Měření rušivých vlivů železničních vozidel na zabezpečovací zařízení

Transkript

1 Měření rušivých vlivů železničních vozidel na zabezpečovací zařízení Karel Peška, VÚŽ

2 Měření rušivých vlivů železničních vozidel na zabezpečovací zařízení ovlivněné části systému rozhraní člověk/stroj vstup zpracování akční člen tech. prostředky (detektory) výstup

3 Měření rušivých vlivů železničních vozidel na zabezpečovací zařízení Možná nápravná opatření vlivy systematické nahodilé - měřitelné - při znalosti účinků možná regulace - jen prevence Elektromagnetické vlivy - elektrické pole EN magnetické pole - galvanické vazby

4 Kvalifikace zdrojů a cílů nekompatibilit Zdroje ovlivnění: vysokoenergetické periodické přechodové jevy blízkostní jevy detektory -- kolejové obvody počítače náprav detekční smyčky přenosová zařízení vodivé proudy vliv (fyz. fenomén) mg. pole (tlumené kmity)

5 Kolejová vozidla Regulace pohonu : odporová řízenými usměrňovači pulsně šířkovou modulací asynchronní pohony s čtyřkvadrantovými usměrňovači/měniči CZE vstupní filtr fitr meziobvodu trakční měnič vstupní měnič/usměrňovač

6 CZE 3

7 Kolejová vozidla Trendy obvodového řešení Stejná topologie pro AC i DC Chování určuje způsob řízení spínacích prvků Způsob řízení zásadně ovlivňuje chování v oblasti i Vliv způsobu řízení PWM na generované spektrum EMC t n t n+1 t n+2 T T i t t n t n+1 t n+2 T T t

8 Zdroj ovlivnění obecně generátorem výkonu zájmovou složkou proud obecně mění svoje projevy v závislosti na kmitočtu v čase poloze pracovního bodu I f frekvenční oblast časová oblast Hodnocení v časové oblasti (time domain) kmitočtové oblasti 0 t

9 Pracovní bod předmětu zkoušky F[N] Fmax Pmax C ZE relativní stabilita pracovního bodu spojité řízení nabíječů klimatizace nemožnost uvést předmět zkoušky do libovolného pracovního bodu vmax v[m/s]

10 Požadavky na zpracování dat Dynamika: Selektivita I[A] Narrow Band Pass Filtr A[dB] A dB db mA db mA -3dB f o 1,0 1,28 1,36 1,5 25 (18/14) Hz f[hz] f 10 f

11 Spektrální hustota Ir[-] 3 3,0 2 1,5 1 1,0 0,27 25Hz 50Hz 75Hz 275Hz f[hz]

12 Magnetická pole z 30 mm V současnosti není prováděna systematická rutinní ochrana proti účinkům mg. mole U hnacích vozidel s asynchronními pohony je nově vyšetřována kompatibilita s LS B max Počítače náprav bez ochrany y 0 Metodika měření je známa x y z Nejsou ustáleny dynamické limity S54 UIC60 83,5 86,0 75,0 90,0

13 Rozptylová pole asynchronních motorů a LS Fenomén 471

14 Měření Na KO Na vozidle Rec1 Rec2 3000V ss 25kV 50Hz U I U I A v Ptrac 3 kvss, 25 kv/50 Hz, 15 kv/16 Hz měřící řetězec M 1 kv ss / 16 Hz 1,5 kv/50 Hz 3 kv ss/50 Hz L>0 Z <1500m Rec3 podvozek I podvozek II

15 Měřicí řetězec HP 3581C Rogovského potenciometr + Integrátor HDD D A A D SW SW y x

16 Charakteristiky měřicího řetězce Filtr šířka propustného pásma zvlnění v propustném pásmu potlačení nepropustného pásma Integrátor časová konstanta Řetězec jako celek přesnost odstup S/N Detektor efektivní hodnota

17 Možnosti VÚŽ Odezva naprázdno, 20mA/div, f o =75Hz/3Hz Odezva na signál I2=300A/50Hz, 20mA/div, fo=75hz/3hz Odezva na signál I 1 =100mA/75Hz, 20mA/div, f o =75Hz/3Hz Odezva na signál I2=300A/50Hz + I1=100mA/75Hz, 20mA/div, fo=75hz/3hz

18 Ukázka záznamu I r [ma] v [kmh -1 ] 67 0 I r v 54 0 obr. č. A185: Měření č. 11., část a, rozjezd 80% rel. tahu, 3 kv DC, f o =50 Hz, f=3hz

19 Vliv počtu asynchronních hnacích jednotek na výsledný produkt Histogram proudových maxim DC 3 kv rušivý proud [ma] Hz 3 četnost 2 1 4TU 3 TU 2 TU Hz -3

20 Závislosti velikosti rušivých proudů Režim EDB stejné chování (při zvládnutém návrhu mírně lepší) motor buzen stejně, pouze záporný skluz přibuzení na týlové hraně - spojitý proud? Zanedbatelná napěťová závislost (proudové buzení) Značná závislost na způsobu spoluchodu vícečetných měničů Nepředpověditelná výkonová závislost menší měniče CZE často nejhorší chování při chodu naprázdno často lokální maximum v rozmezí 10-20% jmenovitého výkonu (bod nasazení přibuzování řízeného usměrňovače??) Výrazný vliv čtyřkvadrantového usměrňovače/vstupního měniče

21 Zkušebnictví Zkoušky v ČR výhradně na referenční trati (i metro) Výhody: výhradní napájení stejné podmínky Nevýhody: nevíme nic o sacích efektech

22 Hodnocení naměřených hodnot TSI EN jen vozidla národní standardy 6.2.1(2) - národní standardy nahrazení ČSN ČSN nezná nic jiného než KO a konduktivní proudy nezná časové charakteristiky ČSN zná jen kolejová vozidla (jedno) chráněná pásma se neshodují s normou základní UIC jen pro ústřední napájení vlaku limity hrubě překračují české standardy odlišná metodika měření 2+16 (14+1) Elektromagnetický profil stacionární zařízení na úkor rezerv profilu zavést členění (trakční skupina) hnací (funkční) jednotka ovlivňující díl