{"id":9278,"date":"2021-10-20T12:26:09","date_gmt":"2021-10-20T12:26:09","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/?p=9278"},"modified":"2021-10-20T12:26:10","modified_gmt":"2021-10-20T12:26:10","slug":"valja-stromforsorjning-for-jarnvags-och-transporttillampningar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/sv\/transport-sv\/valja-stromforsorjning-for-jarnvags-och-transporttillampningar\/","title":{"rendered":"V\u00e4lja str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjning f\u00f6r j\u00e4rnv\u00e4gs- och transporttill\u00e4mpningar"},"content":{"rendered":"\n

Av alla omr\u00e5den d\u00e4r str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjningen beh\u00f6ver fungera p\u00e5litligt, m\u00e5ste det som kr\u00e4ver exponering f\u00f6r elementen vara det mest kr\u00e4vande. Ta j\u00e4rnv\u00e4gstransport, till exempel. Delar av den elektriska installationen av en motor, personvagnar och godsvagnar kan monteras externt och uts\u00e4ttas f\u00f6r intr\u00e4ngning av vatten, olja och m\u00e5nga olika typer av dammpartiklar. \u00c4ven om de \u00e4r monterade i en vagn kan de fortfarande kontinuerligt uts\u00e4ttas f\u00f6r st\u00f6tar och sv\u00e5ra vibrationer. Sedan finns det de elektriska f\u00f6rh\u00e5llandena som ofta inneb\u00e4r stora sp\u00e4nningssv\u00e4ngningar, tillf\u00e4llig str\u00f6mf\u00f6rlust och kraftfulla transienter.<\/p>\n\n\n\n

Denna artikel unders\u00f6ker n\u00e5gra av de operativa utmaningar som j\u00e4rnv\u00e4gsapplikationer upplever och varf\u00f6r f\u00f6rst\u00e5else f\u00f6r de tekniska \u00f6verv\u00e4gandena \u00e4r ett m\u00e5ste innan du v\u00e4ljer l\u00e4mplig str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjning.<\/p>\n\n\n\n

\n
Se Traco Power Range<\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Tillhandah\u00e5ller tillf\u00f6rlitlig f\u00f6rs\u00f6rjning i den utmanande j\u00e4rnv\u00e4gsmilj\u00f6n<\/h2>\n\n\n\n

Ur ett passagerarperspektiv \u00e4r de flesta moderna j\u00e4rnv\u00e4gsvagnar bekv\u00e4ma, v\u00e4l upplysta och utrustade med modern teknik. Sittplatser erbjuder vanligtvis eluttag och USB-str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjning. Informationsdisplayer visar framfarten l\u00e4ngs resan och sannolikheten f\u00f6r f\u00f6rseningar. Bakom kulisserna, publikt Wi-Fi, v\u00e4rme- och ventilationssystem f\u00f6r vagnar och online-infotainmentsystem underh\u00e5ller passagerare och g\u00f6r resan trevlig. S\u00e4kerhetsfunktioner som r\u00f6kdetektorer och s\u00e4kerhets\u00f6vervakning \u00e4r hela tiden n\u00e4rvarande. D\u00f6rrkontroller, d\u00f6rr\u00f6ppnare och n\u00f6dbelysning \u00e4r alla baserade p\u00e5 elektroniksystem idag, och som allt annat p\u00e5visat kr\u00e4ver de alla str\u00f6m. Dessutom \u00e4r elektronikbaserade system och tillh\u00f6rande str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjningar mottagliga f\u00f6r sp\u00e4nningsvariationer, avbrott och milj\u00f6f\u00f6rh\u00e5llanden.<\/p>\n\n\n\n

Str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjning \u00e4r f\u00f6rmodligen n\u00e5got vi alla tar f\u00f6r givet i v\u00e5ra hem och kontor. Str\u00f6mavbrott \u00e4r normalt ovanliga, och tillg\u00e5ng till p\u00e5litlig och stabil huvudstr\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjning \u00e4r normen. F\u00f6r j\u00e4rnv\u00e4gs- och andra transportapplikationer \u00e4r dock str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjningens stabilitet och tillf\u00f6rlitlighet inte lika s\u00e4ker.<\/p>\n\n\n\n

F\u00f6rst\u00e5 de elektriska och milj\u00f6m\u00e4ssiga utmaningarna f\u00f6r j\u00e4rnv\u00e4gsapplikationer<\/h2>\n\n\n\n

Elen som finns p\u00e5 ett t\u00e5g kommer fr\u00e5n en generator som \u00e4r ansluten till huvudmotorn eller via en pantograf ovanf\u00f6r. B\u00e5da uts\u00e4tts f\u00f6r sp\u00e4nningstoppar, \u00f6versp\u00e4nning och avbrott\u2014n\u00e5gra av dessa beror p\u00e5 en myriad av elektrisk och elektromekanisk utrustning som anv\u00e4nds f\u00f6r rullande materielsystem, till exempel bromsning. \u00c4ven momentana avbrott uppst\u00e5r i f\u00f6rs\u00f6rjningen.<\/p>\n\n\n\n

En annan viktig aspekt i en j\u00e4rnv\u00e4gsapplikation \u00e4r milj\u00f6f\u00f6rh\u00e5llandena. Vissa system \u00e4r monterade externt, utsatta f\u00f6r extrema v\u00e4derf\u00f6rh\u00e5llanden, regn, sn\u00f6, is och tillh\u00f6rande temperatursv\u00e4ngningar. Damm, s\u00e4rskilt med ledande inslag, \u00e4r en s\u00e4rskild fara. \u00c4ven inne i passagerarvagnen uppst\u00e5r regelbundet kondens. Sedan finns det de m\u00e5nga rycken, vibrationerna och snabba r\u00f6relsekrafterna som vi alla upplever.<\/p>\n\n\n\n

N\u00e4r vi v\u00e4ljer en str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjning f\u00f6r en j\u00e4rnv\u00e4gsapplikation, l\u00e5t oss unders\u00f6ka flera viktiga \u00f6verv\u00e4ganden, som b\u00f6rjar med matningssp\u00e4nningen.<\/p>\n\n\n\n

J\u00e4rnv\u00e4gssp\u00e4nningsk\u00e4llor<\/h2>\n\n\n\n

De flesta j\u00e4rnv\u00e4gsf\u00f6rs\u00f6rjningar f\u00f6r elektronikbaserad utrustning \u00e4r DC, vilket betonar anv\u00e4ndandet av DC\/DC-omvandlare. Som redan framh\u00e5llits \u00e4r f\u00f6rs\u00f6rjningen inom elektrisk terminologi st\u00f6rfylld. Under utvecklingens g\u00e5ng av j\u00e4rnv\u00e4gselektriska system har standarder framkommit som ger en relativt v\u00e4ldefinierad specifikation enligt vilken en str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjning ska fungera. EN 50155: 2017 \u00e4r den huvudsakliga standarden som t\u00e4cker mest utrustning f\u00f6r sp\u00e4nning, milj\u00f6 och s\u00e4kerhet. Standarden f\u00f6reskriver flera nominella arbetssp\u00e4nningar (Vnom), varav tre \u00e4r illustrerade i figur 1. Det kontinuerliga driftsp\u00e4nningsomr\u00e5det \u00e4r f\u00e4rgat gr\u00e5tt och sp\u00e4nningsfallet, i huvudsak en kortvarig nedg\u00e5ng eller minskning av insp\u00e4nningen i 100 ms i r\u00f6tt. Den svarta stapeln definierar ett \u00f6versp\u00e4nningsomr\u00e5de.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figur 1 – Insp\u00e4nningsomr\u00e5den f\u00f6r olika nominella sp\u00e4nningar enligt EN 50155: 2017 (k\u00e4lla Traco Power)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Alla DC\/DC-omvandlare som selekteras f\u00f6r en j\u00e4rnv\u00e4gsapplikation m\u00e5ste uppfylla EN 50155, och d\u00e4rf\u00f6r kan m\u00e5nga l\u00e4mpliga omformare rymma ett insp\u00e4nningsomr\u00e5de p\u00e5 minst 4:1. Till exempel, baserat p\u00e5 en nominell 24 VDC, \u00e4r insp\u00e4nningsomr\u00e5det 9 VDC till 36 VDC. Ut\u00f6ver dessa specifikationer ger ytterligare hold-up-kondensatorer en kort period av fortsatt drift och beh\u00f6ver t\u00e5la \u00f6versp\u00e4nningar. I viss utstr\u00e4ckning kan \u00f6versp\u00e4nningar undertryckas med aktiv d\u00e4mpning, \u00e4ven om den involverade energin kan vara betydande. J\u00e4rnv\u00e4gsstandard, RIA12, kr\u00e4ver ut\u00f6kad immunitet mot \u00f6versp\u00e4nning upp till 8,5 kV i 100 ns varaktighet.<\/p>\n\n\n\n

Elektromagnetisk immunitet (EMI), elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) och elektrostatisk urladdning (ESD)<\/h2>\n\n\n\n

Kortvariga nanosekunds h\u00f6gsp\u00e4nningstransienter (h\u00f6g dV\/dt) p\u00e5 tusentals volt kan l\u00e4tt skada eller st\u00f6ra driften av k\u00e4nsliga elektroniska system. S\u00e5dana transienter kan utstr\u00e5las elektromagnetiskt eller ledas genom str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjningsledningarna. Str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjningens funktion b\u00f6r ej orsaka problem eller st\u00f6ra annan utrustning. P\u00e5 samma s\u00e4tt m\u00e5ste en str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjning vara immun mot st\u00f6rningar fr\u00e5n andra elektromagnetiska k\u00e4llor.<\/p>\n\n\n\n

EMC avser huruvida till exempel en DC\/DC-omvandlare skapar n\u00e5gra elektromagnetiska st\u00f6rningar, och standarder, EN 61000-4 (utstr\u00e5lad) och EN 50121-3-2 (via ledare) g\u00e4ller.<\/p>\n\n\n\n

EN 61000-4 t\u00e4cker ocks\u00e5 elektromagnetisk immunitet mot str\u00e5lad och ledningsledda emissioner, \u00f6versp\u00e4nningar, snabba h\u00f6gsp\u00e4nningstransienter och elektrostatisk urladdning.<\/p>\n\n\n\n

St\u00f6tar, vibrationer och milj\u00f6h\u00e4nsyn<\/h2>\n\n\n\n

St\u00f6tar och vibrationer \u00e4r kanske de mest betydande mekaniska krafter som en DC\/DC-omvandlare uts\u00e4tts f\u00f6r. Standard EN 61373 anger olika kategorier beroende p\u00e5 monteringsplatsen. Mindre kraft upplevs p\u00e5 eller i rullande materielkropp, medan montering p\u00e5 en axelanordning \u00e4r den tuffaste.<\/p>\n\n\n\n

Milj\u00f6standarder som temperatur och luftfuktighet \u00e4r detaljerade enligt EN 50155, kategoriserade enligt monteringsplatsen, antingen internt i ett sk\u00e5p eller externt. Effekten av pl\u00f6tslig temperaturchock mellan v\u00e4sentligt olika temperaturer som potentiellt kan leda till kondens \u00e4r ett annat krav i denna standard.<\/p>\n\n\n\n

Av s\u00e4kerhetssk\u00e4l f\u00f6r passagerare m\u00e5ste DC\/DC-omvandlare som anv\u00e4nds i j\u00e4rnv\u00e4gsapplikationer ocks\u00e5 uppfylla EN 45545-2. Denna standard definierar de material som anv\u00e4nds f\u00f6r konstruktionen av omvandlaren, om den kan starta en brand och dess anv\u00e4ndning.<\/p>\n\n\n\n

V\u00e4lja l\u00e4mplig str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjning f\u00f6r j\u00e4rnv\u00e4gsapplikationer<\/h2>\n\n\n\n

Traco Power tillverkar en rad DC\/DC-omvandlare som \u00e4r certifierade f\u00f6r anv\u00e4ndning i j\u00e4rnv\u00e4gsapplikationer. Figur 2 belyser Tracos portf\u00f6lj av DC\/DC-omvandlare f\u00f6r olika anv\u00e4ndningsfall.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figur 2 – Traco Power erbjuder en omfattande serie DC\/DC-f\u00f6rs\u00f6rjningar certifierade f\u00f6r j\u00e4rnv\u00e4gsapplikationer (k\u00e4lla Traco Power)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Till exempel passar THN-serien metallinkapslade 20 Watt DC\/DC-omvandlare f\u00f6r anv\u00e4ndning i klimatkontrollsystem och erbjuder en h\u00f6g omvandlingsverkningsgrad, vanligtvis 91 %, och har 4:1 insp\u00e4nningsomr\u00e5de. Se figur 3. Denna kortmonterade omvandlare, som bara m\u00e4ter 2.54 cm x 2.54 cm, har ing\u00e5ng till utg\u00e5ngsisolation 3 kV och \u00f6verensst\u00e4mmer med standarderna EN 50155, EN 61373 och EN 45545-2.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figur 3 – Traco Power THN-serien 20 Watt DC\/DC-omvandlare (k\u00e4lla Traco Power)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

F\u00f6r att uppfylla kraven p\u00e5 h\u00f6gre belastning, till exempel externa sk\u00e4rmar, ger TEQ-serien, se figur 4, upp till 300 Watt och 900 Watt genom att kombinera tre omvandlare i en kraftdelningsl\u00f6sning. Denna konvektorkylda omvandlare med h\u00f6g effektdensitet \u00e4r f\u00f6rpackad i en robust f\u00f6rseglad metallkapsling med kylelement.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figur 4 – TEQ 300WIR-serien 300 Watt DC\/DC-omvandlare fr\u00e5n Traco Power (k\u00e4lla Traco Power)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Med ett exceptionellt h\u00f6gt, ultrabrett 12:1 insp\u00e4nningsomr\u00e5de, \u00e4r TEP 40UIR-serien p\u00e5 40 Watt inrymd i en branschstandard kvartsmetallkapsling. Typiska till\u00e4mpningar inkluderar bromsstyrning och omkopplings-\/signalstyrningsapplikationer. TEP 40 UIR-serien best\u00e5r av tv\u00e5 insp\u00e4nningsvarianter baserade p\u00e5 36 VDC eller 110 VDC nominell insp\u00e4nning. B\u00e5da versionerna erbjuder de vanliga nominella utsp\u00e4nningarna 5 VDC, 12 VDC, 15 VDC, 24 VDC och 48 VDC.<\/p>\n\n\n\n

F\u00f6r j\u00e4rnv\u00e4gsapplikationer som kr\u00e4ver kompakta, fullt reglerade och isolerade l\u00e5geffekt-DC\/DC-omvandlare \u00e4r TMR 6WIR-serien p\u00e5 6 Watt en idealisk l\u00f6sning. Den kortmonterade serien anv\u00e4nder ett SIP-8 metallkapslingsformat f\u00f6r att uppta minimal kretskortsyta. Ett typiskt anv\u00e4ndarfall f\u00f6r j\u00e4rnv\u00e4g \u00e4r f\u00f6r d\u00f6rrkontrollsystem.<\/p>\n\n\n\n

En annan kompakt DC\/DC-omvandlare i branschstandard 1 tum x 2 tum l\u00e5gprofilmetallkapsling \u00e4r 20 Watt TEN 20WIN-serien. Inbyggda kommunikationssystem \u00e4r typiska till\u00e4mpningar f\u00f6r denna serie.<\/p>\n\n\n\n

F\u00f6r att uppfylla RIA12-\u00f6versp\u00e4nningsstandarden \u00e4r TFI 300, ett 300 W-\u00f6versp\u00e4nningsfilter – se figur 5. TFI placeras framf\u00f6r en DC\/DC-omvandlare och skyddar omvandlaren fr\u00e5n skador genom att aktivt d\u00e4mpa ing\u00e5ngssp\u00e4nning som \u00f6verstiger 168 VDC. Filtret \u00f6verensst\u00e4mmer med den h\u00f6gre specifikationen f\u00f6r RIA12 som till\u00e5ter transienter p\u00e5 385 VDC under 20 ms.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figur 5 – Traco Power TFI 300 RIA12-kompatibelt \u00f6versp\u00e4nningsfilter (k\u00e4lla Traco Power)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

J\u00e4rnv\u00e4gsapplikationer kr\u00e4ver p\u00e5litliga och robusta str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjningar<\/h2>\n\n\n\n

N\u00e4r det g\u00e4ller drift av DC-driven utrustning i utsatt milj\u00f6 st\u00e5r j\u00e4rnv\u00e4gsapplikationer h\u00f6gt p\u00e5 listan. Denna artikel belyser n\u00e5gra av de v\u00e4sentliga faktorer som ingenj\u00f6rer noggrant b\u00f6r granska n\u00e4r de v\u00e4ljer l\u00e4mpliga produkter. \u00d6verensst\u00e4mmelse med specifika j\u00e4rnv\u00e4gsstandarder som t\u00e4cker str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjningsledning, EMI, EMC & ESD och milj\u00f6f\u00f6rh\u00e5llanden \u00e4r obligatoriska.<\/p>\n\n\n\n

Elfa Distrelec \u00e4r en auktoriserad distribut\u00f6r av j\u00e4rnv\u00e4gsgodk\u00e4nda DC\/DC -omvandlare fr\u00e5n Traco Power.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\t
\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\n\n\t
\n\t\t
\n\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\n\t\t\t
\n\n\t\t\t\t