Source: http://docplayer.cz/8283-Napajeci-zdroj-jn-3020-3x400.html
Timestamp: 2018-01-20 11:34:01+00:00
Document Index: 41900780

Matched Legal Cases: ['čl.1', 'čl. 6', 'zákona č. 266', 'čl.321', 'čl.3', 'čl.4', 'čl.1', 'čl.4', 'čl. 6']

Napájecí zdroj JN 3020/3x400 - PDF
Download "Napájecí zdroj JN 3020/3x400"
1 České dráhy, a.s. Generální ředitelství Odbor automatizace a elektrotechniky Praha 1, Nábřeží L. Svobody 1222 Registrační číslo u dodavatele Starmon s.r.o. Nádražní P R O Z A T Í M N Í T E C H N I C K É P O D M Í N K Y č. XXX/ O14 - E Schváleno pod č.j.: xx xxx/ O14 Platnost: Správce TP: ČD a.s., TÚDC-sekce 24, oddělení odborných služeb, Perucká 3, Praha 2, , tel: Distribuce TP: ČD a.s., TÚDC-sekce TD, oddělení typové dokumentace, Nerudova 1, Olomouc, , tel:
2 List č.1/29 OBSAH 1. VŠEOBECNĚ Předmět TP Sortiment Verze /K Verze /U Základní pojmy Použití Hmotnost POPIS Konstrukční část Přípojka VN měnič ve skříňovém rozvaděči Třífázový střídač se sinusovým filtrem Nástěnný rozvaděč s funkcí přepínání napájecích soustav Propojení venkovní a vnitřní části napájecího zdroje Technologie Verze /K Verze /U TECHNICKÉ POŽADAVKY Pracovní podmínky Nadmořská výška podle ČSN HD S1 čl , AC Teplota okolí: Atmosférické podmínky v okolí: Výskyt vody podle ČSN HD S1 čl Výskyt cizích pevných těles podle ČSN HD S1 čl Výskyt znečisťujících látek podle ČSN HD S1 čl Sluneční záření podle ČSN HD S1 čl , Kvalifikace osob podle vyhlášky č.100/1995 Sb., příloha 4, čl Dotyk osob s potenciálem země podle ČSN HD S1 čl TECHNICKÉ PARAMETRY Zaručované hodnoty Vstup Výstup Vysokonapěťový měnič Vysokonapěťový modul Napájení řídících a pomocných obvodů Stupeň odrušení podle ČSN EN Stupeň krytí podle ČSN EN (330330) Chlazení NZ Rozměry š x h x v (informativní údaj) Izolační vzdálenosti (ČSN EN ) Izolační odpor podle ČSN EN Spolehlivost Další požadavky na funkci výrobku Identifikační údaje Vysokonapěťový měnič Vysokonapěťový modul Třífázový střídač... 16
3 List č.2/ Nástěnný rozvaděč Pomocný měnič ZKOUŠKY A KONTROLY Typové zkoušky: ČSN EN čl Kontrola provedení - vnější prohlídka a kontrola souhlasu provedení výrobku s dokumentací podle ČSN EN Kontrola rozměrů a hmotnosti podle čl.1.5 a čl těchto TP Izolační zkoušky a zkoušky elektrické odolnosti izolace podle ČSN čl a čl (čl příloha A), čl TP a čl TP Zkouška krytí podle ČSN EN ( ) a čl TP Zkouška malým zatížením a kontrola činnosti pomocných a signalizačních obvodů, ČSN EN , čl a Funkční zkoušky podle ČSN EN čl Oteplovací zkouška podle ČSN EN čl Zkratová zkouška Kontrola činnosti řízení v závislosti na změně napájecího napětí řídících obvodů Ověření dynamických vlastností Zkouška odrušení podle ČSN EN , čl TP Zkoušky vlivu nízké teploty podle ČSN EN ( ), zkouška Ad Kontrola odpojení mínus pólu VN, čl. 6.7 TP Kontrola dlouhodobé činnosti NZ Kusové zkoušky Přejímací zkoušky Zkoušky u odběratele OCHRANA PŘED NEBEZPEČNÝM DOTYKEM A BEZPEČNOST A OCHRANA ZDRAVÍ PŘI PRÁCI OPÚEP napěťové soustavy pásma IV - síť 2 DC 3kV/IT(N-C-S)r OPÚEP napěťové soustavy pásma III síť 700V DC a síť 3 PEN~50Hz 400/230V/TN-C s vyvedeným středním vodičem OPÚEP napěťové soustavy pásma I síť 24V Ochrana proti průniku napěťové soustavy pásma IV do pásma III Ochrana proti průniku napěťové soustavy pásma IV a III do pásma I Ochrana transformátorů proti zkratu ve smyslu ČSN EN ( ) Ochrana při odpojení mínus pólu VN Ochrana před atmosférickým přepětím PŘEDPISY DODAVATELE Instalace a montáž Provoz, obsluha Údržba Servis Popis údržby a periodicita Kontrola izolačního odporu DODAVATELSKO ODBĚRATELSKÉ ÚDAJE Přejímání a dodávání Náhradní díly Dokumentace Záruky Objednávání Objednací údaje DODATEK... 27
4 List č.3/ SOUVISEJÍCÍ PRÁVNÍ ÚPRAVA a Normy Obecně závazné právní předpisy a vyhlášky Normy Interní předpisy ČD Ostatní dokumenty ČD PŘÍLOHY Příloha č.1 Příloha č.2 Příloha č.3 Příloha č.4 Příloha č.5 Blokové schéma zapojení zdroje JN3020/3x400 Zapojovací schéma měniče a střídače Nákres vysokonapěťového měniče Nákres třífázového střídače a filtru Silové schéma rozvaděče
5 List č.4/29 ÚVODNÍ USTANOVENÍ Tyto technické podmínky (dále jen TP) platí pro objednávání, dodávání, zkoušení, montáž, přejímání a provoz napájecího zdroje (dále jen napájecí zdroj - NZ), určeného pro napájení staničního zabezpečovacího zařízení malých a středních železničních stanic z elektrické trakce 3kV DC. Dále jsou těmito technickými podmínkami určeny základní technické parametry z hlediska řádné funkce zařízení a jeho bezpečného provozu. Neplatí pro jiná zařízení. Pro uvedený výrobek platí v plném rozsahu. Výrobcem napájecího zdroje je firma EVPÚ a.s. Nová Dubnica, dodavatelem zařízení pro ČD je firma Starmon s.r.o.. 1. VŠEOBECNĚ 1.1 Předmět TP patří do skupiny určených technických zařízení elektrických ve smyslu zákona č. 266/1994 Sb. v platném znění a vyhlášky č. 100/1995 Sb. v platném znění. 1.2 Sortiment se pro použití u ČD dodává ve dvou variantách Verze /K Tato verze je určena pro napájení staničního zabezpečovacího zařízení K-2002 do příkonu 12kW. Přepínání napájecích soustav veřejné sítě, trakce 3kV DC a záložního bateriového napájení zajišťuje technologický počítač elektronického stavědla K Verze /U Tato verze je určena pro napájení ostatních typů staničního zabezpečovacího zařízení do příkonu 12kW. V tomto případě zajišťuje přepínání napájecích soustav jednoúčelová řídící jednotka umístěná v nástěnném rozvaděči.
6 List č.5/ Základní pojmy Dodávka napájecího zdroje se skládá z těchto částí: - přípojky z trakčního vedení 3kV DC - VN měniče ve skříňovém rozvaděči - kabelového propojení mezi VN měničem a třífázovým střídačem - třífázového střídače - sinusového filtru - nástěnného rozvaděče - pomocného měniče Skříňový rozvaděč s VN měničem, třífázový střídač a sinusový filtr jsou výrobky firmy EVPÚ a.s. Nová Dubnica. Blokové schéma zapojení zdroje je v příloze č.1. Zapojovací schéma NZ je v příloze č.2. Vysokonapěťový měnič je zařízení skládající se ze vstupního filtru, osmi vysokonapěťových modulů, řídících obvodů. Měnič z vysokého napětí vytváří napětí meziobvodu 700V DC, které je galvanicky oddělené od vysokého napětí. Moduly jsou konstrukčně shodné celky, z kterých se skládá NZ. Řízení NZ je konstrukční a funkční celek zabezpečující řízení a ochranu NZ. Třífázový střídač - je zařízení, které z napětí meziobvodu 700V vytváří třífázové střídavé napětí 3x400V/50Hz. Význam kódů typového označení : Stejnosměrný měnič vstupní napětí[kv] J N / 3 x pořadové typové číslo výstupní napětí [V] 1.4 Použití je určen pro napájení staničního zabezpečovacího zařízení malých a středních železničních stanic z elektrické trakce 3kV DC. je možné použít i pro napájení ostatních druhů zabezpečovacích zařízení až do příkonu 12kW. 1.5 Hmotnost Hmotnost vysokonapěťového měniče se skříní Hmotnost vysokonapěťového modulu Hmotnost třífázového střídače Hmotnost chladící jednotky 716 kg 14,5 kg 31 kg 42 kg
7 List č.6/29 Hmotnost sinusového filtru Hmotnost nástěnného rozvaděče (dle projektu) Hmotnost pomocného měniče 12 kg 40 až 50 kg 12 kg 2. POPIS 2.1 Konstrukční část Přípojka Připojení na trakční vedení je provedeno lanem Cu120, na trakčním stožáru je nainstalován odpojovač typu ODP 1000 TPZ3 s uzemňovacím nožem. Od odpojovače je kabelový svod proveden kabelem CXEKVCE 1x70mm 2 přes pojistku 10A. Součástí pojistkového spodku je ventilová bleskojistka. Svod od bleskojistky ke kolejnici je izolovaný. Do výšky 2,8m nad zemí je kabelový svod chráněn plechovým zákrytem. Od stožáru směrem k měniči je kabel uložen v zemi v chráničové trubce. Zpětné připojení ke koleji (- pól) je také provedeno kabelem CXEKVCE 1x70mm2 uloženým v zemi v chráničové trubce. V místě připojení zpětného pólu (v případě více připojení/propojení označit každý bod připojení vlastní výstražnou tabulkou) měniče ke zpětnému kolejnicovému vedení musí být k přípojnému lanu nebo kolejnici pevně a nerozebíratelně přidělána výstražná tabulka s čitelným nápisem Výstraha životu nebezpečno při odpojení. V případě více připojení/propojení je nutno označit každý bod připojení vlastní výstražnou tabulkou. V případě, že zpětný pól je připojen ke zpětnému kolejnicovému vedení, kterým může zpětný trakční proud protékat jen jedním směrem, potom výše uvedená tabulka musí být umístěna u lanových propojení všude tam, kde by mohlo dojít k ohrožení života při odpojení. Bod připevnění tabulky ke kolejnicovému vedení musí odolávat vnějším vlivům vyplývajícím z drážního provozu a musí zaručovat nemožnost odpojení bez mechanického násilí. Pro toto připevnění se doporučuje použít systém PINBRAZING se zaváděcím listem ZL 14/2000-SZ. V případě více připojení/propojení označit každé místo připojení zpětného pólu ke kolejnicovému vedení vlastní výstražnou tabulkou. K připojení zpětného vedení se nesmí použít ukolejňovací svorka. Ukolejnění: Ochrana neživých částí měniče před nebezpečným dotykovým napětím se provádí ukolejněním. Ukolejnění se realizuje vodiči FeZn 10 v plastové trubce, uloženými pod povrchem terénu, přes průrazku UPO 250. Od průrazky upevněné na skříni měniče k nejbližší kolejnici se ukolejnění provádí jako dvojité tak, že místa připojení ke kolejnici jsou od sebe vzdálena cca 1m. Uzemnění: výrobce měniče požaduje uzemnění ochranného vodiče PE. Toto uzemnění se provádí zemnícím páskem FeZn 30x4 mm (20m), uloženým na dno zemní kabelové rýhy propojovacích kabelů mezi měničem a střídačem. Vzdálenost uzemnění od nejbližší koleje musí být min. 5m. Přechodový zemní odpor uzemnění musí být < 5Ω.
8 List č.7/ VN měnič ve skříňovém rozvaděči VN měnič se umísťuje v blízkosti stožáru trakčního vedení na vybetonovaný základ, případně na základ vytvořený z betonových panelů. Nákres VN měniče je v příloze č Třífázový střídač se sinusovým filtrem Třífázový střídač se upevňuje uvnitř reléové ústředny nebo v napájecí místnosti pomocí konzoly svařené s železných profilů na zeď v blízkosti nástěnného rozvaděče. Výstup ze střídače je veden přes sinusový filtr, který lze rovněž upevnit na zeď v blízkosti střídače. Nákres třífázového střídače se sinusovým filtrem je v příloze č Nástěnný rozvaděč s funkcí přepínání napájecích soustav Nástěnný rozvaděč se umísťuje uvnitř reléové ústředny nebo v napájecí místnosti a slouží k přepínání napájení staničního zabezpečovacího zařízení buď z trakce prostřednictvím VN měniče, střídače a sinusového filtru nebo z veřejné sítě. Zapojení stykačů v rozvaděči vylučuje propojení napájecích soustav. Při uvažovaném poruchovém stavu stykačů dojde k odstavení pomocí proudových jističů. Napájecí soustava TV je bezpečně galvanicky oddělena ve VN měniči umístěném ve skříňovém rozvaděči. Nástěnný rozvaděč obsahuje svodiče přepětí, které jsou aktivní při napájení z trakce i z veřejné sítě. V příloze č.5 je schématicky znázorněno propojení v nástěnném rozvaděči pro případ napájení z trakce i z veřejné sítě. Dle předpisu ČD E8 článek 16 je pro NZ stanoveno prioritní napájení z TV. Nástěnný rozvaděč je vybaven vstupem, kterým lze dálkově z elektrodispečinku přepínat prioritu napájecí sítě. Nástěnný rozvaděč je vybaven kontaktními výstupy, které umožňují přenos informací o stavu napájení do elektrodispečinku. Jako příklad dálkového ovládání přepínání napájení lze uvést síť elektrodispečinku v Českých Budějovicích, která umožňuje ve spolupráci s nástěnnými rozvaděči dálkové ovládání napájení všech stanic v úseku České Budějovice - Horní Dvořiště Propojení venkovní a vnitřní části napájecího zdroje Vedení mezi VN měničem a střídačem se skládá z těchto kabelů: CYKY 5Cx6 propojuje výstup 700V DC z měniče do střídače CYKY 2Ax2,5 propojuje napětí 400V AC ze střídače do měniče pro napájení klimatizace CYKY 2Ax2,5 propojuje napětí 230V AC z rozvaděče do měniče pro napájení řídících obvodů CYKY 7Cx1,5 slouží pro přenos diagnostických údajů z VN měniče LAM 6X 4x2x0,5 slouží pro datové přenosy naměřených hodnot
9 List č.8/ Technologie Koncepčně je pro NZ charakteristický vstupní vysokonapěťový DC/DC měnič, zajišťující galvanické oddělení výstupního napětí, který ze vstupního napětí 3kV DC napájí vlastní sběrnici s konstantním stabilizovaným stejnosměrným napětím meziobvodu 700V DC. Vysokonapěťový měnič se skládá ze vstupního filtru, řídících obvodů a osmi vysokonapěťových modulů. Vstupní LC filtr potlačuje přepětí vyskytující se v elektrické trakční soustavě 3kV DC. Vysokonapěťový modul je dvojčinný DC/DC měnič, zabezpečující galvanické oddělení prostřednictvím výkonových transformátorů. Na vstupní straně jsou vysokonapěťové moduly zapojené do série. Výstupy vysokonapěťových modulů jsou zapojené paralelně, čímž se získá stejnosměrný meziobvod 700V DC. Přeměna energie se uskutečňuje vysokonapěťovým měničem s IGBT tranzistory, které dovolují použít vysokou pracovní frekvenci při vysoké účinnosti přeměny energie. Vysoká pracovní frekvence 15kHz zlepšuje kvalitu regulace a zmenšuje hmotnost a objem magnetických obvodů transformátorů a tlumivek a tedy i celého vysokonapěťového měniče. Vlastnosti použitých prvků IGBT a implementace jejich ochran předurčují vysokou spolehlivost a bezúdržbovost zařízení. Řídící, budící a signalizační obvody vysokonapěťového měniče jsou napájené ze střídavého napětí 230V AC (měnič obsahuje interní zdroj 230V AC/24V DC). Signalizační obvody umožňují signalizovat přítomnost vysokého napětí 3kV DC, napětí meziobvodu 700V DC a třífázového napětí 3x400V AC 50Hz. Součástí řídících obvodů vysokonapěťového měniče je diagnostika, která umožňuje rychlou orientaci při hledaní a odstraňovaní poruch. NZ se zapíná automaticky v závislosti na přítomnosti vysokého napětí. Podmínkou je, aby řídící, budící a signalizační obvody byly napájeny napětím 230V AC a 24V DC. Rozsah vstupního napětí 3kV potřebného pro nastartovní měniče je minimálně v rozsahu normy ČSN EN V tomto rozsahu je zaručeno výstupní napětí 3x400V ± 10%. Pokud dojde k většímu kolísání vstupního napětí, je pro činnost zdroje rozhodující bezpečný dohlížecí obvod Ds701. Při překročení povolené tolerance výstupního napětí dojde k přepnutí na náhradní napájení. Je-li přítomné vysoké napětí, NZ naběhne do provozu. Nejprve se zapne pomocný VN stykač, který připojí vstup měniče na vysoké napětí přes rozběhový vstupní odpor a zabezpečí přednabití kondenzátorů měniče. Potom, asi po jedné sekundě, je rozběhový odpor s kontaktem pomocného VN stykače překlenut kontaktem hlavního VN stykače. V případě nepřítomnosti vysokého napětí se vstupní VN stykače vypnou a asi do 2 minut přechází NZ do úsporného režimu se sníženým odběrem ze sítě pro napájení řídících obvodů 230V AC / 24V DC. Při obnovení vysokého napětí automaticky nabíhá do výkonu. NZ v případě poruchy umožňuje sedm automatických restartů. IGBT tranzistory vysokonapěťových modulů jsou namontované na chladičích, které jsou orientované žebrováním do vnitřního prostoru rozvaděčové skříně. Vzniklé ztrátové teplo se odvádí do okolního prostoru z vnitřku rozváděče pomocí chladící jednotky. Odvod tepla je podpořený nuceným vnitřním oběhem vzduchu pomocí ventilátorů, napájených z napětí 24V DC napájecího zdroje řídících obvodů. Všechny vysokonapěťové moduly jsou zkratuvzdorné a obsahují základní ochrany jako je nadproudová ochrana, ochrana proti přehřátí a přepěťová ochrana. Jednotlivé vysokonapěťové moduly se zasouvají do skříňového rozváděče z přední strany. Modulární systém umožňuje zvýšit unifikovanost použitých dílů a snížit sortiment potřebných servisních dílů. To všechno minimalizuje časový interval opravy, čímž je zabezpečená vysoká dostupnost zařízení. Ze stejnosměrného napětí meziobvodu je napájený třífázový střídač, který z něho vytváří třífázové střídavé napětí. Z třífázového napětí jsou napájené příslušné spotřebiče zabezpečovacího zařízení přes sinusový filtr, který odfiltrovává vyšší harmonické generované střídačem. Řídící, budící a signalizační obvody střídače jsou napájené ze stejnosměrného napětí 24V DC. Střídač je vybaven
10 List č.9/29 vstupem, který umožňuje jeho řízený start. Po připojení řídícího signálu dojde k plynulému náběhu výstupního třífázového napětí v době 0,5 až 1 s. Při přechodech mezi napájením z trakce a veřejné sítě a naopak je zabezpečovací zařízení napájeno z akumulátorové baterie, jak je popsáno v dalším textu. Třífázový střídač obsahuje zkratovou ochranu, podpěťovou ochranu, ochranu proti přehřátí a ochranu proti dlouhodobému přetížení. Nástěnný rozvaděč obsahuje, kromě spínacích prvků (stykače, relé) a svorkovnic, obvod bezpečného dohledu sítě 3x400V generované střídačem. Tento obvod je nutný proto, aby se výstupním napětím ze střídače mohlo napájet zabezpečovací zařízení (návěstní a dohlížecí obvody). V případě verze /U obsahuje rozvaděč také řídící jednotku s mikroprocesorem, která zajišťuje časové sekvence při přepínání napájecích soustav. Nástěnný rozvaděč obsahuje vstupní svorky pro připojení signálu určujícího prioritu napájecí sítě. Na tuto svorku je možné přivést signál z přenosového zařízení dispečerského řízení napájení. Pokud toto zařízení není k dispozici, signál je možné vytvořit na panelu u výpravčího nebo se v rozvaděči zapojí napevno. K nástěnnému rozvaděči je připojen pomocný měnič DC/AC, který z napětí 24V vytváří napětí 230V pro napájení řídících, budících a signalizačních obvodů vysokonapěťového měniče. Tím je zajištěna nezávislost na veřejné síti. Z nástěnného měniče jsou vyvedeny všechny potřebné indikace, které jsou zavedeny buď do technologického počítače stavědla K-2002 nebo jiného typu napájeného zabezpečovacího zařízení Verze /K V tomto případě jsou do technologického počítače stavědla K-2002 zavedeny z nástěnného rozvaděče tyto informace: - výstup bezpečného dohledu napětí ze střídače - přítomnost všech tří fází veřejné sítě - přítomnost VN 3kV - přítomnost napětí meziobvodu 700V DC - informace o nastavení priority sítí Z technologického počítače jdou do nástěnného rozvaděče povely: - start VN měniče - start střídače - napájení z trakce - napájení z veřejné sítě Program v technologickém počítači vydává povely pro zapnutí napájení z trakce nebo veřejné sítě na základě informace o nastavené prioritě sítí a na základě přítomnosti jednotlivých napětí. Při výpadku některé ze sítí zajišťuje automatické přepnutí na druhou síť. Přechody z jedné sítě na druhou a naopak provádí přes mezistupeň bateriové zálohy, která je součástí zabezpečovacího zařízení. Tímto způsobem jsou eliminovány proudové nárazy při zapínání induktivních zátěží. K automatickému přepnutí z prioritní sítě na druhou síť dochází při ztrátě dohledu prioritní sítě. V případě veřejné sítě je dohled tvořen reléovým obvodem, v případě napájení z TV je dohled tvořen bezpečným dohlížecím obvodem Ds701 (výrobek SignalMont Hradec Králové). Při přepínání na napájení z TV se využívají informace z dohledu VN měniče (přítomnost vysokého napětí) a třífázového střídače (přítomnost napětí 700V DC). Pokud jsou aktivní dohledy, dojde k přepnutí na TV zhruba do 5s. Pokud byl VN měnič vypnutý, dojde k přepnutí zhruba do 15s. Zpětné přepnutí po obnově prioritní sítě se provádí automaticky po uplynutí stanoveného časového zpoždění (napětí bude trvale přítomno alespoň 30s). Tento časový interval platí pro obě napájecí sítě a zabraňuje rozkmitání NZ. Indikace vstupů a výstupů jsou zobrazovány na předních panelech vstupových a výstupových kazet K Důležité informace a poruchová hlášení jsou zobrazovány na monitorech ovládacích a údržbářských počítačů.
11 List č.10/29 Pro zadání informace o nastavené prioritě sítí slouží přepínač v nástěnném rozvaděči. V případě potřeby je možné tuto informaci zadávat dálkově přenosovým systémem od elektrodispečera. Přenosový systém musí přenášet od elektrodispečera informaci o prioritě napájecí soustavy. Vhodné jsou dva impulsní výstupy, impuls na jednom výstupu určuje prioritu TV, impuls na druhém výstupu určuje prioritu VS. Pro účely indikací u elektrodispečera nebo ve středisku údržby jsou k dispozici signály: trakce přítomna veřejná síť (případně distribuční síť ČD) přítomna napájení z TV napájení z VS Tímto způsobem pracuje dálkové ovládání napájení tratě České Budějovice - Horní Dvořiště Verze /U je určený pro napájení jiných typů zabezpečovacích zařízení. Obsahuje řídící jednotku umístěnou v nástěnném rozvaděči, která dostává stejné informace a vydává stejné povely, jako je uvedeno v bodě Pokud se i u této verze požaduje využití bateriové zálohy, je třeba způsob ovládání individuálně vyprojektovat dle typu použitého zařízení. Indikace vstupů a výstupů jsou zobrazovány na řídící jednotce. Parametry přepínání sítí a požadavky na přenosové zařízení jsou stejné, jako je uvedeno v bodě TECHNICKÉ POŽADAVKY 3.1 Pracovní podmínky Nadmořská výška podle ČSN HD S1 čl , AC1 do 1200m Teplota okolí: Vysokonapěťový měnič podle ČSN HD S1 čl.321 Teplota okolí čl , AA3 a AA5-25 C až +40 C Třífázový střídač, sinusový filtr, nástěnný rozvaděč a pomocný měnič podle ČSN C až +35 C Atmosférické podmínky v okolí: Vysokonapěťový měnič podle ČSN HD S1 čl Relativní vlhkost okolního vzduchu může dosahovat - vnitřek skříně, AB3 a AB4 80% při teplotě 20 o C Při vyšších teplotách nesmí absolutní vlhkost přesáhnout 15g/m 3
12 List č.11/29 - mimo skříně, AB3 a AB6 95% při teplotě 20 o C Při vyšších teplotách nesmí absolutní vlhkost přesáhnut 16,3g/m Třífázový střídač, sinusový filtr, nástěnný rozvaděč a pomocný měnič Relativní vlhkost okolního vzduchu může dosahovat podle ČSN % při teplotě 20 o C Výskyt vody podle ČSN HD S1 čl platí pro vysokonapěťový měnič AD5 voda může tryskat ve všech směrech, místa, v kterých se provádí pravidelné stříkání (dvory, místa pro umývaní) Výskyt cizích pevných těles podle ČSN HD S1 čl platí pro vysokonapěťový měnič AE6 - silná prašnost způsobená vířením prachu projíždějícími vozy Výskyt znečisťujících látek podle ČSN HD S1 čl platí pro vysokonapěťový měnič AF2 atmosférický, přítomnost korozivních znečisťujících látek atmosférického původu je významná, instalace nebo zařízení na břehu moře v průmyslových oblastí se značně znečistěnou atmosférou, tento typ znečistění vzniká při produkci brusných, izolačních nebo vodivých prachů Sluneční záření podle ČSN HD S1 čl , platí pro vysokonapěťový měnič AN2 - střední intenzita, 500< intenzita 700W/m Kvalifikace osob podle vyhlášky č.100/1995 Sb., příloha 4, čl.3 osoby poučené Dotyk osob s potenciálem země podle ČSN HD S1 čl BC3 častý, osoby se často dotýkají cizích vodivých částí nebo stojí na vodivém podkladě.
13 List č.12/29 4. TECHNICKÉ PARAMETRY 4.1 Zaručované hodnoty Vstup Vstupní napájecí napětí podle UIC 550 a ČSN EN Jmenovité napětí a tolerance 2 DC 3kV ±33%/IT(N-C-S)r Přepětí - NZ současně splňuje i požadavky normy ČSN EN Železnice - napájecí napětí trakčních soustav a ČSN IEC Jmenovitý vstupní proud 4,6A DC Efektivní hodnoty střídavé složky vstupního proudu v kmitočtovém pásmu podle ČSN , čl Proud naprázdno (pouze VN měnič) 0,1A DC Proud naprázdno (včetně střídače naprázdno) 0,133A DC Proud naprázdno (vypnutý VN měnič) 0,00124A DC Poznámka: Proudy naprázdno odpovídají jmenovitému napájecímu napětí 3kV Výstup Jmenovité výstupní napětí 3 PEN~50Hz 400/230V/TN-C Tolerance výstupního napětí 400V ± 10% Jmenovitý výstupní efektivní proud (fázový) 17,4 A Dovolená nesymetrie zátěže 100% Omezení výstupního ef. proudu 19A +10% / 2 minuty Jmenovitý výkon (třífázový při cos ϕ =1) 12kW (záleží na způsobu chlazení viz čl TP) Účinnost >87% Frekvence výstupního napětí 0,1-50Hz ± 0,5Hz Zkreslení výstupního napětí THD <5% Čas rozběhu třífázového výstupního napětí 0,5 1 sekunda Výstupní napětí je kontrolováno bezpečným dohlížecím obvodem Ds701. Při překročení tolerance výstupního napětí 400V ± 10% dojde k odpojení napájení z trakce. Pokud je přítomna veřejná síť, přepne se napájení na veřejnou síť, pokud není, napájení zajistí staniční akumulátorová baterie pomocí měničů. Poznámka: Třífázový střídač je napájený z interní sběrnice NZ napětí meziobvodu 700V± 5% DC Vysokonapěťový měnič Vstupní napětí Vstupní proud podle čl TP podle čl TP
14 List č.13/29 Jmenovité výstupní napětí 700V± 5% DC Jmenovitý výstupní proud 17,7A Jmenovitý výkon (s použitím chladící jednotky) 12,39 kw Jmenovitý výkon (s přirozeným chlazením) 8 kw Účinnost vysokonapěťového měniče >90% Zkratuvzdornost výstupu ano Galvanické oddělení výstupu od vysokého napětí ano Vysokonapěťový modul Vstupní napájecí napětí 375V ±33% DC Jmenovité výstupné napětí 700V± 5% DC Jmenovitý výstupní proud 2,2 A Jmenovitý výkon 1540 W Účinnost >90% Napájení řídících a pomocných obvodů Vysokonapěťový měnič Jmenovité napájecí napětí napájecího zdroje 2 ~ 50Hz 230V/IT ±10% Jmenovitý napájecí proud napájecího zdroje VN měniče 1,3A Jmenovité napájecí napětí chladící jednotky 2 ~ 50Hz 230V/IT ±10% Jmenovitý napájecí proud chladící jednotky v provozu 4,2 A Rozběhový proud chladící jednotky 15,9A Poznámka: Chladící jednotka je napájená z výstupu třífázového střídače z transformátoru s převodem 400/230V Třífázový střídač Jmenovité napájecí napětí Jmenovitý napájecí proud v provozu 24V+25%,-30% DC 1A Stupeň odrušení podle ČSN EN čl.4.2, obrázek 1, křivka B Stupeň krytí podle ČSN EN (330330) Vysokonapěťový měnič IP 55 Třífázový střídač a sinusový filtr IP 20
15 List č.14/ Chlazení NZ Vysokonapěťový měnič. Vzniklé ztrátové teplo se odvádí do okolního prostoru z vnitřku rozvaděče pomocí chladící jednotky s kompresorem. Teplota v rozvaděči je regulovaná pomocí termostatu na hodnotu 35 o C. Jakmile teplota uvnitř rozváděče dosáhne hodnotu 35 o C, potom spínací kontakt termostatu zapíná jednofázový asynchronní motor kompresoru. Odvod tepla je podpořený nuceným vnitřním oběhem vzduchu pomocí ventilátorů, napájených z napětí 24V DC napájecího zdroje řídících obvodů NZ. Skříň rozvaděče je prachotěsně uzavřena (IP55), tím je zabráněno možnosti nadměrného zaprášení elektronických částí měniče Třífázový střídač Vzniklé ztrátové teplo se odvádí do okolního prostoru nuceným chlazením - chladič je ofukován ventilátorem Rozměry š x h x v (informativní údaj) Rozměry rozvaděče vysokonapěťového měniče Rozměry vysokonapěťového modulu Rozměry třífázového střídače Rozměry chladící jednotky Rozměry sinusového filtru Rozměry nástěnného rozvaděče Rozměry pomocného měniče 1190x1270x x380x x558x x165x x480x x200x x392x Izolační vzdálenosti (ČSN EN ) Pro obvody napěťové soustavy pásma IV - síť 2 DC 3kV/IT(N-C-S)r Min.povrchová cesta Min.vzdušná vzdálenost 55 mm 26 mm Pro obvody napěťové soustavy pásma III síť 700V DC a 3 PEN~50Hz 400/230V/TN-C Min.povrchová cesta Min.vzdušná vzdálenost 10 mm 6 mm Izolační odpor podle ČSN EN (min. 1 kω/v) Izolační odpor se měří za studena měřičem izolace s výstupním napětím:
16 List č.15/29-250v pro obvody pásma I (síť 24V DC) V pro obvody pásma III (síť 700V DC- meziobvod; 3 PEN~50Hz 400/230V/TN-C) V pro obvody pásma IV ( síť 2 DC 3kV/IT(N-C-S)r) Spolehlivost Střední technický život Střední doba mezi poruchami MTBF Záruka na kvalitu NZ 20 roků hodin Je daná zavedeným systémem kvality ISO Další požadavky na funkci výrobku Napájecí napětí pomocných a signalizačních obvodů 24V+25%,-30% DC Teplotní ochrana - teplota okolí desky RO 64 C ± 2,5 C Podpěťová ochrana napájení Prahová úroveň ochrany - pokud napájecí napětí baterie 24V klesne pod hodnotu 16,8 V (+0V, - 0,5V) Signalizace - mimo NZ, oddělené kontakty s napěťovou pevností 4kV AC/1min. - přítomnost vysokého napětí kontakt zapnutý-8a/30v DC - přítomnost napětí 700V DC kontakt zapnutý-8a/30v DC - přítomnost 400V AC 50Hz kontakt zapnutý-8a/30v DC Jištění - pojistka napěťové soustavy pásma I (síť 24V) - 2A pomalá trubičková pojistka napájecího zdroje třífázového střídače - pojistka napěťové soustavy pásma III (síť 700V DC - meziobvod) dvě pojistky 20A - dvojpólový jistič 4A napěťové soustavy pásma III (síť 2 ~ 50Hz 230V/IT) - dvojpólový jistič 10A napěťové soustavy pásma III (síť 2 ~ 50Hz 400V/TN-C) - pojistka napěťové soustavy pásma IV tavná (síť 3kV) - 10A na vstupu NZ - třípólový jistič 20A/B pro jištění napájení z veřejné sítě (síť 3 ~ 50Hz 400/230V/TN-C) - jedná se o orientační hodnotu, určí projektant dle odběru zabezpečovacího zařízení Start třífázového střídače - přivedením napětí 24V DC na vstup oddělený optočlenem.
17 List č.16/ Délka propojovacích kabelů mezi vysokonapěťovým měničem a třífázovým střídačem max. 100m neovlivňuje vazbu napáječů napájecích stanic ve správě jednotlivých SDC SEE. 4.2 Identifikační údaje Vysokonapěťový měnič Výrobce: EVPÚ a.s. Nová Dubnica Název výrobku: Vysokonapěťový měnič Typ: JN 3020/700 Vstup: 2DC 3kV/IT(N-C-S)r Napájení: 0 až 7A Výstup: 700V/17,7A DC Hmotnost: 716kg Krytí: IP55 Tech. podmínky: TP 003/04/CZ Vysokonapěťový modul Výrobce: EVPÚ a.s. Nová Dubnica Název výrobku: Vysokonapěťový modul Typ: JN 3005 Vstup: 375V DC Napájení: 9A Výstup: 700V/4,3A DC Hmotnost: 14,5kg Krytí: IP Třífázový střídač Výrobce: EVPÚ a.s. Nová Dubnica Název výrobku: Třífázový střídač Typ: SN Vstup: 700V DC Napájení: 0 až 17,7A Výstup: 3 PEN~50Hz 400/230V/TN-C Hmotnost: 49kg Krytí: IP20
18 List č.17/ Nástěnný rozvaděč Výrobce: Název výrobku: Typ: Vstup: Napájení: Výstup: Hmotnost: Krytí: DAP - PROVMEX s.r.o. Nástěnný rozvaděč RV3 3 PEN~50Hz 400/230V/TN-C 40A 3 PEN~50Hz 400/230V/TN-C 40 až 50 kg IP Pomocný měnič Výrobce: ELTECO UPS s.r.o. Žilina Název výrobku: Měnič Typ: SOP 035 Vstup: 24 V Napájení: 0 až 15A Výstup: 2AC/50Hz/230V/IT Hmotnost: 12kg Krytí: IP20 5. ZKOUŠKY A KONTROLY Na výrobku se vykonávají zkoušky: - typové na jednom kuse - kusové na všech kusech - přejímací v rozsahu kusové zkoušky Specifikace, metody a postupy zkoušek Pro nezávislé napájení řídících obvodů střídače je možno použít akumulátor nebo stabilizovaný zdroj. Řídící obvody VN měniče se napájejí ze sítě 230V AC 50Hz. Pokud není stanoveno jinak, zkouší se při teplotě okolí 25 C ± 5 C a jmenovitých napětí. 5.1 Typové zkoušky: ČSN EN čl Kontrola provedení - vnější prohlídka a kontrola souhlasu provedení výrobku s dokumentací podle ČSN EN Kontrola rozměrů a hmotnosti podle čl.1.5 a čl těchto TP.
