy vedoucí až odtržení rotujících částí stroje jsou pak už jen otázkou času. Konstruktér ventilátoru samozřejmě stroj navrhuje vždy tak, aby pracoval ve stabilní části charakteristiky. Problémy vznikají až provozem ventilátoru v rozsáhlých vzduchových systémech s výrazným podílem regulace nebo provozní změnou topologie tras. Doporučení směrnice ASTRA pro sledování nestacionarity platí nejen pro silniční tunely, ale i pro rozsáhlé podzemní prostory, například velkokapacitní garáže.

    Současná evropská direktiva zvyšuje požadavky na bezpečnost provozu silničních tunelů

    Otáčky a směr otáčení

    Kontrola teplot ložisek a motoru

    Čidla pro měření vibrací

    Zjišťování nestacionárního proudění

    Čidla otáček a teplot

    Jednotky pro zpracování signálu

    Všechny měřicí systémy Aura mají vlastní elektronické jednotky s úplným zpracováním signálu. Lze je dodávat jako samostatné funkční prvky nebo jako sestavy požadovaných vlastností. Nejčastěji používaný modulární systém MMPS zajišťuje nejen převod elektrických signálů ze všech typů čidel, ale také jejich zpracování a převod do výstupní podoby analogové nebo datové komunikace. Použití modulů MMPS pro datovou komunikaci je výhodné především pro velký rozsah adresovatelných jednotek (až 250) a jednoduché sběrnicové propojování využívající standardní průmyslové protokoly ModBus nebo CanOpen. Datová komunikace výrazně omezuje počet a rozsah struktury kabelových tras.

    Ing. Petr Bašík

    Aura

    www.auranet.cz

    vackova@auranet.cz

    Reklama
    Vydání #3
    Kód článku: 70325
    Datum: 14. 03. 2007
    Rubrika: Trendy / Elektrotechnika a elektronika
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Dopady směrnice ErP

    Směrnici ErP pro konstruktéry strojů a systémů se nelze vyhnout - nedávno vstoupila v platnost druhá etapa předpisů EU o účinnosti motorů. Až dosud se průmysl zaměřoval především na elektromotory, to už ale nestačí. Chcete-li optimalizovat účinnost strojů a systémů, je třeba vzít v úvahu také spínací a jisticí přístroje.

    Chytré chlazení s menším množstvím chladiva

    Firma Rittal svou novou řadou chillerů Blue e s rozsahem chladicího výkonu od 11 do 25 kW významně zdokonalila svou nabídku technologie chlazení pro obráběcí stroje a rozváděče. Tím, že nová řada chillerů používá o 40 % menší náplň chladiva, stává se významným příspěvkem k ochraně životního prostředí. Uživatelé zároveň profitují z přesné regulace teploty, zjednodušeného provozu a instalace, jakož i z nových bezpečnostních funkcí. K dispozici jsou rovněž předkonfigurované sady volitelného příslušenství.

    Zkraty a nadproudy bez rizika poruchy

    Zkrat nebo nadproud, který může nastat na zařízení externě připojeném k rozváděči stroje, zapříčiní vybavení nadproudové ochrany, nejčastěji jističe, a tím může dojít k nechtěnému vypnutí celého stroje nebo jeho části.

    Související články
    Nové kabely pro obráběcí stroje

    Společnost igus, v ČR zastoupená firmou Hennlich, rozšiřuje svou rozsáhlou nabídku flexibilních kabelů chainflex pro obráběcí stroje. Díky čtyřem řadám servokabelů pro pohyb v energetických řetězech lze jednoduše snížit procesní i produktové náklady při zachování vysoké kvality konstrukčního řešení.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Elektrická bezpečnost je již zajištěna

    Bezpečnost má v oblasti elektrických rozváděčů absolutní prioritu. Aby nedošlo ke zranění osob nebo k poškození majetku, musí být dodrženo mnoho norem a nařízení. Mezi požadavky patří i vyrovnání potenciálu mezi všemi kovovými částmi rozváděčové skříně. Systém řadově spojitelných skříní TS 8 společnosti Rittal je příkladem, jak může být bezpečnosti dosaženo v mnoha aplikacích pomocí automatického vyrovnání potenciálu bez nutnosti samostatného uzemnění všech kovových částí rozváděčové skříně.

    Skutečná účinnost datového centra pomocí transparentnosti napájení

    V současné době se velká většina vlastníků a provozovatelů datových center při jejich správě zabývá neuvěřitelným množstvím činností. Od malých až po extrémně velká datová centra je zvláštní pozornost věnována všem aspektům jejich provozu včetně „zelené“ IT, chlazení a topologie. Velký důraz je kladen také na měření výkonu aplikací a na využívání mnoha ukazatelů výkonnosti softwaru pro zvyšování efektivity a optimalizaci. Bohužel nejsou tyto činnosti vždy tak konzistentní a komplexní, jak by mohly být. Dennis O’Sullivan, provozní specialista řešení datových center ve společnosti Eaton EMEA, zkoumá, jak by tento problém měl být řešen.

