DE102020113562A1 - Rail vehicle with an automatic earthing switch and method for earthing electrical conductors in an area of a rail vehicle - Google Patents
Rail vehicle with an automatic earthing switch and method for earthing electrical conductors in an area of a rail vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020113562A1 DE102020113562A1 DE102020113562.9A DE102020113562A DE102020113562A1 DE 102020113562 A1 DE102020113562 A1 DE 102020113562A1 DE 102020113562 A DE102020113562 A DE 102020113562A DE 102020113562 A1 DE102020113562 A1 DE 102020113562A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rail vehicle
- area
- switch
- earthing
- earthing switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Verfahren zum Erden von elektrischen Leitern in einem Bereichs eines Schienenfahrzeugs (100), das einen Stromabnehmer (1) zum Kontaktieren einer Hochspannungsquelle (101) und einen mit dem Stromabnehmer (1) elektrisch verbundenen elektrischen Leiter in einem Bereich (2, 12) des Schienenfahrzeuges aufweist, aufweisend: - Freischalten des elektrischen Leiters in Bereich (2, 12); und - automatisches Erden des elektrischen Leiters im Bereich (2, 12) mittels eines Erdungsschalters nach dem Freischalten des elektrischen Leiters, wobei das Erden nach dem Freischalten ohne manuelles Betätigen des Erdungsschalters erfolgt.A method for grounding electrical conductors in an area of a rail vehicle (100), which has a current collector (1) for contacting a high-voltage source (101) and an electrical conductor electrically connected to the current collector (1) in an area (2, 12) of the rail vehicle having, comprising: - activating the electrical conductor in area (2, 12); and - automatic earthing of the electrical conductor in the area (2, 12) by means of an earthing switch after the electrical conductor has been disconnected, the earthing being carried out after the disconnection without manual operation of the earthing switch.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeuges. Insbesondere betrifft die Erfindung die automatische Erdung eines Schienenfahrzeuges in einem abgeschalteten Zustand.The present invention relates to a rail vehicle and a method for operating a rail vehicle. In particular, the invention relates to the automatic grounding of a rail vehicle in a switched-off state.
Vorbekannter Stand der TechnikPrior art
Gegenwärtige Schienenfahrzeuge verfügen über mehrere Spannungsbereiche, die über große Teile des Zuges verteilt sein können. Zum Betreten und Arbeiten in diesen Spannungsbereichen, beispielsweise bei geplanten Wartungsarbeiten, müssen die Spannungsbereiche durch definierte Schalthandlungen gesichert werden, um eine Gefährdung von Personen auszuschließen.Current rail vehicles have multiple voltage ranges that can be spread over large portions of the train. To enter and work in these voltage areas, for example during planned maintenance work, the voltage areas must be secured by defined switching operations in order to rule out any danger to people.
Geplante Arbeiten an der Hochspannungsanlage eines Schienenfahrzeuges erfordern Schalthandlungen zur Wartung. Nachdem die betroffenen Anlagenteile der Hochspannungsanlage festgelegt sind, müssen die folgenden fünf wesentlichen Anforderungen in der angegebenen Reihenfolge eingehalten werden, wie beispielsweise in der
- -Freischalten;
- -gegen Wiedereinschalten sichern;
- -Spannungsfreiheit feststellen;
- -Erden und Kurzschließen;
- -benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken.
- -Unlock;
- - secure against being switched on again;
- - determine the absence of tension;
- -Earth and short-circuit;
- -Cover or cordon off neighboring, live parts.
Zum Durchführen der einzelnen Schritte ist es oft nötig, dass das Wartungspersonal manuell an mehreren Stellen des Schienenfahrzeuges Schalthandlungen vollzieht. Dies kann dazu führen, dass beispielsweise das Betreten des Daches als Bereich mit elektrischen Leitern der Hochspannungsebene zwischen 20 und 30 min dauern kann, da das Personal mehrere Orte im Schienenfahrzeug in definierter Reihenfolge ablaufen muss, um dort Schalthandlungen durchzuführen.In order to carry out the individual steps, it is often necessary for the maintenance personnel to carry out switching operations manually at several points on the rail vehicle. This can mean that, for example, stepping onto the roof as an area with electrical conductors of the high voltage level can take between 20 and 30 minutes, since the staff has to go to several locations in the rail vehicle in a defined order in order to carry out switching operations there.
Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the prior art
Die bisher bekannten Lösungen zum Betreten einer gesicherten Spannungsebene nehmen viel Zeit in Anspruch und können bei menschlichen Fehlern zu schweren Verletzungen von Personen bis hin zum Tod führen.The previously known solutions for entering a secure voltage level take up a lot of time and, in the event of human errors, can lead to serious injuries to people or even death.
ProblemstellungProblem definition
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Zeit zum Betreten eines Spannungsbereiches in einem Schienenfahrzeug zu verringern, menschliches Versagen auszuschließen und zugleich die Sicherheit von Personen zu gewährleisten. Zusätzlich trägt die vorliegende Erfindung dazu bei die Fehleranfälligkeit zu verringern und damit gleichzeitig die Sicherheit zu erhöhen beziehungsweise zu gewährleisten.One object of the present invention is to reduce the time to enter a voltage range in a rail vehicle, to exclude human error and at the same time to ensure the safety of people. In addition, the present invention contributes to reducing the susceptibility to errors and at the same time increasing or ensuring security.
Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention
Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein Schienenfahrzeug wie in den anhängigen unabhängigen Ansprüchen gelöst.The above object is achieved by a method and a rail vehicle as in the dependent independent claims.
Es wird ein Verfahren zum Erden eines elektrischen Leiters in einem Bereich eines Schienenfahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Schienenfahrzeug einen Stromabnehmer zum Kontaktieren einer Hochspannungsquelle und einen mit dem Stromabnehmer elektrisch verbundenen elektrischen Leiter in einem Bereich des Schienenfahrzeuges aufweist. Das Verfahren weist auf: - Freischalten des elektrischen Leiters; und - automatisches Erden des elektrischen Leiters im Bereich mittels eines Erdungsschalters nach dem Freischalten des elektrischen Leiters, wobei das Erden nach dem Freischalten ohne manuelles Betätigen des Erdungsschalters erfolgt, d.h. insbesondere ohne manuelles Eingreifen bei der automatischen Betätigung des Erdungsschalters erfolgt.A method is proposed for grounding an electrical conductor in an area of a rail vehicle, the rail vehicle having a current collector for contacting a high-voltage source and an electrical conductor electrically connected to the current collector in an area of the rail vehicle. The method includes: disconnecting the electrical conductor; and - automatic earthing of the electrical conductor in the area by means of an earthing switch after the electrical conductor has been disconnected, the earthing being carried out after the disconnection without manual operation of the earthing switch, i.e. in particular without manual intervention during the automatic operation of the earthing switch.
Als „Freischalten“ bezeichnet man das allpolige und allseitige Trennen einer elektrischen Anlage von spannungsführenden Teilen. Das Erden nach dem Freischalten erfolgt ohne manuelles Betätigen des Erdungsschalters automatisch. Insbesondere muss manuell kein Taster oder ähnliches betätigt werden. Das Erden erfolgt automatisch durch das Schienenfahrzeug und nicht durch eine separate Eingabe einer Person. Nachdem beispielsweise ein Steuerbefehl zum Trennen des oder der elektrischen Leiter in Bereichs abgegeben wurde, wird zunächst der oder die elektrischen Leiter im Bereich freigeschaltet, d.h. komplett von der Hochspannungszuführung getrennt. Danach erfolgt ein automatisches Erden der oder deselektrischen Leiters im Bereich, ohne dass es eines weiteren manuell eingegebenen Steuerbefehls oder Steuersignals bedarf. Das Verfahren umfasst daher immer mindestens zwei aufeinanderfolgende Schritte."Isolation" is the term used to describe the all-pole and all-round disconnection of an electrical system from live parts. The earthing after disconnection takes place automatically without manual operation of the earthing switch. In particular, no button or the like has to be actuated manually. The grounding takes place automatically by the rail vehicle and not by a separate input of a person. For example, after a control command to disconnect the electrical conductor or conductors in the area has been issued, the electrical conductor or conductors in the area are first released, i.e. completely disconnected from the high-voltage supply. The electrical conductor or conductors in the area are then automatically grounded without the need for a further manually entered control command or control signal. The method therefore always comprises at least two successive steps.
Der Bereich des Schienenfahrzeuges kann das gesamte Schienenfahrzeug betreffen, oder nur Teile davon, wenn lediglich lokal eine Wartung zu erfolgen hat.The area of the rail vehicle can affect the entire rail vehicle, or only parts thereof, if maintenance only has to be carried out locally.
Es wird ein Schienenfahrzeug vorgeschlagen. Das Schienenfahrzeug weist auf: einen Stromabnehmer zum Kontaktieren einer Hochspannungsquelle; einen Bereich mit mindestens einem elektrischen Leiter, der elektrisch mit dem Stromabnehmer verbunden ist, einen elektrisch angetriebenen Erdungsschalter, der eingerichtet ist nach einem Freischalten des elektrischen Leiters, den elektrischen Leiter im Bereich ohne manuelles Betätigen des Erdungsschalters zu erden.A rail vehicle is proposed. The rail vehicle has: a pantograph for contacting a high voltage source; an area with at least one electrical conductor, which is electrically connected to the current collector, an electrically driven earthing switch, which is set up, after the electrical conductor has been released, to earth the electrical conductor in the area without manually operating the earthing switch.
Eine Hochspannungsquelle ist im Sinne der Schienenfahrzeugtechnik zu verstehen. Eine Hochspannungsquelle im Sinne der vorliegenden Anmeldung kann eine ausreichende Spannung bzw. Leistung bereitstellen, um die Traktionsmotoren eines Schienenfahrzeuges anzutreiben. Beispielsweise ist aber nicht darauf beschränkt kann eine Hochspannungsquelle eine Oberleitung sein.A high voltage source is to be understood in the sense of rail vehicle technology. A high voltage source within the meaning of the present application can provide sufficient voltage or power to drive the traction motors of a rail vehicle. For example, but not limited to this, a high-voltage source can be an overhead line.
Schienenfahrzeuge können mehrere Bereiche mit elektrischen Leitern aufweisen. Die elektrischen Leiter verbinden elektrische Vorrichtungen wie beispielsweise Transformatoren, Spannungsabnehmer, Gleichrichter. Motoren, usw. Die elektrischen Leiter können unterschiedlichen Spannungsebenen zugeordnet sein. Dabei sind nicht die normalen Fahrgastbereiche gemeint, da diese ohnehin vor Kontakt mit elektrischen Leitern durch technische Maßnahmen abgeschirmt sind. Die Bereiche mit elektrischen Leitern sind insbesondere für Wartungsarbeiten am Schienenfahrzeug von technischem Personal betretbar.Rail vehicles can have several areas with electrical conductors. The electrical conductors connect electrical devices such as transformers, voltage collectors, rectifiers. Motors, etc. The electrical conductors can be assigned to different voltage levels. This does not mean the normal passenger areas, as these are anyway shielded from contact with electrical conductors by technical measures. The areas with electrical conductors can be entered by technical personnel, in particular for maintenance work on the rail vehicle.
Die meisten Schienenfahrzeuge verfügen beispielsweise über Spannungsebenen, die über den gesamten Zug oder nur über einen Teil des Zuges verteilt sind. Diese sind nach den
Spannungsebene IV: Hochspannung (HV) (> AC 1000 V, > DC 1500 V) z.B. AC 25/15 kV, DC 3000 V, die z.B. durch einen Pantographen von der Fahrleitung abgenommen wird. Dies ist die Hauptenergieversorgung für den Zug in Bezug auf den Antrieb und die Bereitstellung der Bordnetzenergie. Im Bereich der Antriebstechnik wird teilweise mit Zwischenkreisspannungen gearbeitet, die ebenfalls in den Bereich IV fallen.Voltage level IV: High voltage (HV) (> AC 1000 V,> DC 1500 V) e.g. AC 25/15 kV, DC 3000 V, which is e.g. taken from the contact line by a pantograph. This is the main energy supply for the train in terms of propulsion and the provision of on-board network energy. In the area of drive technology, intermediate circuit voltages are sometimes used, which also fall into area IV.
