eb - Elektrische Bahnen Lettische Eisenbahnen planen über 800km Elektrifizierung (Vorschau)
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Fahrleitungsanlagen<br />
Umweltbedingte Anforderungen nach EN 50125-2<br />
[5] und EN 50119 [6] sind zu berücksichtigen. Werden<br />
zur Antri<strong>eb</strong>ssteuerung elektronische Schaltungen<br />
verwendet, muss nach EN 50121-5 [7] die elektromagnetische<br />
Verträglichkeit (EMV) nachgewiesen werden.<br />
Wesentliche Anforderungen sind:<br />
• eine optimierte Schaltkraft für sicheres Erreichen<br />
und Fixieren der jeweiligen Endlage der Schaltgeräte<br />
innerhalb des vorgesehenen Schalthubs, zum<br />
Beispiel 200 mm, binnen maximal 12 s Schaltzeit<br />
• Eignung für –40 bis 50 °C Umg<strong>eb</strong>ungstemperatur,<br />
hohe Luftfeuchtigkeit und UV-Belastung<br />
• Betätigung vereister Schaltgeräte<br />
• Schutzgrad IP54 oder höher gemäß IEC 60529 [8]<br />
• Montagefreundlichkeit, zum Beispiel wegen<br />
geringen Gewichts und einfacher mechanischer<br />
Befestigung<br />
• Verminderung der L<strong>eb</strong>enszykluskosten, zum<br />
Beispiel durch wartungsarmes Getri<strong>eb</strong>e und Verwendung<br />
korrosionsbeständiger Materialien<br />
• hohe Betri<strong>eb</strong>szuverlässigkeit und Verfügbarkeit<br />
Universell für alle klimatischen und elektrischen Bedingungen<br />
einsetzbare Schalterantri<strong>eb</strong>e führen zu geringen<br />
Fertigungs- und Lagerkosten, damit zu kurze Lieferzeiten<br />
und zu einheitlichen Vorgaben für Planung, Errichtung<br />
und Instandhaltung von Oberleitungsanlagen.<br />
• Anlaufverzögerungen sind zu verhindern, um das<br />
Eingreifen in den Ortsteuerungen eing<strong>eb</strong>auter<br />
Schutzfunktionen und das vorzeitige Absteuern<br />
des Schalterantri<strong>eb</strong> zu vermeiden<br />
• optionale elektrische Vor-Ort-Betätigung<br />
Abweichend zur normativen Forderung der minimalen<br />
Klemmenspannung, zum Beispiel als dem<br />
0,8-Fachen der Nennspannung, können Betreiber<br />
schärfere Forderungen stellen. So ist zum Beispiel<br />
für den Betri<strong>eb</strong> im Netz der DB AG gemäß<br />
Ebs 09.11.51 für 50 Hz Versorgung nachzuweisen,<br />
dass bei Kabellängen mit einem äquivalenten<br />
Schleifenwiderstand bis zu 60 Ohm ein Einlaufen<br />
der zugehörigen Schaltgeräte innerhalb 12 s maximaler<br />
Schaltzeit sichergestellt ist.<br />
Die weltweite Schnittstellenkompatibilität der<br />
Ansteuerung inklusive der Endlagenrückmeldung ist<br />
eine Herausforderung. Die heute bekannten Versorgungsspannungen<br />
und Ansteuerungen führen zu<br />
rund 15 Ausführungsvarianten.<br />
Zur Beherrschung dieser Varianten und Überführung<br />
in eine zugrunde liegende Schaltung eignet<br />
sich eine elektronische Ansteuerbaugruppe. Elektromagnetische<br />
Verträglichkeits- und Funktionsnachweise<br />
nach EN 50121-5 sind erforderlich, um den<br />
zuverlässigen Betri<strong>eb</strong> im Bahnbereich zu zeigen.<br />
2.2 <strong>Elektrische</strong> Anforderungen<br />
Aus den aufgeführten Normen und Vorgaben von Bahnbetreibern<br />
lassen sich die elektrischen Parameter für eine<br />
universelle Auslegung der Schalterantri<strong>eb</strong>e ableiten:<br />
• universelle Stromversorgung, das heißt DC 24 V<br />
bis 220 V und AC 110 V bis 230 V 50/60 Hz<br />
• Kompatibilität mit vielen Ansteuerungen, zum<br />
Beispiel Vierl-Leiter-, Drei-Leiter-Technik<br />
• reduzierte Klemmenspannung am Motor durch<br />
niedrige Spannung im Versorgungsnetz und<br />
Spannungsfällen längs der Leitung zwischen<br />
Fernwirkunterstation und Schalterantri<strong>eb</strong><br />
• Einkopplung von Überspannungen und Störströmen<br />
in den Steuerleitungen, die meist nicht<br />
geschirmt ausgeführt werden<br />
• Dauerleistung ≤ 300 W als theoretische Vergleichsgröße<br />
zur Sicherstellung von Mindeststeuerkabellängen<br />
• Motornennströme zwischen 1,5 und 20 A abhängig<br />
von der Versorgungsspannung<br />
• Einschaltdauer S3, periodischer Aussetzbetri<strong>eb</strong>,<br />
10 % Einschaltdauer<br />
• Überlastschutz, zum Beispiel Absteuern des Motorstroms<br />
bei Blockade des Gestänges<br />
• Minimalstrom für leerlaufende Antri<strong>eb</strong>e muss<br />
zum Beispiel ausreichend groß sein, um vom<br />
Ruhestrom der Rückmeldung unterschieden<br />
werden zu können<br />
2.3 Mechanische und betri<strong>eb</strong>liche<br />
Anforderungen<br />
Folgende wesentliche mechanische Anforderungen<br />
lassen sich aus den Betreiberanforderungen und den<br />
verfügbaren Schaltgeräten am Markt ableiten:<br />
• den Schaltgeräten angepasste Schaltkräfte, insbesondere<br />
in den Endlagen<br />
• Schalthub anpassbar an Eigenschaften der<br />
Schaltgeräte, zum Beispiel 200 mm<br />
• zuverlässige Endlagenarretierung, das heißt keine<br />
Veränderung der Endlage des Schaltgeräts, auch<br />
nicht bei Stoßkräften infolge Kurzschlüssen<br />
• Nachweis von mindestens 3 000 Lastwechseln<br />
ohne Wartung,<br />
• mechanische Notbetätigung bei Ausfall der elektrischen<br />
Antri<strong>eb</strong>ssteuerung<br />
• Kompatibilität zu vorhandenen Schaltgestängen,<br />
Anordnungen, Einbauraum, Befestigungen,<br />
Kabelendverschlüssen und Schließanlagen<br />
Für die elektro-mechanische Energiewandlung eignet<br />
sich eine Motor-Getri<strong>eb</strong>eeinheit mit einer Gestaltung<br />
zum Erfüllen der genannten Anforderungen<br />
besser als ein elektro-hydraulischer Antri<strong>eb</strong>, da er<br />
von Fahrleitungsmonteuren ohne Spezialausbildung<br />
montiert und instand gehalten werden kann. Mit einer<br />
angepassten Ausführung kann dieser in Masten<br />
unauffällig integriert werden.<br />
112 (2014) Heft 5<br />
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