Systemy dachowe taboru kolejowego – komponenty
W tym obszarze zabudowy — pozycji: 10, producentów: 2.
Dach pojazdu to przedłużenie obwodu głównego na zewnątrz nadwozia: od odbieraka przez szynoprzewody i odłączniki dachowe do przepustu w dachu, a obok — kontenery oporników hamowania, przekształtników i wymienników ciepła, anteny łączności i sygnalizacji. Wszystko pracuje na potencjale sieci lub w jej bezpośrednim sąsiedztwie, w pełnym zakresie pogody, przy prędkości względnej powietrza równej prędkości pociągu.
Odłącznik główny z funkcją uszyniania tworzy widoczną przerwę i uziemia obwody WN przed wejściem do przedziału; nóż toru głównego przenosi 1000 A, noże uszyniające 400 A. Zaryglowanie drzwi przedziału WN, położenie odłącznika i podniesienie odbieraka są ze sobą uzależnione mechanicznie i pneumatycznie — ta zależność jest dodatkowym zabezpieczeniem obsługi. Ograniczniki przepięć przy odłącznikach przyjmują przepięcia atmosferyczne z sieci, kondensator ochronny tłumi przepięcia łączeniowe. Oporniki hamowania elektrodynamicznego przyjmują całą energię hamowania, gdy sieć nie może jej odebrać — w Polsce przełączenie na oporniki następuje, gdy napięcie sieci przekroczy około 3800 V; ich kontenery wymagają kontroli temperatury i wymuszonego chłodzenia.
W tej strefie pracują: odłączniki i uszyniacze dachowe, skrzynki bezpiecznikowe i wkładki obwodów pomocniczych WN, ograniczniki przepięć trakcyjne, podstawy bezpiecznikowe trakcyjne, złącza wysokoprądowe i sygnałowe w wykonaniu zewnętrznym, ograniczniki przepięć torów antenowych, czujniki temperatury i sygnalizacja stanu kontenerów.
Ochrona zwarciowa i bezpieczniki (6)
Bezpieczniki średniego napięciaLimitor® aSJB/D 3,6–12 kV z wybijakiemMersen
Akcesoria bezpiecznikoweMikrostyki MC / MCR do wkładek Protistor®Mersen
Podstawy bezpiecznikowePodstawy trakcyjne SF 70 / SQ 72 do wkładek Protistor®Mersen
Bezpieczniki szybkieProtistor® size 70 gR 350–600VDCMersen
Bezpieczniki szybkieProtistor® size 72 aR 1200VDC (IEC)Mersen
Skrzynki bezpiecznikoweSkrzynki bezpiecznikowe pokładowe 750–2000 V DCMersenZłącza (2)
Oznaczanie (2)
Kryteria doboru — Systemy dachowe taboru kolejowego
Kryteria doboru w tym obszarze:
- Napięcie izolacji i odstępy — aparatura pracuje na potencjale 3 kV DC z przepięciami; odstępy izolacyjne wg EN 50124-1 dla warunków zewnętrznych, z uwzględnieniem zabrudzenia i kondensacji.
- Zdolność wyłączania w DC — wkładki obwodów pomocniczych WN (przetwornice, ogrzewanie składu) dobiera się przy stałej czasowej obwodu.
- Ograniczniki przepięć — napięcie trwałej pracy i prąd wyładowczy dla ograniczników DC trakcyjnych; lokalizacja przy każdym odłączniku, jak najkrótsze połączenia.
- Odporność mechaniczna i klimatyczna — kategoria zabudowy dachowej wg EN 61373; woda, sól, lód; złącza w wykonaniu IP dla warunków zewnętrznych.
- Palność — materiały i obudowy wg EN 45545-2 dla wymaganego zestawu HL; dotyczy również osłon przewodów i złączy.
- Sygnalizacja i pomiar — temperatura kontenera oporników, stan odłączników, napięcie sieci na wejściu; sygnały prowadzone przez złącza dachowe do sterownika pojazdu.
- Serwis — dostęp z podestu, wymiana wkładki bez demontażu skrzynki, oznakowanie odporne na UV i mycie.
Pytania techniczne
Do czego służy odłącznik główny z uszyniaczem?
Tworzy widoczną przerwę między odbierakiem a obwodem głównym i w położeniu otwartym uziemia obwody WN, tak aby można było wejść do przedziału. W klasycznym wykonaniu ma jeden nóż toru głównego o obciążalności 1000 A i dodatkowe noże uszyniające 400 A; jego położenie jest uzależnione od zaryglowania drzwi WN i sterowania odbieraka.
Kiedy energia hamowania trafia na oporniki dachowe?
Gdy sieć nie może jej przyjąć. Układ sterowania mierzy napięcie sieci i przy przekroczeniu około 3800 V przełącza hamowanie elektrodynamiczne z rekuperacji na oporniki, gdzie energia zamienia się w ciepło. Oporniki wymagają wydajnego chłodzenia i kontroli temperatury.
Dlaczego dachowe obwody pomocnicze WN mają własne bezpieczniki?
Przetwornice statyczne i ogrzewanie składu są zasilane z obwodu 3 kV przed lub równolegle z obwodem trakcyjnym; ich zwarcie nie może wyzwalać wyłącznika głównego. Bezpieczniki obwodów pomocniczych stanowią pierwszy poziom zabezpieczenia w pojeździe, a wyłącznik szybki — drugi.
Czy złącza dachowe wymagają innych deklaracji niż złącza w szafie?
Tak — zabudowa dachowa ma własną kategorię drgań wg EN 61373, wymaga wykonania zewnętrznego (IP, odporność na UV i sól) oraz materiałów wg EN 45545-2. Deklaracja EN 50155 dotyczy elektroniki i sama nie rozstrzyga o przydatności na dach.