Spannungsebene III: Oft auch als Niederspannung (LV) bezeichnet (max. AC 1000 V, DC 1500 V) z.B. Oberleitungsspannung DC 1500 V, Dritte Schiene DC 750 V, Zugsammelschiene AC 1000 V, AC 400 V, DC 680 V - Netz für Hilfs- und Nebenverbraucher wie Heizungen, Klimaanlagen, Ventilatoren, Kompressoren usw. Diese Spannung wird normalerweise über den Haupttransformator und die Konverter geliefert. Bei Wartungsarbeiten, wenn das Schienenfahrzeug nicht mit der Fahrleitung verbunden ist, kann eine Werkstatteinspeisung diese Bereiche teilweise mit Strom versorgen. Diese erbringt auch die Stromversorgung für Reinigungstechnik (z.B. Staubsauger), die während der Zuginstandhaltung verwendet werden. Spannungen des Bereiches III können auch in Zwischenkreisen, Filter - Kondensatoren, Traktionskonvertern usw. vorhanden sein.Voltage level III: Often referred to as low voltage (LV) (max. AC 1000 V, DC 1500 V) e.g. overhead line voltage DC 1500 V, third rail DC 750 V, train busbar AC 1000 V, AC 400 V, DC 680 V - network for auxiliary - and auxiliary consumers such as heating, air conditioning, fans, compressors, etc. This voltage is normally supplied via the main transformer and the converters. During maintenance work, when the rail vehicle is not connected to the contact line, a workshop feed can partially supply these areas with electricity. This also provides the power supply for cleaning technology (e.g. vacuum cleaner) that is used during train maintenance. Voltages in range III can also be present in intermediate circuits, filter capacitors, traction converters, etc.
Spannungsebenen I und II: Oft auch als Kleinspannung (ELV) bezeichnet (max. AC 50 V, DC 120 V): z.B. DC 110 V, 72 V, 48 V, 24 V Batterieversorgung. Dies ist die einzige Stromversorgung, die verfügbar ist, wenn keine Oberleitungsspannung anliegt oder wenn der Zug abgestellt wird. Sie versorgt z.B. die Steuerausrüstung und Beleuchtung. Während des Betriebs mit Oberleitung werden Batterielasten sowie die Batterie dagegen aus einem an den Hilfsumrichter angeschlossenes Batterieladegerät gespeist.Voltage levels I and II: Often referred to as low voltage (ELV) (max. AC 50 V, DC 120 V): e.g. DC 110 V, 72 V, 48 V, 24 V battery supply. This is the only power supply available when there is no overhead line voltage or when the train is turned off. It supplies e.g. the control equipment and lighting. During operation with overhead lines, however, the battery loads and the battery are fed from a battery charger connected to the auxiliary converter.
Ein Bereich in einem Schienenfahrzeug kann elektrische Leiter umfassen, die einer Spannung insbesondere einer Spannungsebene IV oder III wie oben beschrieben zugeordnet sind. Ein Kontakt mit diesen elektrischen Leitern kann bei einer Person schwere Verletzungen hervorrufen und erfordert daher ein hohes Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit. Ein Bereich kann in einem Schienenfahrzeug räumlich begrenzt sein, beispielsweise durch Türen. Bereiche mit elektrischen Leitern können auch offen sein und nur durch die Nähe zu Hochspannung führenden elektrischen Leitern definiert sein. So kann beispielsweise das Dach einen Schienenfahrzeuges ein Bereich des Schienenfahrzeuges sein oder die Nähe zum Haupttransformator kann als ein Bereich mit elektrischen Leitern definiert sein.An area in a rail vehicle can include electrical conductors that are assigned to a voltage, in particular a voltage level IV or III, as described above. Contact with these electrical conductors can cause serious injury to a person and therefore requires a high level of safety and reliability. An area can be spatially limited in a rail vehicle, for example by doors. Areas with electrical conductors can also be open and only be defined by their proximity to electrical conductors carrying high voltage. For example, the roof of a rail vehicle can be an area of the rail vehicle or the proximity to the main transformer can be defined as an area with electrical conductors.
Gemäß einer Ausführungsform liegt in einem Betriebszustand des Schienenfahrzeuges an dem oder den elektrischen Leitern mindestens eine Spannung von über 50 V (AC) oder 120 V (DC) gegen Erde an. Insbesondere handelt es sich um Leiter der Spannungsebene III oder IV.According to one embodiment, in an operating state of the rail vehicle, at least one voltage of more than 50 V (AC) or 120 V (DC) to earth is applied to the electrical conductor or conductors. In particular, these are conductors of voltage level III or IV.
Die Hochspannung kann über einen oder mehrere Stromabnehmer aus der Oberleitung in die Hochspannungsausrüstung eingespeist und von dort mittels elektrischer Leiter im Fahrzeug verteilt werden. Elektrische Leiter können beispielsweise Kabel, Sammelschienen (Busbars) oder auch zugängliche Teile von elektrischen Vorrichtungen wie Kondensatoren oder Transformatorspulen sein.The high voltage can be fed into the high-voltage equipment via one or more pantographs from the overhead line and from there distributed in the vehicle by means of electrical conductors. Electrical conductors can, for example, be cables, busbars or accessible parts of electrical devices such as capacitors or transformer coils.
Zum Abschalten werden der oder die Hauptschalter geöffnet und, zeitlich verzögert, der oder die Stromabnehmer gesenkt. Sobald alle Stromabnehmer eines Fahrzeuges gesenkt sind, ist die Bereich IV-Einspeisung aufgehoben und eine Freischaltung von der Oberleitung erfolgt. Grundsätzlich ist eine Einspeisung von der Sekundärseite des Haupttransformators weiterhin möglich, jedoch betrieblich nicht vorgesehen.To switch off, the main switch or switches are opened and, with a time delay, the pantograph (s) are lowered. As soon as all pantographs of a vehicle are lowered, the area IV feed is canceled and the overhead line is activated. Basically one is Feed-in from the secondary side of the main transformer is still possible, but not intended for operational purposes.
Ein Bereich gilt als freigeschaltet, wenn die darin befindlichen elektrischen Leiter freigeschaltet sein. Eine Freischaltung geschieht typischerweise betrieblich stets, sobald die Betriebszuständen „Fahrbetrieb“ oder „Parkbetrieb“ (aufgerüstet abgestellt) verlassen werden. Die Erfindung schlägt vor, dass freigeschaltete Bereiche zusätzlich betrieblich stets auch geerdet werden. Dies ist zeitlich zum Freischalten gestaffelt, wodurch der Ablauf innerhalb der fünf Regeln der elektrischen Sicherheit gewährleistet ist, d.h. eine Erdung von unter Spannung stehenden Komponenten zuverlässig verhindert wird, bevor eine Freischaltung erfolgte.An area is considered unlocked when the electrical conductors in it are unlocked. Activation typically always takes place operationally as soon as the operating status "driving mode" or "parking mode" (upgraded, parked) is exited. The invention proposes that activated areas are also always operationally earthed. This is staggered in time for disconnection, which ensures that the process is within the five rules of electrical safety, i.e. earthing of live components is reliably prevented before disconnection takes place.
In den Betriebszuständen „Fahrbetrieb“ und „Parkbetrieb“ können bei Bedarf Bereiche geerdet werden, wenn diese zuvor freigeschaltet, d.h. betrieblich ausgruppiert wurden, z.B. der Zwischenkreis eines ausgruppierten Traktionsstromrichters. Durch die Integration der automatischen Erdung in den betrieblichen Ablauf des Freischaltens entfällt der hohe Arbeitsaufwand der manuellen Erdung. Die dazu bisher notwendigen Einrichtungen (z.B. Dachdurchbrüche) können entfallen. Weiterhin wird zusätzliche elektrische Sicherheit durch die betriebliche Fahrzeugerdung generiert.In the operating states "Driving" and "Parking", areas can be grounded if required if they have been previously released, i.e. operationally removed, e.g. the intermediate circuit of a traction converter that has been removed from the group. By integrating the automatic earthing in the operational process of disconnection, the high workload of manual earthing is no longer necessary. The facilities previously required for this (e.g. roof openings) can be omitted. Furthermore, additional electrical safety is generated by the operational vehicle earthing.
FigurenlisteFigure list
Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu.The accompanying drawings illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. The elements of the drawings are relative to one another and not necessarily to scale.
Gleiche Bezugszeichen sowie Bezugszeichen, die sich nur in der ersten Ziffer voneinander unterscheiden, bezeichnen entsprechend ähnliche Teile.
-
1 zeigt ein Schienenfahrzeug nach einer Ausführungsform. -
2 zeigt eine schematische Darstellung von Bereichen mit elektrischen Leitern in einem Schienenfahrzeug.
-
1 shows a rail vehicle according to an embodiment. -
2 shows a schematic representation of areas with electrical conductors in a rail vehicle.
Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of exemplary embodiments
Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die nachfolgenden Ansprüche stellen einen ersten, nicht bindenden Versuch dar, die Erfindung allgemein zu definieren.While specific embodiments have been shown and described herein, it is within the scope of the present invention to appropriately modify the shown embodiments without departing from the scope of the present invention. The following claims represent a first, non-binding attempt to generally define the invention.
Es wird ein Verfahren zum Erden eines elektrischen Leiters in einem Bereich eines Schienenfahrzeugs
Elektrische Leiter in
Die
Die
Durch den Erdungsschalter
Die notwendige Erreichbarkeit früherer Erdungsvorrichtungen bedingte ebenso Dachdurchbrüche, die über Leitern und Tritte zugänglich waren. Die Dachdurchbrüche sind aufwendig zu realisieren und schränken die flexible Anordnung der Dachkomponenten ein. Des Weiteren stellen die Dachdurchbrüche eine Schwächung der Wagenkastenstruktur dar, die konstruktiven Mehraufwand zur Folge hat. Die Eigenschaften zur Schall- und Klimaisolierung werden verschlechtert. Im Fall von Lichtbögen und Kurzschlüssen innerhalb der Hochspannungsanlage verschlechtert sich durch Dachdurchbrüche der Schutz der Fahrgäste und Personal. Durch die automatische Erdung, beziehungsweise den elektrisch angetriebenen Erdungsschalter
Das Erden kann gemäß einer Ausführungsform durch einen elektrisch angetriebenen Erdungsschalter
Das mono-stabile Arbeitsprinzip wird aktuell bei den zur Freischaltung benötigten Komponenten Fahrzeughauptschalter und Stromabnehmer verwendet. Bei Fahrzeughauptschalter und Stromabnehmer ist die stabile, sichere Position als „offen“ (nicht leitend) definiert. Beim Wegfall eines Hebesignals oder der Hilfsenergie senken sich der oder die Stromabnehmer. Beim Wegfall eines Schließsignals oder der Hilfsenergie öffnen sich der oder die Fahrzeughauptschalter.The monostable working principle is currently used for the components required for activation, the main vehicle switch and pantograph. The stable, safe position of the vehicle main switch and pantograph is defined as "open" (non-conductive). If a lifting signal or the auxiliary energy is lost, the pantograph (s) are lowered. If a closing signal or the auxiliary power is lost, the main vehicle switch or switches open.