19 List č.18/ Izolační zkoušky a zkoušky elektrické odolnosti izolace podle ČSN čl a čl (čl příloha A), čl TP a čl TP Zkouška krytí podle ČSN EN ( ) a čl TP. Udělá se zkouška krytí IPX5, ochrana NZ před vniknutím vody tryskající voda. Zkouška krytí IP 5X, ochrana NZ před vniknutím pevných cizích těles před prachem částečně se vyhodnotí na základě provozních zkoušek po 6 měsících povozu. U třífázového střídače se udělá zkouška krytí IP Zkouška malým zatížením a kontrola činnosti pomocných a signalizačních obvodů, ČSN EN , čl a NZ není zatížený, kontroluje se chod naprázdno. Měří se vstupní proud naprázdno., z kterého jsou napájené RO a vnitřní ventilátory napájet ze stabilizovaného zdroje s jmenovitým napětím podle čl TP. Při vstupním napětí podle čl TP kontrolovat chod NZ, funkci vstupních VN stykačů, ventilátorů chlazení a obvodů signalizace Funkční zkoušky podle ČSN EN čl Ověření statických charakteristik NZ. Při vstupním napájecím napětí podle čl TP zatížit NZ podle čl TP. Měřit vstupní a výstupní napětí a proudy Ověření účinnosti NZ podle čl TP. Při jmenovitém vstupním napětí čl TP měřit jmenovité vstupní napětí a proud. NZ zatížit odporovou zátěží podle čl TP. Výstupní třífázový výkon měřit wattmetry v Aronově zapojení. Výpočtem stanovit účinnost Oteplovací zkouška podle ČSN EN čl NZ zatížit jmenovitou odporovou zátěží čl TP. Oteplovací zkoušku vykonat při minimálním vstupním napětí 2000V DC. Měřit oteplení tlumivek, transformátorů, výkonových polovodičových prvků, výkonových kondenzátorů, chladičů, teplotu okolí Zkratová zkouška NZ zatížený podle čl TP.
20 List č.19/29 a) Vnitřní zkrat: Na vstupu nastavit jmenovité napětí podle čl TP. Zkratovat svorky primárního vinutí transformátoru libovolného vysokonapěťového modulu. Dojde k zablokovaní budících impulsů, diagnostika vyhlásí poruchu. Po vynulování poruchy musí měnič opět pracovat bez poruchy. b) Vnější zkrat: Nastavit jmenovitou hodnotu vstupního napětí podle čl TP. Zkratujeme výstupní svorky. Nesmí dojít k poškození NZ. Po odstranění zkratu musí NZ pracovat bez poruchy Kontrola činnosti řízení v závislosti na změně napájecího napětí řídících obvodů. Řídící obvody napájet ze stabilizovaného zdroje podle čl TP. NZ zatížit jmenovitou odporovou zátěží čl TP. Při min. a max. hodnotách napájecího napětí čl TP kontrolovat výstupní napětí a proudy. NZ musí pracovat bez poruchy Ověření dynamických vlastností Skokové změny z nulové na maximální provozní hodnotu vstupního napětí podle čl TP. Výstup naprázdno a s jmenovitou zátěží Skokové změny zátěže na jmenovitou hodnotu a zpět, přičemž třífázový střídač se na jmenovitou zátěž rozbíhá frekvenčně při vstupním jmenovitým napětí podle čl TP. Během zkoušek nesmí dojít k výpadku měniče Zkouška odrušení podle ČSN EN , čl TP. Vstupní napětí podle čl TP. Měřit podle ČSN EN čl.4.2, obrázek 1, křivka B Zkoušky vlivu nízké teploty podle ČSN EN ( ), zkouška Ad. Zkoušku dělat jednotlivě po modulech. Samostatně odzkoušet vysokonapěťový modul a třífázový střídač při teplotě 25 o C. Vysokonapěťový modul napájet napětím podle čl TP. Po vymražení kontrolovat výstupní napětí a proud vysokonapěťového modulu čl TP a třífázového střídače čl TP. Třífázový střídač při zkoušce napájet napětím 700V± 5% DC Kontrola odpojení mínus pólu VN, čl. 6.7 TP. Ochrana proti úmyslnému odpojení, přerušení, upálení zkratem mínus pólu VN je převedená elektronicky. Při zkoušce nasimulujeme přítomnost vysokého napětí. Na svorku mínus pólu VN vůči kostře zdroje připojíme regulovatelné jednosměrné napětí. Při postupném zvyšovaní napětí musí při napětí vyšším jak 225V dojít k vypnutí vstupních stykačů, které odpojí zdroj od vysokého napětí Kontrola dlouhodobé činnosti NZ. NZ zatížit na 20% jmenovité zátěže čl TP. Nastavit jmenovité vstupní napětí 3000V DC. NZ ponechat v chodu 24 hod.