DC/DC-Wandler für Eisenbahnanwendungen: Wie wählt man sie aus?

Historisch gesehen waren die in der Hauptlokomotive platzierten 110V-Batterien die Hauptquelle für Gleichstrom für die meisten Eisenbahnanwendungen. Das bedeutete, dass zur Beleuchtung der einzelnen Waggons Kabel entlang der gesamten Zuglänge verlegt werden mussten.

Darüber hinaus waren, da die Batterie direkt mit dem Armaturenbrett, den Relais und anderen schweren Lasten wie dem Anlassermotor verbunden war, die Spannungskabel regelmäßig hohen Belastungen ausgesetzt. Stürze und vorübergehende Spitzen sowie elektromagnetische und Funkstörungen (EMI/RFI). Die Passagiere hingegen blieben über diese Auswirkungen im Unklaren, abgesehen von gelegentlichen Schwankungen des Lichtpegels in der Kabine.

Moderne Züge sind technologisch viel fortgeschrittener als ihre Vorgänger und beinhalten nun eine Reihe von Sicherheitsmerkmalen mit mehreren Sensoren und Aktuatoren. Darüber hinaus profitieren die Fahrgäste von Komfort und Technologien, die zuvor nicht vorhanden waren, wie Klimaanlage, drahtlose Kommunikation und verschiedene Infotainment-Angebote.

Sicherheit und Komfort zu gewährleisten wäre ohne das Vorhandensein verschiedener Energiequellen, die konstante Gleichspannungsniveaus liefern, nicht möglich. bleiben dabei vor externen elektrischen Geräuschen geschützt. In diesem Blog werden wir einige Hauptmerkmale vertiefen, die bei der Auswahl von DC-DC-Wandlern für Eisenbahnanwendungen zu berücksichtigen sind.

Die Zertifizierung EN 50155 Für Eisenbahnanwendungen gilt dies für alle elektronischen Geräte im Dienste der Eisenbahnindustrie und wurde von den meisten damit verbundenen Herstellern übernommen. Es bezieht sich auf batteriebetriebene Systeme und Niederspannungsversorgungen, die direkt (oder indirekt) mit dem System verbunden sind und die Steuerung, Regelung, Schutz und Stromversorgung des Systems abdecken. Alle DC-DC-Wandler müssen sich daran halten.EN 50155 in jeder seiner Formen, gemäß den unten aufgeführten Parametern.

Die am häufigsten verwendeten Spannungen in der Branche sind 24V, 48V, 72V, 96V und 100V. Die unvermeidbaren Abfälle und Schwankungen, die durch Geräte im System verursacht werden, bedeuten, dass diese Ebenen erheblich variieren. Die EN 50155-Zertifizierung legt fest, dass Bereiche von ... zulässig sind. 0,7 bis 1,25 mal ihr Nennwert, mit akzeptablen Schwankungen des Übergangs von 0,6 bis 1,4 nominal (für Dauern bis zu 100ms).

Die elektromagnetische Verträglichkeit)EMCDie Anforderung für elektronische Geräte wird durch die Art und Weise definiert, wie das Gerät mit der Außenwelt interagiert. Diese 'Schnittstellen' sind als Ports bekannt. Verschiedene Ports haben unterschiedliche EMC-Anforderungen.

Für die Batterietüren gibt es keine Emissionsgrenzen in der Frequenz von 9 kHz~150 kHz. Die gleichen EMC-Anforderungen gelten für Batterien, Signale und Kommunikation, Messprozesse und Steuerports und sind in der EN 50121-3-2. Die Anforderungen für den Immunitätstest sind ebenfalls in der EN 50121-3-2 festgelegt.

Alle Geräte müssen unbedingt in der Lage sein, die Belastungsstufen zu bewältigen. Schock und Vibration dem ein regulärer Zug ausgesetzt ist, ohne Leistungseinbußen zu erleiden. Diese Ebenen werden vom Dienstleister festgelegt und müssen in jedem Fall die Bedingungen der EN 61373 Kategorie 1, Klasse B (siehe untenstehende Tabelle) einhalten.

Alle elektronischen Geräte müssen so konzipiert sein, dass sie innerhalb eines Bereichs verschiedener Temperaturklassen vollständig nach ihren Spezifikationen arbeiten können.

Die Passagiere und der Fahrer befinden sich in Klassenabteilen. OT1 o OT2 (mit einem Standardbezugspunkt, der auf +25°CEs tut mir leid, aber es gibt keinen Text zum Übersetzen.

Die Klassen OT3 und OT4 sie beziehen sich auf Elektroschalttafeln (mit einer Temperatur von etwa +45°CEs tut mir leid, aber es gibt keinen Text zum Übersetzen.

Die Standardklasse ist die OT3.

Diese Spezifikationen stellen sicher, dass die Leiter innerhalb der Stromversorgung ausreichende elektrische Isolierung und genügend physischen Raum haben, damit Stromverluste und Funken keine Probleme verursachen. Insbesondere ist dieser Test in zwei Teile gegliedert:

• Eine Messung des Isolationswiderstandes, eingestellt auf 500VDC. Das erforderliche Mindestniveau des Widerstands beträgt 20 Megaohm.
• Der zweite Teil ist ein Test zur Spannungsbeständigkeit. Die Spannungspegel werden langsam erhöht (normalerweise in 10-Sekunden-Intervallen) bis zum maximalen Wert. Die Spannung wird dann für mindestens zehn Sekunden bis maximal eine Minute gehalten, abhängig von der Art des Tests.

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