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Erprobung an Neubau - Tfzim Netz der ÖBB
EN, ERRIUIC…
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Erprobung an Neubau – Tfz im Netz der ÖBB
•Mechanische Bremse•Dynamische Bremse
Bremse
Lauftechnik
Störströme
Funk
Lichtstärke•Normen•Verfahren•Grenzwerte
Gliederung
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Störströme – Normen
ÖBB-spezifisch durch Geschäftsbereich ST
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Störströme – Verfahren
•Psophometrische Störströme
•100 Hz – Störströme
•Schmalbandige Störströme (4,15 bis 5,06 und 9,85 kHz)
zu prüfende Werte
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Störströme – Verfahren
•Überwachung des Primärstromes am Triebfahrzeug und Speicherung der Daten
• Berechnung der RMS und Mittelwerte aus den gewonnenen Daten über den Beobachtungszeitraum(2s)
•Primärspannung wird von 15kV auf 200V transformiert (Übersetzungsverhältnis 150:2) Erfassung des Effektivwertes und Klirrfaktors bis zur 40. Oberwelle der Grundschwingung
Die Überprüfung findet im Rahmen der lauftechnischen Untersuchungen statt.
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Störströme – Grenzwerte
1,5 APsophometrisch bewerteter Störstrom Ip
10 mA56 + 2 kHz
60 mA43 + 1,5 kHz
10 mA36 + 2 kHz
300 mA28-30 kHz
60 mA9,85 + 0,25 kHz
100 mA5,06 + 0,15 kHz
100 mA4,15 + 0,15 kHz
2 A über 2 s96-110 Hz
Grenzwert[A / mA]
Frequenzbereich [Hz / kHz]
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Funk – Normen
ÖBB-spezifisch durch Geschäftsbereich Telekom
Vorlage des Messprotokolls erforderlich
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Funk – Verfahren
Messaufbau für die Funkstörfeldstärkemessung
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Funk – Verfahren
Durchführungsvorgaben
• Messantenne:Bikonische Antenne:HK - 116 der Fa. Rohde & Schwarz.Messbereich: 20 - 300 MHzLogar. Period: Antenne HL - 023 der Fa. Rhode & SchwarzMessbereich: 300 - 1000 MHz
• Die jeweilige Messantenne ist in 10m Entfernung vom Prüfobjekt
aufzustellen. Bei Triebfahrzeugen ist der Abstand von der Gleisachse zu messen.
• Der Antennenmittelpunkt muss sich 3m über dem Erdboden befinden.
• Die Messempfängertype muss immer gleich bleiben ESVS 30, Fa. Rohde &Schwarz
CHASE - GPR 4403
• Ort mit geringem Grundstörpegel
• Die Messungen dürfen nur bei trockener, windstiller Witterung ( kein Regen,kein Schneefall, kein Nebel, keine Auftrocknungsphase) erfolgen.
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Funk - Grenzwerte
Grenzwert = 4 dBµV/m
Dieser Grenzwert gilt für folgende Frequenzbereiche
1805,200 – 1879,800
1710,200 – 1748,800GSM 1800
925,200 – 959,800
880,200 – 914,800GSM 900
921,000 - 925,000GSM-R DnL
876,000 - 880,000GSM-R Upl
Bündel-,Sprech-,Daten- und Zugfunk
410,000 – 470,00070cm-Band
Technische Dienste 165,600 – 171,3752 m-Band
Wird bei den ÖBB nicht mehr verwendet
80,000Ausnahme
Verschubfunkk 79,800 – 81,0254 m-Band
AnmerkungFrequenzbereich [MHz]Band
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Lichtstärke - Normen
•UIC 532 Pkt3 ….feste elektrische Signale
•UIC 534 Signale und Signalschützen der Lokomotiven, Triebwagen und Triebzüge
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Lichtstärke - Verfahren
Die Messung erfolgt:
•In der Achse des Lichtkegels bei Signallicht und Signallicht abgeblendet, Scheinwerfer und Zugschlusssignal•Im lichtstärksten Punkt bei Scheinwerfer abgeblendet
Die Lichtstärke wird in Lux gemessen und muss daher in die UIC konformeEinheit Candela umgerechnet werden:
][][][ 2 mrlxEcdI r….Entfernung [m]I….UIC konforme Lichtstärke [cd]E…gemessene Lichtstärke [lx]
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Lichtstärke - Grenzwerte
µ 15cdZugschlußsignalleuchte (UIC 532)
12000 bis 16000cdObere Leuchten aufgeblendet
> 12000cdUntere Leuchten aufgeblendet
150 bis 350cdObere Leuchten abgeblendet
300 bis 700cdUntere Leuchten abgeblendet
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Bremse
elektrodynamische Bremse•UIC 544-2•EN 50163
mechanische Bremse •UIC 544-1•UIC 545
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Normen - mechanische Bremse
Ermittlung und Vergleich der Werte für
•Füll und Lösezeiten UIC 540
•Belaganpresskraft UIC 544-1
•Verzögerung, Bremswege und Bremsbewertung UIC 544-1
•ep-Bremse UIC 541-5 und NBÜ (DS 91502 von DB; EBO §32)
•Software nach EN 50128 und IEC 61508 Teil3
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Normen – UIC 544-1(neu)
Durchführung der Versuche
Pkt.44.1) Die Bestimmung des Bremsgewichts einer Lokomotive, für alle
Bremsstellungen, muss durch Fahrversuche einer einzeln fahrenden Lokomotive ermittelt werden.
4.2)….. Bei jedem Versuch wird der Bremsweg ab dem Punkt gemessen,an dem die Schnellbremsung ausgelöst wurde.
….. Die Bremsungen werden bei folgenden Geschwindigkeiten und derFahrzeughöchstgeschwindigkeit durchgeführt:
►100, 120, 140 und 160km/h in der Stellung P(P+E, P+H)►120, 140, 160 in der Stellung R(R+E, R+H)
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Normen – UIC 544-1(neu)
Auswertung der Versuchsergebnisse
Pkt.44.3) ….die mittleren Bremsewege werden auf die entsprechenden Geschwindigkeits-
kurven der Anlage A1(siehe Grafik) aufgetragen
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Normen – UIC 544-1(neu)
Auswertung der Versuchsergebnisse
Pkt.44.3) …...verbindet man die auf die verschiedenen Geschwindigkeitskurven
aufgezeichneten Messpunkte untereinander, so erhält man eine Bremsbewertungslinie, an der sich aufgrund ihrer Position, auf der Abszisseder Bremshundertstelbereich ablesen lässt.
…...dieser Bremshundertstelwert ist anhand Anlage F2 Pkt.3 zu überprüfen.
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Verfahren - mechanische Bremse
Standversuche
Belaganpresskräfte.)alle Beläge einer Bremsscheibe werden durch Messeinrichtung ersetzt.)Messung an allen Belägen eines Drehgestells
Belaganpresskraft gesamt = Σ der gemessenen Einzelkräfte
Losbrechkraft.)das Messobjekt wird mit der Federspeicherbremse eingebremst.)zwischen dem Messobjekt und dem Zugtriebfahrzeug wird eine Zugkraftbremskupplung eingebaut.)das Zugtriebfahrzeug erhöht die Leistung bis sich das Messobjekt um einen Meter bewegt hat
Berechnung des max.Gefälles in dem das Messobjekt noch festgehalten werden kann Sicherheit !
][][
][
2
max
sm
gtm
kNFi
Lok
Los
4,1
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Fahrversuche – Bremse
Verfahren - mechanische Bremse
Ermittlung der Verzögerung, Bremswege und Bremsbewertungbei variabler Geschwindigkeit
.)Verzögerungsmessung [m/s2]
.)Bremswegmessung [m]
.)Berechnung der Bremshunderstel [%]
.)Berechnung der Bremsausmaße [t]
•in allen zur Verfügung stehenden Bremsstellungen•Bremsversuche erfolgen aus untersch. Geschwindigkeiten
Thermische Überprüfung nach.)zwei Schnellbremsungen in wirksamster Bremsstellung v = Lok
vmax
.)Schleppfahrt in Stellung „P“ im Güterzugverband und als Lokzug
bei Güterzug Bedienung der Bremse mit „Sägezahnmethode“
bei Lokzug Bedienung mit „Reguliermethode“ v=konst.
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weitere Versuche und Prüfungen
Verfahren - mechanische Bremse
Nachweis der Funktion und Wirkung
.)der Fahrgastnotbremseinrichtung
.)der Triebfahrzeugführernotbremseinrichtung
.)der Zwangsbremssysteme
INDUSISIFA
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Verfahren - mechanische Bremse
Messgrößen
Kräfte: •Anpresskraft einer Belagshälfte•Anpresskraft gesamte Bremsscheibe•Zugkraft mit Zugkraftmesskupplung
•Bremszylinderdruck•Bremszylinderdruck je Achse•Vorsteuerdruck•Hauptluftbehälterleitungsdruck•Hauptluftleitungsdruck•Druck im Vorratsluftbehälter•Federspeicherzylinderdruck
Drücke:
Geschwindigkeiten: •Geschwindigkeit Fahrzeug•Umfanggeschwindigkeit der Achse
Beschleunigungen: •Längsbeschleunigung am Fahrzeugrahmen
Temperatur: •Bremsscheibentemperatur
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Normen - dynamische Bremse
UIC 544-2 Von dynamischen Bremse der Lokomotiven und Triebwagen deren Bremskraft auf das Bremsgewicht angerechnet wird zu erfüllende Bedingungen
EN 50163 Bahnanwendungen – Speisespannungen von Bahnnetzen
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Grenzwerte - dynamische Bremse
•Strom bei Rückspeisung < 500A
•Zwischen 40 und 50 km/h Reduktion der E-Bremskraft auf 100kN
•Ab 5km/h stetige Reduktion der E-Bremskraft gegen Null (das Ablöseverhalten muss korrekt erfolgen = Übergang von E- zu Luft Bremse)
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Normen - Lauftechnik
•UIC 518 Fahrtechnische Prüfung und Zulassung von Eisenbahnfahrzeugen- Fahrsicherheit, Fahrwegbeanspruchung und Fahrverhalten
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Normen - UIC 518 Trassierungsbedingungen
Beschreibung der Trassierungsbedingungen durch folgende Größen
•die Fahrgeschwindigkeit•der Überhöhungsfehlbetrag•der Gleisbogenhalbmesser
Sollen Fahrzeuge international eingesetzt werden, sind die Versuche auf Gleisen mit Schienenneigungen 1:20 und 1:40 durchzuführen.
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Normen - UIC 518 das Versuchsgleis
•Dieses sollte in mindestens 25 Auswertungsabschnitte unterteilt werden, wobei diese Abschnitte auseinanderliegen oder zusammenhängen aber nicht überlappen dürfen.
•Ein Abschnitt sollte dabei je nach Trassierung eine Länge von 70 bis 500m aufweisen.
vzul zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit
vmax maximale Versuchsgeschwindigkeit
vstrecke Streckenhöchstgeschwindigkeit (VZG)
übereinstimmend mit der Geschwindigkeit in der das Fahrzeug eingesetzt wird
ufzul zulässiger Überhöhungsfehlbetrag
ufhom Zulassungsüberhöhungsfehlbetrag
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Normen - UIC 518 das Versuchsgleis
Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 24 Abschnitt 25
70-500m
20m 30m 15m
=
70m
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Normen - UIC 518 Versuchsgleisarten
•Gerades Gleis und Gleisbogen mit großem Halbmesser mit vmax Mindestlänge des Versuchsabschnittes 10km
mmuhkmv f 40/5max
•Gleisbogen mit großem Halbmesser vzul und ufhom Mindestlänge des
Versuchsabschnittes 10km gleiche Verteilung rechts und links Bögen mmuhkmv fzul 30,0/10 hom aber mindestens 2km mit mmu f 0,5hom
•Gleisbogen mit kleinem Halbmesser ( ) mit vStrecke und ufhom
Mindestlänge des Versuchsabschnittes 10km
mrm 600250
mmuhkmv fStrecke 30,0/10 hom
es sollten aber auch Gleisbögen vorhanden sein mrm 400250
•Zusätzlich müssen Versuche im geraden Gleis mit einem Spurspiel und einer Länge von mindestens 2km durchfahren werden.
mm10
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Normen - UIC 518 Reihung der Versuchsfahrzeuge
•Nicht angetriebene Fahrzeuge -lose Kupplung -hinterer Teil des Versuchszuges
•Angetriebene Versuchsfahrzeuge -vorne als Triebfahrzeug -Versuche sowohl ziehend als auch schiebend
Triebwagen -Sonderregelungen je Fahrt
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Untersuchung des Verformungsverhaltens des Messradsatzes
Kalibrieren des Messradsatzes
Fixieren der Dehnmessstreifen
Einbau der Messradsätze am Versuchsfahrzeug
Herstellen der Verbindungen mit den Messrechnern und Aufzeichnugsgeräten
Lauftechnik – VerfahrenHerstellen der Messradsätze - Ablauf
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Bevor man zum Kalibrieren der Messradsätze kommt, ist es notwendig, das Verformungsverhalten des Rades unter Einwirken einer vertikalen und horizontalen Kraft zu untersuchen
Lauftechnik – VerfahrenHerstellen der Messradsätze
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Lauftechnik – VerfahrenHerstellen der Messradsätze – Applizieren der Dehnmessstreifen
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Die Radsatzkalibriermaschine
Lauftechnik – VerfahrenHerstellen der Messradsätze
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Lauftechnik – VerfahrenHerstellen der Messradsätze
0-20 +20
Die Kalibrierung erfolgt gemäß sieben vordefinierten Lastfällen, mit denen der fertige Messradsatz beaufschlagt wird. So können die Algorithmen und Konstanten für die Kraftberechnrechnung ermittelt werden.
+20100757
0100756
-20100755
+201004
01003
-201002
751
LageQYLastfall
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Lauftechnik – VerfahrenAufbau der Messeinheit
Last
bei Triebfahrzeugen bei Reisezug- und Güterwagen
der Weg des Messsignals
zu messendes Fahrzeug
optische/magnetischeSignalübertragung
MesswagenDSP Daten
speicher
Auswertung amComputer
nach statistischenMethoden Regression...
Messbericht
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Lauftechnik – VerfahrenDer Messbericht
Dargestellt sind:
•die Regressionsgerade •der Vertrauensbereich innerhalb dessen die Regressionsgerade variieren kann•die Grenzwerte der jeweiligen Messgröße
Grenzwert laut UIC 518
Obere Vertrauensbereichsgrenze
untere Vertrauensbereichsgrenze
Obere Vertrauensbereichsgrenze der Regressionsgeraden
untere Vertrauensbereichsgrenze der Regressionsgeraden
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Lauftechnik – GrenzwerteFahrsicherheit
•Pru d´Homméscher Grenzwert Die Resultierende aus den beiden Y-Kräften (vektorielle Summe) in den Messungen als bezeichnet, bewirkt eine Verschiebung des Gleisrostes
]3
210[ 0
2
QkY m
k=0,85......für Güterwagen
k=1,0........für Triebfahrzeuge und Reisezugwagen
Y
Fahrwegbeanspruchung
•quasistat. Führungskraft Yqstat
•dynamische Führungskraft Ydyn
•dynamische Radkraft (Q0 aus Verwiegung)
);518(110 EmpfehlungSBBUICnichtkNYdyn
kNQQdyn 900lim
•Quotient Y/Q – Sicherheit gegen das Entgleisen
mrfürQY 3008,0
)(60 GrenzwertrvorläufigekNYqst
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Lauftechnik – Grenzwerte
•Beschleunigungen am Fahrzeugkasten
für Triebfahrzeuge, Triebwagen und Reisezugwagen
•Frequenzbewerteter RMS – Wert
Triebfahrzeuge, Triebwagen, Reisezugwagen
Güterwagen
2*
2* 5,2,5,2
s
mz
s
my
225,05,0s
msz
s
msy
223,13,1s
msz
s
msy
Fahrverhalten