Beim Erdungsschalter
Der elektrisch angetriebene Erdungsschalter
Des Weiteren kann die Erdung für das Starten des Schienenfahrzeuges aufgehoben werden. Während das Schienenfahrzeug mit der externen Hochspannungsquelle
Gemäß einer Ausführungsform ist der elektrisch angetriebene Erdungsschalter
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren vorgeschlagen, wobei das Verfahren zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs
Der elektrisch angetriebenen Erdungsschalter
In manchen Ausführungsformen erfolgt das Erden durch den Erdungsschalter
In anderen Ausführungsformen kann die Erdung auch zweipolig erfolgen. Dabei wird zusätzlich zwischen dem Stromabnehmer
Gemäß einer Ausführungsform weist das Schienenfahrzeug einen Haupttransformator
Der Haupttransformator
Gemäß einer Ausführungsform weist das Schienenfahrzeug einem Haupttransformator
Gemäß einer Ausführungsform weist das Schienenfahrzeug
Eine Person kann den Erdungsschalter manuell öffnen, also die Erdung aufheben. Im Gegensatz zu bisherigen Lösungen, wo die Erdung manuell erfolgte, muss eine Trennung der Erdung bei dieser Ausführungsform aktiv und manuell erfolgen. Das erhöht die Sicherheit für Personen, da es praktisch ausgeschlossen ist, dass eine Person die manuelle Erdung vergisst. In manchen Ausführungsformen ist sind die beiden elektrischen Leiter auf unterschiedlichen Spannungsebenen. Beispielsweise ist der elektrische Leiter im ersten Bereich
Gemäß einer Ausführungsform ist der Bereich verschließbar, beispielswiese durch eine Tür mit einem manuellen oder elektrischen Schloss. In manchen Ausführungsformen weist das Schienenfahrzeug einen Führerstand mit einer Steuereinrichtung auf, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, das Freischalten des elektrischen Leiters im von der Hochspannungsquelle
Gemäß einer Ausführungsform weist der elektrisch angetriebene Erdungsschalter
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- SchienenfahrzeugRail vehicle
- 101101
- HochspannungsquelleHigh voltage source
- 102102
- Schiene rail
- 11
- StromabnehmerPantograph
- 22
- Bereicharea
- 33
- ErdungsschalterEarthing switch
- 3A3A
- EnergiespeicherEnergy storage
- 44th
- HauptschalterMain switch
- 55
- HaupttransformatorMain transformer
- 66th
- ErdungspunktGrounding point
- 77th
- NetzstromrichterMains converter
- 88th
- EntladevorrichtungUnloading device
- 9A9A
- AntriebsstromrichterDrive converter
- 9B9B
- AntriebsmotorenDrive motors
- 1010
- ZwischenkreiskondensatorDC link capacitor
- 1111
- FahrzeugräderVehicle wheels
- 1212th
- Bereicharea
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- Norm [EN 50110-1] (2013) [0003]Standard [EN 50110-1] (2013) [0003]
- Normen EN 50110-1 (2014) [0014]Standards EN 50110-1 (2014) [0014]
- EN 50153 [0014]EN 50153 [0014]
Claims (14)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020113562.9A DE102020113562A1 (en) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Rail vehicle with an automatic earthing switch and method for earthing electrical conductors in an area of a rail vehicle |
EP21726392.0A EP4153443A1 (en) | 2020-05-19 | 2021-05-18 | Rail vehicle with an automatic grounding switch and method for grounding electrical conductors in a region of a rail vehicle |
PCT/EP2021/063160 WO2021233921A1 (en) | 2020-05-19 | 2021-05-18 | Rail vehicle with an automatic grounding switch and method for grounding electrical conductors in a region of a rail vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020113562.9A DE102020113562A1 (en) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Rail vehicle with an automatic earthing switch and method for earthing electrical conductors in an area of a rail vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020113562A1 true DE102020113562A1 (en) | 2021-11-25 |
Family
ID=75977760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020113562.9A Pending DE102020113562A1 (en) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Rail vehicle with an automatic earthing switch and method for earthing electrical conductors in an area of a rail vehicle |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4153443A1 (en) |
DE (1) | DE102020113562A1 (en) |
WO (1) | WO2021233921A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102023200558A1 (en) | 2023-01-25 | 2024-07-25 | Siemens Mobility GmbH | Container in an engine room of a rail vehicle |
DE102023203044A1 (en) | 2023-03-31 | 2024-10-02 | Siemens Mobility GmbH | Supply of a rail vehicle with traction battery |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006015085A1 (en) | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Device for receiving and transmitting electrical energy for rail vehicles |
DE102014213073A1 (en) | 2014-07-04 | 2016-01-07 | Siemens Aktiengesellschaft | High voltage device for a vehicle |
DE102014219554A1 (en) | 2014-09-26 | 2016-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Pantograph arrangement for a vehicle |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB676243A (en) * | 1949-11-29 | 1952-07-23 | Standard Telephones Cables Ltd | Improvements in or relating to automatic safety devices for electrical power supplies |
FR2865973B1 (en) * | 2004-02-10 | 2006-04-21 | Faiveley Transport | MULTIFUNCTION DEVICE FOR RAILWAY CURRENT COLLECTION SYSTEM |
FR2926391B1 (en) * | 2008-01-15 | 2017-06-09 | Alstom Transport Sa | SWITCHING DEVICE ARRANGED ON AN ELECTRIC POWERED VEHICLE |
-
2020
- 2020-05-19 DE DE102020113562.9A patent/DE102020113562A1/en active Pending
-
2021
- 2021-05-18 WO PCT/EP2021/063160 patent/WO2021233921A1/en unknown
- 2021-05-18 EP EP21726392.0A patent/EP4153443A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006015085A1 (en) | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Device for receiving and transmitting electrical energy for rail vehicles |
DE102014213073A1 (en) | 2014-07-04 | 2016-01-07 | Siemens Aktiengesellschaft | High voltage device for a vehicle |
DE102014219554A1 (en) | 2014-09-26 | 2016-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Pantograph arrangement for a vehicle |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
EN 50153 |
Norm [EN 50110-1] (2013) |
Norm DIN EN 50110-1 VDE 0105-1 2014-02-00. Betrieb von elektrischen Anlagen - Teil 1: Allgemeine Anforderungen; Deutsche Fassung EN 50110-1:2013. S. 1-47. |
Normen EN 50110-1 (2014) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102023200558A1 (en) | 2023-01-25 | 2024-07-25 | Siemens Mobility GmbH | Container in an engine room of a rail vehicle |
DE102023203044A1 (en) | 2023-03-31 | 2024-10-02 | Siemens Mobility GmbH | Supply of a rail vehicle with traction battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021233921A1 (en) | 2021-11-25 |
EP4153443A1 (en) | 2023-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3031658B1 (en) | Charging method for an energy storage device of a vehicle | |
EP2248239A1 (en) | Method and device for discharging a high voltage network | |
EP1386389A1 (en) | Device for power supply in a multi-voltage electric system of a motor vehicle | |
DE102011003518A1 (en) | Method for protecting a charging cable and charging device | |
EP2830906B1 (en) | A high-voltage system with a safety device | |
DE112018005865T5 (en) | SWITCHING LOCOMOTIVE AND HIGH VOLTAGE SAFETY LOCKING SYSTEM AND METHOD THEREOF | |
EP3612408A1 (en) | Charging device for electric vehicles | |
EP3616972A1 (en) | Charging device and method for controlling a dccharging device outside the vehicle | |
EP2242665B1 (en) | Supply of auxiliary drives in a rail vehicle with electrical power | |
DE102012006488A1 (en) | High-voltage module with disconnector for motor vehicles | |
DE102012206864A1 (en) | Electric rail vehicle and procedure for its operation | |
EP4153443A1 (en) | Rail vehicle with an automatic grounding switch and method for grounding electrical conductors in a region of a rail vehicle | |
DE202017104921U1 (en) | Drive device for a functional vehicle | |
DE102011080058B4 (en) | Power electronics device, particularly for use in a motor vehicle | |
DE102021001678A1 (en) | On-board electrical system for a motor vehicle and diagnostic method for a battery circuit breaker arranged in this on-board network | |
DE102010030732B4 (en) | Device for controlling the electrical charging process of an energy store in a vehicle | |
DE102019109260B4 (en) | Method of charging a vehicle and vehicle | |
DE4235138A1 (en) | Storage capacitor discharging circuit for electric drive current regulator - using passive and/or active components of current regulator and supplied drive motor | |
DE102015101283A1 (en) | Method and device for electrically charging a high-voltage battery on an AC mains | |
DE102021109442B4 (en) | On-board electrical system for a vehicle, vehicle with an on-board electrical system, and method for operating an on-board electrical system for a vehicle | |
DE102012022455A1 (en) | Electrical circuit for fuse protection of charging installation for charging of vehicle, has signaling device that sends switching signal to terminate charging process to switching unit, in response to detection of unscheduled current | |
DE102023202546B3 (en) | Vehicle charging circuit with changeover switches for disconnecting a load AC connection | |
DE102011104223A1 (en) | Method for deactivating high-voltage transmission system of motor vehicle i.e. bus by rescue person during accident, involves switching transmission system by operation of emergency control element arranged in inner space of motor vehicle | |
DE102021109443B4 (en) | Method for carrying out a pre-charging process of an on-board electrical system of a vehicle and on-board electrical system for a vehicle | |
EP3529101A1 (en) | Electrical device for a rail vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |