RYCHLÝ KONTAKT
Rychlý Kontakt
Ing. Aneta Sčebelová
+420 494 942 314
info@hakel.com

Železniční doprava

Při provozu kolejových vozidel jsou kladeny velmi vysoké požadavky na provozuschopnost a kontinuitu dodávky energie z vozové baterie. Stejně tak je třeba zabezpečit plnou funkčnost stacionárních prvků v okolí tratě. Toto vše umožňuje řada hlídačů HIG společnosti HAKEL.

Více
image/svg+xml A MOBILNÍ ČÁST – VOZOVÁ BATERIE C MOBILNÍ ČÁST – CZE, POMOCNÉ POHONY A PROSTOR CESTUJÍCÍCH B MOBILNÍ ČÁST – TRAKČNÍ KONTEJNER A POHONNÉ JEDNOTKY D STACIONÁRNÍ ČÁST – ZABEZPEČOVACÍ A SDĚLOVACÍ TECHNIKA E STACIONÁRNÍ ČÁST – OHŘEV VÝMĚN

Naše řešení

  1. Mobilní část – Vozová baterie
    Vozová baterie je zásadním prvkem všech kolejových vozidel. Ze stejnosměrného napětí vozové baterie je napájena zabezpečovací, sdělovací i nejnutnější řídící technika kolejového vozidla. Kvůli tomu jsou kladeny velmi vysoké požadavky na provozuschopnost a kontinuitu dodávky energie z vozové baterie.

    Standardním řešením, jak předcházet neočekávaným výpadkům dodávky energie z vozové baterie, je provozovat tuto napájecí soustavu jako izolovanou od kostry vozidla. Případný vznikající průraz izolace na kostru vozidla by měl být monitorován a signalizován řídící jednotce vozidla (VCU) s dostatečným předstihem, než průraz izolace může způsobit zkrat v napájení.

    Firma HAKEL pro tyto účely monitorování vozové baterie vyvinula řadu výrobků HIG**VDC/T. Jedná se o hlídače izolačního stavu, které splňují požadavky normy EN 50155 a IEC 61557-8. Zvláštností těchto hlídačů izolace je to, že monitorují zvlášť izolační odpor v kladném pólu IT sítě proti kostře a zvlášť v záporném pólu proti kostře. Hlídače tedy poskytují dva číselné údaje o dvou izolačních odporech. To je zvláště užitečné při hledání průrazu izolace, kdy servisní tým může prověřovat pouze konkrétní polovinu rozvodu napětí vozové baterie.

    Rozlišujeme dvě základní řady výrobků, a to HIG**VDC/T a HIG**VDC/T-L. Tyto dvě řady se liší měřeným rozsahem izolačního odporu. Řada HIG**VDC/T sleduje izolační odpor na rozsahu 5 až 990 kΩ, řada HIG**VDC/T-L sleduje izolační odpor na rozsahu 2 až 550 kΩ. Pokud je naměřená hodnota odporu menší než měřený rozsah, je signalizován stav „<5“ respektive „<2“ kΩ.

    Hlídače HIG**VDC/T jsou určeny pro monitorování napětí 12, 24, 48 a 110 V DC, jsou napájeny z měřené soustavy a komunikace s VCU je možná pomocí sběrnice RS485 nebo reléových výstupů. Hlídače splňují teplotní třídu OT3 (dle EN 50155). Pokud by byl požadavek na teplotní třídu vyšší, lze použít výrobek HIG99, který splňuje teplotní třídu OT4 a umožňuje komunikaci s VCU po sběrnici CAN.
    Nahrávám ...

    Zaškrtnutím tohoto políčka nám dáte informaci, že si nejste jisti se správností vašeho výběru. Je však nutné odeslat poptávku.

  2. Mobilní část – Trakční kontejner a pohonné jednotky
    Trakční kontejner je zařízení obsahující obvykle galvanicky izolovanou jednotku více kvadrantového, silového měniče, který slouží k regulaci samotných trakčních motorů vozidla elektrické trakce. Obvykle trakční kontejner obsahuje jeden střídač, který pohání jeden, až dva trakční motory.

    Z důvodu vyšší bezpečnosti a omezení EMC/EMI vlivů je každý trakční kontejner navržen jako izolovaná soustava, galvanicky oddělená od skříně vozidla i od vstupního napětí. Z hlediska konstrukčního vzniká izolovaná soustava VF oddělovacím transformátorem, následuje část usměrnění více kvadrantovým usměrňovačem, který vytváří stejnosměrný meziobvod, a samotný střídač, který dodává požadovanou hodnotu střídavého napětí a proměnné frekvence pro trakční asynchronní/synchronní motor. Izolovaná soustava pohonné jednotky je tedy ve většině případů kombinovanou AC/DC izolovanou soustavou. Tedy soustavou, která obsahuje galvanicky spojenou část střídavou a stejnosměrnou a porucha izolace může vzniknout na obou systémech.

    V těchto případech se pro monitorování izolace používají hlídače izolačního stavu typu AC/DC, které jsou schopny detekovat průrazy izolace jak na straně AC (tj. strana motoru), tak na straně DC (tj. strana meziobvodu střídače).

    Firma HAKEL pro tyto účely nasazuje hlídač izolačního stavu HIG99. Jedná se o hlídače izolačního stavu, které splňují požadavky normy EN 50155 a IEC 61557-8. Měřený rozsah izolačního odporu tohoto hlídače je 1 kΩ až 10 MΩ a hlídač je napájen nezávislým malým napětím 24 V DC. Z hlediska měřené soustavy je přípustné napětí 1 000 V DC / 710 V AC (10 až 440 Hz). Pokud by bylo nutné monitorovat napětí sítě vyšší, je nutné použít vazební člen HIG-CD 1k8, který umožní až dvojnásobné napětí měřené soustavy. Hlídač HIG99 umožňuje informovat o stavu izolace pomocí relé, případně lze použít komunikační modul HIG99 KM CAN pro přímé připojení na sběrnici CAN s protokolem CAN OPEN.

    Z hlediska umístění doporučujeme jako přípojné místo hlídače izolace volit takové místo, na kterém nejpravděpodobněji vznikne porucha izolačního stavu. V případě trakčního kontejneru jde o stranu AC, protože nejčastější příčinou poruchy izolace v pohonné jednotce bývá narušení izolace trakčního motoru.
    Nahrávám ...

    Zaškrtnutím tohoto políčka nám dáte informaci, že si nejste jisti se správností vašeho výběru. Je však nutné odeslat poptávku.

  3. Mobilní část – CZE, pomocné pohony a prostor cestujících
    Moderní vozy nejenom železniční dopravy vytváří obvykle z rozvodu topné spojky napětí 3 x 400 V / 50 Hz. Tento průmyslový standard umožňuje výrobcům vozidel používat běžné průmyslové komponenty, například frekvenční měniče pro pohon ventilátorů.

    Síť 3 x 400 V / 50 Hz je obvykle vytvářena takzvaným Centrálním Zdrojem Energie (CZE). Jedná se o VF transformátor, usměrňovač, stejnosměrný meziobvod a střídač s pevně nastavenou frekvencí 50 Hz. Lze se ale setkat i s odlišnými přístupy (např. NF oddělovací transformátor na výstupu střídače). Takto vytvořená třífázová soustava je ponechána jako galvanicky oddělená, a to jak od vstupního napětí, tak od skříně vozidla. Jde tedy o síť typu IT. Velkou výhodou tohoto přístupu je bezpečnost cestujících, kterým bývá umožněno napájet z této soustavy své vlastní spotřebiče skrz zásuvky 230 V.