    Vnitřní instalace – rychle a pohodlně

    Vysoká hustota instalace prvků ve skříních a velmi krátké projektové časy – to jsou pouze dva z faktorů, se kterými se dnes výrobci rozváděčů potýkají. V dnešní době je velmi důležité, aby instalace komponent dovnitř rozváděče proběhla co nejrychleji, a proto je žádoucí, aby instalace co nejvíce komponent probíhala současně.

    Kabely a jednožiláky pro náročné podmínky

    Konec roku je bilančním obdobím snad pro každou společnost a skupina Lapp není výjimkou. Při pohledu zpět na posledních 12 měsíců vidíme řadu úspěšných projektů, jako je spuštění e-shopu nebo účast na mezinárodním veletrhu Amper 2015. Kromě toho však skupina Lapp v souladu se strategií neustálých inovací vyvinula a úspěšně představila i řadu produktových novinek.

    Odolné kabely pro extrémní podmínky

    Ať již na severním pólu nebo v Himálaji, kabely a průmyslové konektory musejí často odolávat drsným podmínkám. Musejí vydržet velmi nízké teploty, nesmějí se rozpadnout v agresivních médiích a musejí být velice odolné vůči mechanickému namáhání.

    Standardizace - kouzelné slovo pro bezporuchový provoz elektrických zařízení?

    Dojde-li k poruše během řídicího procesu, je toto zpravidla monitorováno měřicí nebo senzorovou technikou. V automatizaci to může vyvolat operaci, která poruchu odstraní nebo nahlásí. Tím je tedy definován a znám stav procesu po poruše. Jestliže však dojde v řídicím rozváděči k elektrické chybě, není zpravidla automatizační technika schopna na tento stav reagovat. Dojde-li díky elektrické chybě k dalším škodám, jde většinou o časové a finanční náklady a také o delší výpadek procesu. Pro dlouhodobé zajištění a zlepšení ochrany osob a zařízení byla proto zavedena nová norma IEC 61439. Mnoho požadovaných ověřování lze přitom jednoduše docílit používáním standardizovaných produktů a řešení, což vede k vítanému zlepšení ochrany osob a zařízení.

    Vyšší tempo, nižší náklady

    Čas a náklady jsou při výrobě řídicích a distribučních rozváděčů stěžejním tématem. Potenciál pro zlepšení se dnes nachází v celém procesu od projektování, přes výrobu až po osazení rozváděčové skříně. Žádaná jsou přitom řešení, která automaticky vygenerují podrobné plány a dokumentaci, ale také rozváděčové skříně, které jsou konstruovány na bázi jednotné systémové platformy vhodné pro různé typy aplikací a minimalizující chybovost a čas montáže. Průkopníkem v použití těchto řešení je společnost Ripploh Elektrotechnik z Ostbevernu.

    Strojové učení pro senzory

    Dnes je možné nalézt mikrokontroléry (jednočipové počítače) v prakticky jakémkoli technickém zařízení počínaje pračkami až k měřičům tlaku a nositelné elektronice. Výzkumní pracovníci Fraunhoferova institutu mikroelektronických obvodů a integrovaných systémů řízení (IMS, ISŘ) vyvinuli AIfES, koncept umělé inteligence (AI) pro mikrokontroléry a senzory, který obsahuje plně nastavitelnou umělou neuronovou síť. AIfES je na platformě nezávislá knihovna pro strojové učení, kterou lze využít k realizaci samostudijní mikroelektroniky, která nevyžaduje spojení s cloudem nebo vysoce výkonným počítačem. Systém umělé inteligence určený pro senzory je schopen rozeznat rukopis a gesto, což umožňuje například zadávání vstupních dat gestem, běží-li knihovna na nositelné elektronice.

    Zajímavosti ze světa 3D tisku

    3D tisk nabízí stále nové možnosti uplatnění, ať už jde o vlastnosti nebo rozměry finálního výrobku, nebo o zcela nové aplikační oblasti. Jednou ze zajímavých novinek je 3D tiskárna na desky plošných spojů, která umožňuje výrobu prototypu nebo malé série během několika hodin. Nebo z jiného soudku - v největších výrobních systémech lze vytisknout plastové díly s rozměry kolem 900 mm. Pokud máte za to, že se vám investice do takového zařízení nevyplatí, není třeba zoufat, neboť technologie jsou dostupné i formou služby.

    Solární článek Amorton na Amperu

    Kromě nových technologií v oblasti automatizační techniky, elektromechanických i polovodičových relé bude společnost Panasonic na Amperu 2019 představovat amorfní křemíkový solární článek - Amorton. Tento unikátní zdroj energie s dostatečným výkonem pro napájení elektroniky nezatěžuje životní prostředí žádnými CO2 či jinými skleníkovými plyny a je tak ideální ekologickou alternativou standardních baterií.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit