Imagem 1: Algumas das aplicações para as quais a NCAB produz circuitos impressos no setor ferroviário são PCBs para centros de controlo e comboios.

No entanto, dada a criticidade de muitas aplicações ferroviárias, outra norma fundamental a considerar seria a IEC 61508.

Normas – IEC 61508.
Esta é a norma de referência para a segurança funcional em
sistemas E/E/PE (Elétricos/Eletrónicos/Eletrónicos Programáveis).
- Arquitetura específica para servir um SIL (Nível de Integridade de Segurança).
- Metodologia para obtenção da aprovação da FCC (Comissão Federal de Comunicações). Não considera o conceito de Fail Safe (à prova de falhas).

A norma estabelece três princípios fundamentais
: - Risco zero "nunca pode ser alcançado"
- Riscos intoleráveis ​​​​devem ser reduzidos
- A gestão da segurança deve ser considerada desde o início.

Esta regulamentação, por sua vez, serve de base a outras normas aplicáveis ​​ao setor ferroviário, como a CENELEC.

Normas CENELEC:
O CENELEC (Comité Europeu de Normalização Eletrotécnica) é responsável pela
normalização europeia nas áreas da engenharia elétrica. Juntamente com o ETSI (telecomunicações) e o CEN (outras áreas técnicas), faz parte do sistema europeu de normas técnicas. Embora trabalhe ativamente para a União Europeia, não é uma instituição da CEE.
O trabalho do CENELEC baseia-se principalmente nas publicações da IEC (Comissão Eletrotécnica Internacional), embora as suas próprias normas sejam também desenvolvidas pela equipa técnica do CENELEC.

A norma CENELEC está dividida em três normas:
- 50126 (IEC 62278) - Norma genérica para um sistema: Ciclo de vida e suas fases
(requisitos, projeto, fabrico, validação, etc.), organização e funções necessárias para garantir a segurança, conceito RAMS (Fiabilidade, Disponibilidade, Manutenção e Segurança) de um sistema ferroviário, Comando, Controlo e Sinalização (gestão da segurança).
- 50128 (IEC 62279) - Norma de software: Equivalente à norma genérica, mas para software (não abrange o RAMS, que está mais relacionado com o hardware). Aplicações ferroviárias, Sistemas de Controlo e Proteção Ferroviária.
- 50129 (IEC 62425) - Complementa a 50126 e abrange mais aspetos relacionados com hardware e lógica programável, como FPGAs. Por exemplo, identifica e garante que um sistema é (mais ou menos) seguro e justifica-o.
Dentro da norma CENELEC, outra norma importante a considerar (para além das de ensaios de compatibilidade eletromagnética e ensaios ambientais, como temperatura e vibração) é a norma de coordenação de isolamento (50124-1). Esta norma aplica-se especificamente ao projeto de PCB no que diz respeito ao isolamento entre condutores de diferentes blindagens e entre superfícies metálicas, e inclui testes para verificar a conformidade.

Quais as diferenças entre as normas CENELEC 50126/28/29? A
norma 50126 aplica-se a todos os sistemas ferroviários, a 50129 é específica para sistemas de sinalização e, por fim, a 50128 é a norma a considerar para os subsistemas de software de programação.
Assim sendo, é evidente que, enquanto projetistas de PCB, podemos afirmar que a norma de referência específica para o projeto de placas de circuito impresso para aplicações ferroviárias seria a EN 50129.

Norma EN 50129.
Esta especificação inclui os seguintes aspetos:
Segurança Técnica
- Descrição do Projeto
- Princípios de Segurança Técnica.

Garantia de funcionamento correto
- Arquitetura do sistema e definição de interfaces
- Conformidade com os requisitos do sistema e de segurança
- Garantia de funcionamento correto de hardware e software

Efeito das falhas
- Comportamento do sistema em caso de falhas

Funcionamento sob influências externas
- Condições climatéricas, mecânicas, elétricas e outras mais severas.

Condições de aplicação relacionadas com a segurança
- Configuração e fabrico do sistema, operação e manutenção
- Monitorização da segurança durante a manutenção, remoção do sistema, eliminação e relatório de resultados.

modelos
de falha
Método indutivo: de baixo para cima, sistemas de hardware (processos para modos de falha (entendendo "falha" como uma perda de funcionalidade), causas e efeitos), identifica o "ponto único" de falha.
Os resultados da FMEA contribuem para melhorias de projeto, testes e análise de risco
.

Porque é importante aplicar corretamente as normas CENELEC?
A correta aplicação destas normas facilita o acesso aos mercados internacionais,
resultando numa maior competitividade e poupança de tempo e dinheiro, ao
identificar erros antes do fabrico de placas de circuito impresso.

O fundamental é aplicar o padrão desde o início do processo de projeto.
De facto, para facilitar a implementação de uma placa de circuito impresso (PCB) numa aplicação ferroviária,
a norma CENELEC deve ser considerada desde o início
de qualquer novo projeto.
Algumas boas práticas comuns a reter desde o início são:
- Estruturar o esquema adequadamente, agrupando blocos lógicos, entradas e saídas para minimizar os rastos de ligação, evitando assim, em grande parte, efeitos resistivos e capacitivos parasitas.
- De seguida, aplicar o padrão ao layout da PCB, selecionando uma largura de pista suficiente para permitir a passagem da corrente máxima. O espaçamento mínimo entre pistas dependerá da tensão que estas devem suportar.

Os escritórios locais da NCAB contam com uma equipa técnica de engenheiros capacitados para oferecer consultoria em projetos de PCB, abrangendo aspetos como a eficiência, a tecnologia de fabrico e a sustentabilidade, bem como a conformidade regulamentar em setores e aplicações exigentes, como o ferroviário e indústrias similares.
Esta expertise é o resultado de 30 anos de experiência, presença em mais de 15 países e um volume de produção anual superior a 350 milhões de PCB para aplicações de alto desempenho.
contacte o Grupo NCAB Ibéria através do telefone +34 915 398 877.

Autora: CELIA FERNANDEZ, ENGENHEIRA DE APLICAÇÃO DE CAMPO DA NCAB