    Aby bylo zajištěno, že je síť skutečně oddělena od skříně vozidla, používají se hlídače izolačního stavu, které mají za úkol upozornit na vznikající průraz izolace v předstihu dříve, než izolační odpor soustavy klesne pod nebezpečnou mez.

    Doporučovaným typem hlídače izolačního stavu je HIG99. Jde o typ AC/DC, tedy o typ hlídače izolačního stavu, který je schopen detekovat poruchu izolace i ve stejnosměrných částech CZE. Tento hlídač může být do řídícího systému vlaku připojen skrz sběrnici CAN, pokud se použije komunikační modul HIG99 KM CAN. Hlídač izolace pak poskytuje servisní informace o aktuálním stavu izolačního odporu.

    Další výhodou HIG99 je možnost využít funkce dálkového vyblokování (odpojení) hlídače od měřené soustavy. Toho se využívá v případech, kdy je možné propojit více vozů (každý vůz má svůj CZE) a tím vytvořit jednu galvanicky propojenou síť 3x400 V / 50 Hz skrz celou soupravu, ve které CZE pracují paralelně, případně některé mohou být úplně vypnuty. V podobných případech musí zůstat aktivní pouze jeden hlídač izolačního stavu, ostatní hlídače musí být odpojeny od sítě. Hlídač izolačního stavu je totiž aktivní zařízení, které svou přítomností ovlivňuje měřenou IT síť, a vzájemné nasazení více hlídačů izolace na jedné IT síti se vylučuje – docházelo by k vzájemnému ovlivňování měření. Vyblokování hlídače lze provést pomocí povelu po sběrnici CAN, nebo pomocí logického vstupu.

    Pokud by nebylo požadováno monitorovat i stav stejnosměrné části CZE, je možné použít hlídače izolačního stavu typu HIG93T, které ve spolupráci s tlumivkami TL400T taktéž umožňují monitorování soustavy 3 x 400 V / 50 Hz.
    Nahrávám ...

    Zaškrtnutím tohoto políčka nám dáte informaci, že si nejste jisti se správností vašeho výběru. Je však nutné odeslat poptávku.

  4. Stacionární část – Zabezpečovací a sdělovací technika
    Železniční infrastruktura je z velké části vystavěna na izolovaných soustavách. IT sítě lze najít jak v napájecích trakčních měnírnách, tak v zabezpečovací technice u přejezdů a návěstidel. Lze se s nimi setkat jak na traťových, tak staničních zabezpečovacích a sdělovacích systémech.

    Napěťové poměry v těchto sítích jsou různé, setkáváme se sítěmi malého DC napětí pro záložní akumulátory, ale také s rozvodem 3 x 6 000 V pro napájení netrakčních spotřeb podél širé trati. Z toho plyne nutnost řešit každou aplikaci individuálně. Firma HAKEL má pro tyto účely vyvinutou celou řadu výrobků hlídačů izolačního stavu.

    Pro AC soustavy s nominálním napětím do 230 V AC doporučujeme hlídač izolačního stavu HIG93. Tento hlídač je navržen tak, aby monitoroval izolační odpory na rozsahu 5 až 900 kΩ a je napěťově nezávislý na měřené soustavě. To znamená, že hlídač je schopen změřit stav izolace IT sítě i v jejím beznapěťovém stavu. Toho se typicky využívá právě u kritické infrastruktury jako je zabezpečovací technika, kdy je nutné bezporuchový stav izolace znát ještě před zapnutím samotného systému.

    Pokud je měřící rozsah nevyhovující, lze využít hlídače řady HIG94, které mají měřící rozsah od 200 kΩ do 5 MΩ, nebo naopak řadu HIG93L, která je určena pro nízké izolační stavy, tj. od 0,1 do 90 kΩ.

    Pokud je potřeba monitorovat napětí vyšší než 230 V, je zákazníkovi k dispozici řada přizpůsobovacích členů TL*. Tyto přizpůsobovací tlumivky umožňují připojit hlídače z řady HIG93 a HIG94 k napětím vyšším, typicky 3 x 400 V, 3 x 500 V, až do napětí 3 x 6 000 V.

    Pro stejnosměrné sítě, zabezpečovací a sdělovací techniku, je určena řada HIG**VDC. V této řadě nalezneme hlídače pro rozvody 12, 24, 48  a 110 V DC. Měřící rozsahy této řady jsou vždy 5 až 990 kΩ, případně 2 až 550 kΩ pro řadu HIG**VDC-L.

    Všechny hlídače (AC i DC) jsou standardně vybaveny displejem pro obsluhu a nastavování, dále pak sběrnicí RS485 pro vyčítání měřených veličin, a reléovými výstupy pro logickou informaci o stavu izolačního odporu.
    Nahrávám ...

    Zaškrtnutím tohoto políčka nám dáte informaci, že si nejste jisti se správností vašeho výběru. Je však nutné odeslat poptávku.

  5. Stacionární část – Ohřev výměn
    Aby bylo možné bezpečně provozovat železniční provoz i v zimních měsících, je nutné řešit vznik námrazy a sněhové vrstvy mezi jazyky výměn – výhybek v kolejišti. Kdyby nebyla námraza řešena, hrozí nedosednutí jazyka výhybky do koncové polohy, a tedy neprovedení závěru výměny. To by samo o sobě nevedlo k ohrožení bezpečnosti, ale vedlo by to k omezení dopravního provozu. Aby se toto nedělo, jsou k výměnám instalovány ohřevy, které v zimních měsících obvykle automaticky detekují námrazu (nebo minimálně nepříznivou teplotu a vlhkost) a v případě elektrických ohřevů výměn (EOV) pomocí odporových topnic námrazu odstraní.

    Existují dva způsoby, jak EOV napájet. Buď se jedná o napájení z netrakčního vedení (typicky 3 x 6 000 V / 50 Hz) nebo o napájení z trolejového, trakčního vedení (typicky 25 kV / 50 Hz nebo 3 kV DC). VVe všech případech je napětí příliš velké na to, aby šlo bezpečně použít pro napájení topných tyčí. Z tohoto důvodu se do kolejiště instalují EOV se snižovacími, oddělovacími transformátory / galvanicky oddělenými měniči.

    Protože topné tyče jsou instalovány přímo v kolejišti, dochází zde k velkému mechanickému namáhání a to může způsobit degradaci izolace. Hrozí tedy vodivé spojení otopné soustavy s kolejnicí, a tedy vznik nebezpečného dotykového napětí. Toto riziko lze v dostatečném předstihu monitorovat pomocí hlídače izolačního stavu.

    Výstupní napětí EOV je obvykle jednofázových 230 V / 50 Hz. Pokud je zdrojem klasický transformátor, doporučujeme používat řadu hlídačů HIG93/T. Tyto hlídače jsou certifikovány až do provozních teplot -25 °C. Pokud by zákazník požadoval vyšší úroveň teplotní odolnosti, nebo chtěl monitorovat i stejnosměrnou část případného měniče, lze použít hlídač typu HIG99, který je certifikován až do teplot -40 °C.

    Oba tyto typy hlídačů izolačního stavu mají dvě úrovně poruchy a dvě výstupní relé. Díky tomu, lze sledovat na jednom výstupním relé informaci o zhoršeném, ale zatím neporuchovém izolačním odporu. Na druhém relé pak lze sledovat stav izolace poruchový. Toto relé následně, při detekci poruchy, může odpojit zdroj ohřevu od topných tyčí a uvést tak EOV do bezpečného stavu. Všechny tyto informace lze signalizovat na velín jak pomocí relé, tak i pomocí sběrnice RS485.
    Nahrávám ...

    Zaškrtnutím tohoto políčka nám dáte informaci, že si nejste jisti se správností vašeho výběru. Je však nutné odeslat poptávku.