Erprobung an Neubau - Tfz im Netz der ÖBB

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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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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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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


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


Nachweis der Funktion und Wirkung

.)der Fahrgastnotbremseinrichtung

.)der Triebfahrzeugführernotbremseinrichtung

.)der Zwangsbremssysteme

INDUSISIFA

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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


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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

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